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REVISIÓN

R e v. Soc. Esp. Dolor 8: Supl. II, 22-34, 2001

Fisiopatología del dolor radicular M. Rull*, R. C. Miralles** y C. Añez*

Rull M, Miralles RC and Añez C. Physiopathology of radicular pain . Rev Soc Esp Dolor 2001; 8: 22-34.

cionar la indicación terapéutica. © 2001 Sociedad Española del Dolor. Publicado por Arán Ediciones, S. A. Palabras clave: Etiopatogenia.

C o m p resión radicular. Dolor Lumbar.

SUMMARY Based on experimental and clinical data derived fro m the literature, etiopathogenic factors of lumbar radicular pain are reviewed. The anatomic characteristics of the spinal nerve roots explain their clinical behavior. Compre ssion is neither the only one nor the most important factor. Vascular and neural inflammatory factors have to be consid e red, and the role of the dorsal root ganglion has to be also assessed. The recognition of the multifactorial etiopathogenicity of radicular pain will help to improve the clinical analysis and the selection of the therapeutic indication. © 2001 Sociedad Española del Dolor. Published by Arán Ediciones, S.A. Key words: Radicular compression. Low back pain. Etiopathogenicity.

A b reviaturas utilizadas LCR CGRP PLA 2 P G E2 SP

Líquido cefalorraquídeo. Calcitonine gene-related peptide. Fosfolipasa A 2. Prostaglandina E 2. Sustancia P. ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN 2. FA C TOR ANATÓMICO 3. FA C TOR COMPRESIÓN. FA C TOR EDEMA

RESUMEN Basados en datos experimentales y clínicos extraídos de la literatura se analizan los factores etiopatogénicos del dolor radicular lumbar. Las características anatómicas de las raíces de los nervios espinales justifican su comportamiento clínico. El factor compresión no es ni el único ni el más importante. Hay que considerar los factores inflamatorios, v a s c u l a res y neurales valorando también el papel del ganglio de la raíz dorsal. La aceptación de la etiopatogenia multifactorial del dolor radicular ayudará a extremar el análisis clínico y a selec-

4. FA C TOR VA S C U L A R 5. FA C TOR INMUNITA R I O 6. FA C TOR INFLAMATO R I O 7. FA C TOR NEURAL. PROTA G O N I S M O D E L GANGLIO DE LA RAÍZ DORSAL 8. DISCUSIÓN

1. INTRODUCCIÓN *Servicio de Anestesiología y Reanimación. Unidad de Tratamiento del Dolor y Medicina Paliativa. Hospital Universitari de Tarragona Joan XXIII. ** Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud. Universidad Rovira i Virgili. Servicio de Cirugía Ortopédica y Traumatología. Unidad de Columna. Hospital Universitario Sant Joan. Reus. Tarragona.

En el dolor lumbar de causa mecánico degenerativa intervienen factores mecánicos, inflamatorios, vasculares y de autoinmunidad, que actuando a nivel del nervio raquídeo y de sus raíces explican ciertas

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características clínicas que pueden ser comprendidas mejor a la luz de nuevas investigaciones. En la ciatalgia que se manifiesta como dolor rad i c u l a r, dolor en la distribución de una o varias raíces sensitivas y de características neuropáticas, la lesión mecánica por si misma no siempre explica la clínica. Schmorl y Junghanns (1), en un estudio necrópsico de 4. 353 columnas, demostraron la presencia de cambios degenerativos en el 50% de la población al final de la cuarta década, en el 70% al final de la quinta década y en el 90% a la edad de 70 años. Estudios radiológicos también demuestran esta incidencia de cambios degenerativos, que son frecuentemente asintomáticos y que se observan en los grupos control (2). También se detectan anormalidades en mielografías y scanners en sujetos asintomáticos (3,4). Por lo tanto no toda degeneración anatómica produce compresión nerviosa y dolor. Existe evidencia clínica de que la compresión de un nervio sano produce parestesias, y la de un nervio lesionado es la que produce dolor (5). Si este concepto se aplica a nivel de la raíz, tendremos el dolor de origen radicular, de características neuropáticas: lumbociatalgia como síntoma clínico de patología lumbar. El hallazgo de cambios histológicos inflamatorios o degenerativos a nivel de la raíz nerviosa sin relación con fenómenos de compresión en pacientes con ciatalgia ya fue reseñado por varios autores entre ellos Lindblom y Rexed en 1948 (6), Lindalh y Rexed en 1951 (7). Se ha observado mediante mielografía, raíces edematosas en pacientes sintomáticos no operados (8). En pacientes con historia de lumbociatalgia a los que no se les había realizado ningún tratamiento local, ni cirugía, no se pudo evidenciar ni hernia discal, ni hipertrofia de facetas articulares, ni estrechamiento del canal lumbar (9). Al realizarles una epidurografía combinada con scanner, se observaron imágenes que se interpretaron como adherencias epidurales (9). La causa de estas adherencias era desconocida pero podrían resultar de pequeños traumatismos repetidos en tejidos que rodean la duramadre. Una pérdida de diferenciación de la misma durante la embriogénesis puede restringir la movilidad de las raíces y causar lesiones por tracción. Parece que existen otros factores además de la compresión mecánica que debido a las características especiales de la raíz justifican la clínica (Tabla I). Intentaremos analizar y resumir su participación.

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TA B L A I. FA C TORES ETIOPATOGÉNICOS EN EL DOLOR LUMBAR

1.- Factor anatómico Protección deficiente de la raíz Nutrición mixta sangre/ LCR Vulnerabilidad de la barrera capilar 2.- Factor compresión. Factor edema Facilidad de inducir éstasis vascular Situación en el canal radicular Tiempo de instauración de la compresión Situación del ganglio de la raíz dorsal 3.- Factor vascular Lesión microvascular por congestión venosa Disminución actividad fibrinolítica 4.- Factor inmunitario 5.- Factor inflamatorio 6.- Factor neural Sensibilización de nociceptores Inflamación neurógena Afectación del ganglio de la raíz dorsal Alteración del “pool” de neuropéptidos algógenos D e s c a rgas ectópicas en axones isquémicos Centralización del dolor

2. FACTOR ANATÓMICO Las raíces de los nervios espinales son elementos de transición entre el sistema nervioso central y el periférico, sus características anatómicas de protección e irrigación son distintas. Las raíces flotan en el líquido cefalorraquídeo (LCR) y sus vainas son muy finas. Su endoneuro tiene una limitada cantidad de fibras colágenas entre las fibras nerviosas ordenadas longitudinalmente. Durante la flexión de la columna las raíces se tensan, durante la extensión se relajan y ondulan. Se produce un movimiento interfascicular tanto en sentido longitudinal como transversal que seria imposible en los fascículos fijos en el perineuro de un nervio periférico (Fig. 1). Las raíces de los nervios espinales están bien protegidas de los traumas externos por las vértebras, pero son muy susceptibles frente a traumas directos incluso a bajos niveles de presión. La compresión conduce a edema intraneural, invasión fibroblástica y afectación crónica del transporte axonal. La secuencia de acontecimientos conduce a dolor radicular y disfunción nerviosa (10). La irrigación del canal espinal corre a cargo de arterias segmentarias procedentes de la aorta y de la ilíaca. Cada arteria segmentaria da una rama especifica para

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Fig. 1.—Las raíces flotan en el LCR y se adaptan a los movimientos de flexoextensión de la columna.

el sistema nervioso que se divide en sistema extrínseco, que abastece las arterias de la medula sin irrigar la raíz y que circulan por el espacio subaracnoideo y sistema intrínseco que irriga las dos raíces del nervio espinal. Las que nutren la raíz posterior forman un plexo alrededor del ganglio sensitivo (10). Dichas ramas se dirigen hacia la medula y se anastomosan en el tercio medio de la raíz con las ramas procedentes de la arteria espinal anterior y posterior. Esta zona anastomótica está hipovascularizada, seria una zona vulnerable y muy susceptible a la deformación mecánica (10). Estos vasos intrínsecos circulan principalmente por las laminas externas de las vainas, existen además arteriolas interfasciculares que circulan paralelamente a las primeras en el endoneuro. Ambas arteriolas se comunican entre si por unas colaterales en ángulo recto, que tienen un recorrido tortuoso lo que permite una buena irrigación sanguínea incluso cuando la raíz se elonga (11,12) (Fig. 2). Las venas tienen también un recorrido en espiral en la profundidad de las raíces (12). La circulación venosa drena, en parte, en el plexo venoso epidural (10). La red arterial y venosa de las raíces espinales está menos desarrollada que en los nervios periféricos. Los vasos están localizados superficialmente en los manguitos, a diferencia de los nervios periféricos, que se sitúan más profundamente entre los fascículos (10) (Fig. 3). El aporte nutricio de la raíz se hace solo en parte a partir de los vasos sanguíneos, el resto a partir del LCR (12). El flujo más importante del aporte vascu-

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Fig. 2.—Existen unas espirales vasculares de compensación, para que durante la flexión y extensión las raíces permanezcan bien irrigadas. (Modificada de Parke 1985).

Fig. 3.—Los fascículos nerviosos y los vasos están bien protegidos por el perineuro en el nervio periférico, no así en la raíz donde el sistema vascular intrínseco circula superficialmente por los manguitos. (Modificada de Parke 1985).

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lar proviene de la arteria segmentaria, rama de la arteria lumbar. La compresión nerviosa en la zona de salida, cerca del foramen, produce una lesión isquémica mucho más importante que la compresión en la zona de entrada del canal radicular (13). El aporte vascular representa un 35%, siendo el aporte del LCR un 58%. La hipertrofia de las vainas piales reduce de manera importante el recambio metabólico afectando la nutrición de la raíz. A nivel del tejido nervioso periférico el aporte vascular representa un 95% (13,14). Las raíces nerviosas están rodeadas de LCR que además de protección les ofrece una composición química adecuada. El trabajo experimental de Kobayashi (15) demuestra la importancia de la integridad de la barrera capilar sangre-nervio en la raíz nerviosa, barrera que se rompe con compresiones importantes y que causan edema vasogénico. Marcadores proteicos que se inyectan en el espacio subaracnoideo llegan a la luz de los capilares del endoneuro, pero los que son inyectados vía intravenosa no aparecen en el espacio endoneural, mientras la barrera capilar permanezca intacta. Gracias al microscopio electrónico se conoce la estructura de la pared de los capilares que se clasifican en tres grupos según la presencia o no de membrana basal, según la naturaleza de sus células endoteliales, o la presencia de perícitos (16). Los capilares de las raíces nerviosas pertenecen al tipo continuo al igual que los capilares del sistema nervioso central y periférico. Sus células endoteliales se unen herméticamente demostrando actuar como una verdadera barrera sangre-nervio. Estas células permiten el paso de moléculas no superiores a 2-3 nm (nanómetros o milimicras). Substancias de mayor tamaño pueden llegar mediante pinocitosis ya que las vesículas pinocíticas de 60-100 nm de diámetro son muy abundantes en los capilares de las raíces (15). La peroxidasa de rábano inyectada por vía subaracnoidea aparece en la luz capilar transportada por las vesículas pinocíticas y no aparece en el espacio endoneural cuando se inyecta por vía endovenosa. Este transporte demuestra una circulación del LCR hacia el espacio endoneural (15). Alteraciones del flujo del LCR debidas a estenosis de canal o aracnoiditis tienen efectos adversos en la circulación intrar r a d i c u l a r. El estudio experimental realizado en perros por Kobayashi (15) muestra una ruptura de esta barrera endotelial y la formación de edema intrarradicular por compresiones de 15 g. durante una hora. La barrera sangre-nervio no se encuentra en los vasos del ganglio de la raíz dorsal (17), los cuales muestran capilares fenestrados (18).

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Mediante técnicas inmunohistoquímicas se ha estudiado la inervación perivascular de las arterias radiculares (19), tratándose de inervación somática y vegetativa. Se han detectado neuropéptidos relacionados con la transmisión del dolor: neuropéptido Y, péptido intestinal vasoactivo, y CGRP ( c a l c i t o n i n e gene-related peptide). A través de la liberación de histamina se sabe que la substancia P produce directamente extravasación plasmática e indirectamente vasodilatación (20). Si bien el estuche óseo raquídeo ofrece una protección externa eficaz a la médula y a las raíces, estas últimas se hallan desprotegidas dentro de él. Las vainas protectoras son muy finas, lo que permite el deslizamiento interfascicular en los movimientos de flexoextensión y el aporte nutricio por parte del LCR, pero por este motivo son más vulnerables. Los vasos de las raíces tienen un recorrido tortuoso para garantizar la irrigación incluso cuando la raíz está tensa, pero al estar localizados superficialmente en los manguitos son vulnerables a fenómenos de compresión o inflamatorios, rompiéndose la barrera capilar sangre-nervio con extravasación del contenido plasmático y producción de edema.

3. FACTOR COMPRESIÓN. FACTOR EDEMA La patología mecánico degenerativa de la columna puede afectar al nervio raquídeo o a sus raíces a varios niveles: cuerpo vertebral y disco, canal radicul a r, y agujero de conjunción. La afectación nerviosa no tiene como única causa la compresión. Hay que valorar siempre los fenómenos irritativo-inflamatorios, de tensión y estiramiento que afectan a la fibra nerviosa y a su vascularización (21). El proceso inflamatorio debido a microtraumatismos o por autoinmunidad frente a las proteínas liberadas del núcleo y la compresión que dificulta el retorno venoso conducen a la formación de edema que aumenta a su vez la tensión interfascicular e interfiere en la función nerviosa. Si la raíz edematizada está dentro de una estructura rígida, que es lo que ocurre cuando la raíz atraviesa el canal radicular y sale por el agujero de conjunción, se produce un s í n d rome compart i m e n t a l , interfiriendo la micro c i rculación, aumentando el c o m p romiso vascular y produciendo un compro m i s o a x o p l á s m i c o (Fig. 4). Esto explica el dolor radicular de tipo neurítico vehiculizado por fibras C, que además de una distribución metamérica tiene la cualidad de quemazón y

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Fig. 4.—Disposición de las raíces y el ganglio en el canal radicular.

disestesia que le caracteriza. Los axones dañados son hiperalgésicos. Si la inflamación no se trata el proceso inflamatorio aumenta y se cronifica. El edema y la isquemia causan fibrosis perineural e intraneural (22). La lesión vascular, la fibrosis y la inflamación crónica juegan un importante papel y explicarían la existencia de dolor lumbar incluso cuando no hay un factor mecánico evidente (23). El edema intraradicular causado por alteración de la barrera capilar sangre-nervio es el factor más importante en la disfunción de la raíz nerviosa debido a compresión crónica (24). El edema intraneural es un hecho en las lesiones por compresión de las raíces nerviosas. La presencia de edema se ha demostrado en el scanner (25) y en las secciones histológicas (10). Experimentalmente se ha demostrado que la presión requerida para inducir estasis vascular, fundamentalmente estasis venoso, es mucho más baja en las raíces nerviosas que en los nervios periféricos (26). Hay una relación entre el edema de la raíz, la positividad de la ciática y la positividad del signo de Lasègue que puede tardar incluso medio año en desaparecer, lo que justificaría la persistencia de síntomas postcirugía (25). La presencia de edema puede dificultar la nutrición de la raíz durante un largo periodo, e iniciar la formación de una cicatriz fibrótica intraneural. Skouen (27) encuentra aumentadas las relaciones albúmina del LCR/plasma, Ig G del LCR/plasma, y

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el valor de proteínas totales en pacientes con clínica e imágenes mielográficas de compresión radicular. Demuestra el paso de proteínas plasmáticas desde la raíz al LCR considerándolo como un indicador de lesión de la barrera sangre-nervio. Estos parámetros bioquímicos podrían ayudar al diagnóstico de sufrimiento radicular cuando las imágenes radiográficas no fuesen muy evidentes. Existe una relación entre los mecanismos biomecánicos y microvasculares en la producción de déficits neurológicos. Pedowitz (28) valora el grado y duración de la compresión. La compresión, según sea aguda o crónica produce distintos cambios estructurales y neurofisiológicos. La compresión aguda produce fundamentalmente alteraciones circulatorias. Según el grado de compresión, y de menos a más se observa congestión venosa, edema intraneural con enlentecimiento de la conducción axonal. Cuando la compresión es importante y brusca (valores de tensión arterial media), se produce un stop circulatorio con caída brusca de las velocidades de conducción motora y sensitiva. La compresión crónica conduce a desmielinización y fibrosis. Después de un mes, se observa engrosamiento de la aracnoides y duramadre con edema intraradicular por lesión de la barrera sangre- nervio. A los tres meses, se observa una perdida de fibras mielinizadas con disminución de la velocidad de conducción, se inicia la degeneración waleriana y fibrosis con formación de cortocircuitos en el interior de la raíz entre fibras gruesas propioceptivas y fibras nociceptivas. A los seis, doce meses, la degeneración waleriana y fibrosis son completas. Hay que considerar también la rapidez con que se produce la compresión (29). Al instaurarse el edema el tejido nervioso es desplazado del centro de la compresión hacia zonas no comprimidas lo que produce un cizallamiento entre los distintos fascículos de la raíz, más pronunciado en los bordes. Debido a las propiedades viscoelásticas del tejido nervioso este desplazamiento probablemente requiere algún tiempo. Si la presión se aplica rápidamente, no puede adaptarse. Lind (30) en un trabajo experimental demuestra que la lesión por compresión depende de las cifras de tensión arterial aunque no se ha demostrado que exista autorregulación del flujo sanguíneo de la raíz nerviosa. El incremento de la presión arterial aumenta la presión de perfusión y el flujo sanguíneo en la raíz nerviosa aumentando el dintel en el que se afecta la conducción. No obstante, este hallazgo experimental no tiene aun una aplicación clínica. Las raíces nerviosas están incluidas en una extensión del saco dural, llamado manguito de la raíz, has-

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ta que ésta sale del canal espinal. La porción extratecal está estrechamente rodeada por el manguito (31), siendo aquí mucho más perjudicial el edema que en la porción intratecal de la raíz donde el drenaje es más fácil. El ganglio de la raíz dorsal suele estar incluido en la porción extratecal lo que le hace más susceptible a los efectos del edema intraneural (32). Su situación no siempre es la misma, y existen anomalías anatómicas que lo sitúan dentro del canal espinal o fuera del foramen (33) Los cuerpos celulares del ganglio de la raíz dorsal muestran una elevación importante de la substancia P después de un estímulo mecánico. Esta substancia P es transportada centralmente por la neurona aferente primaria hacia la substancia gelatinosa del asta posterior de la médula (34), demostrando el inicio de una transmisión dolorosa. Las raíces nerviosas, junto con el ganglio, rodeadas de un manguito prolongación del saco dural, atraviesan el canal radicular. Si a este nivel se produce edema se crea un importante conflicto de espacio, “un síndrome compartimental”, que dificulta la nu trición de la raíz llegando a producir lesión axonal. La rapidez con que se instaura el edema re p e rcute en el grado de lesión al dificultar la adaptación de los fascículos nerv i o s o s .

4. FACTOR VASCULAR La hipótesis de Hoyland (35) apoyada en la congestión venosa y en la fibrosis, explicaría el dolor lumbar irradiado cuando no hay una lesión del disco o una compresión clara. Su trabajo demuestra que hay una significación estadística entre el área del agujero intervertebral ocupado por las venas, es decir la congestión venosa, y el grado de fibrosis intraneural. Se estudiaron 160 agujeros intervertebrales de cadáveres y en aquellos en los que no se evidenciaba ninguna compresión, los cambios más importantes del nervio podían relacionarse con el grado de congestión de las venas foraminales. Según Hoyland (35), la obstrucción venosa podría ser un factor importante en la producción de fibrosis peri e intraneural. En otras circunstancias patológicas como la cirrosis de origen cardiaco por estasis venoso, también se ha encontrado que la congestión venosa, conduce a una fibrosis localizada sin existir proceso inflamatorio debido a isquemia local (36). Normalmente los vasos de la membrana perineural son muy delgados, pero en estas vainas engrosadas

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tienen una lamina amorfa subendotelial de aspecto parecido a los vasos de los pacientes diabéticos. Se supone es debido a daño endotelial secundario a isquemia local (35). La lesión microvascular aumenta la permeabilidad y se desarrolla edema. A falta de un buen drenaje linfático el edema drena muy lentamente favoreciendo la fibrosis (35). Jaysson (37) y Klimiuk (38) en pacientes con dolor lumbar crónico han encontrado un defecto en la fibrinolisis. En algunos pacientes este defecto de la actividad fibrinolítica se encontró cuando desarrollaron el cuadro de dolor lumbar, en otros se observó a lo largo de los primeros quince días. Klimiuk siguió la evolución a lo largo de un año (38) de 11 pacientes con dolor lumbar agudo. Los pacientes demostraron una prolongación del tiempo de lisis de euglobulina. En cinco pacientes mejoró la clínica y el laboratorio. En seis pacientes persistió el defecto fibrinolítico y el dolor. Cooper (39) encuentra un defecto importante de la actividad fibrinolítica comparado con un grupo de pacientes control. Hurri (40) también encuentra una baja actividad fibrinolítica en pacientes con dolor lumbar crónico. El defecto fibrinolítico es secundario al daño mecánico, pero si persiste puede convertirse en factor patogénico asociado colaborando a la cronicidad del problema. Dichas alteraciones de la actividad fibrinolítica serían un marcador del daño v a s c u l a r. Se sabe que en los fumadores hay una mayor incidencia de dolor lumbar (41,42). El fumar se asocia a un defecto de la fibrinolisis (43). Ta m b i é n se ha encontrado relación entre el dolor lumbar y el uso de anticonceptivos orales. Estos fármacos alteran la reología sanguínea lo cual empeora la nutrición del disco, favoreciendo su degeneración y al mismo tiempo favorece la congestión venosa periradicular (44). La hipótesis desarrollada anteriormente es parecida a la patogenia de la lipodermatoesclerosis (36) Jayson y colaboradores (45) ensayaron el stanozolol como droga que mejora la actividad fibrinolítica en algunos casos de dolor lumbar crónico. El stanozolol es un esteroide anabolizante de bajo efecto virilizante pero tiene una alta incidencia de efectos secundarios que limitan su uso. Siendo el ejercicio físico un activador de la actividad fibrinolítica, justificaría entre otras razones el efecto terapéutico de los programas de fisioterapia. La alteración de la microcirculación radicular, incluso en ausencia de compresión extrínseca o inflamación puede causar lesión neural y dolor.

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5. FACTOR INMUNITARIO La lesión inflamatoria puede ser una respuesta de autoinmunidad frente al material discal (46). El núcleo pulposo está encerrado herméticamente en el anulus y no tiene contacto con la circulación sistémica. Las proteínas del núcleo por estar aisladas, al ponerse en contacto con la circulación sistémica actúan como autoantígeno y desencadenan una reacción autoinmune. No siempre el anticuerpo pasa a la circulación sistémica donde se podría detectar, sino que por vía linfática va a los ganglios regionales y por vía eferente también linfática se dirige al sitio de liberación del antígeno (47). Bobechko (46) ha demostrado experimentalmente en el conejo la formación de anticuerpos frente al propio núcleo pulposo a nivel de los ganglios linfáticos regionales. Gertzbein (48) intenta aclarar la etiología autoinmune en humanos utilizando el test de migración-inhibición de linfocitos (parámetro de inmunidad celular) y el test de difusión del gel Ochterlony para detectar anticuerpos plasmáticos. El trabajo se realizó con pacientes sometidos a cirugía del disco. Los controles fueron sujetos normales sin historia previa de dolor lumbar. En este trabajo no pudieron demostrar anticuerpos humorales pero sí la presencia de células inmunes en los pacientes cuyos discos se encontraron secuestrados en el momento de la cirugía. Pennington (49) encuentra inmunoglobulina G en material discal en perros. Spiliopoulou (50) demuestra un aumento de Ig G e Ig M en pacientes intervenidos por hernia de disco en comparación con un grupo control. Mac Carron (51) en un trabajo experimental en perros demuestra respuesta inflamatoria frente a un homogeneizado de núcleo pulposo autólogo inyectado en espacio epidural mediante un catét e r. Se utilizó un grupo control en el que solo se inyectaba suero fisiológico. A los 5-7 días se encontró edema, depósitos de fibrina e infiltrados polimorfonucleares en el grupo experimental. A los 14-21 días se comprobó fibrosis de la grasa peridural alrededor del catéter con pocas células polimorfonucleares y existencia de linfocitos e histiocitos (granuloma inflamatorio). Queda demostrada la capacidad inmunogénica del núcleo pulposo, que produciría clínica sin hernia solo con un desgarro del anulus que permite la salida de proteoglicanos (52). Marshall (53,54) cree que el dolor radicular es debido a la liberación de proteínas y iones hidrógeno que provienen de la lesión discal. Haughton (55) realiza un estudio experimental en monos valorando la capacidad inflamatoria de varias

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substancias que pueden encontrarse en el espacio epidural como consecuencia de patología mecánico degenerativa de la columna: núcleo pulposo, ácido láctico (procedente de la glicolisis anaerobia del disco), condroitin sulfato o líquido sinovial procedente de las articulaciones facetarias. Se evidencia la reacción inflamatoria en el espacio epidural y en las meninges frente al nucleo pulposo. La reacción hallada frente a las otras substancias es la misma que en el grupo control, aunque no excluye la posibilidad de aracnoiditis secundaria a la exposición crónica, o a una mayor cantidad de las mismas. Olmarker (56) en cerdos analiza los cambios neurofisiológicos e histológicos producidos por el núcleo pulposo en las raíces de la cauda equina. Encuentra un enlentecimiento de la velocidad de conducción y una degeneración de las fibras de las raíces nerviosas expuestas al núcleo pulposo. El daño tanto a nivel del axón como de la vaina de mielina se halló solo en unas pocas fibras y situadas centralmente en la raíz relacionándolo con alteración del flujo vascular. En las células de Schwann observó edema al que le dio más importancia que a las vacuolas del axón halladas en los grupos control, en las que la velocidad de conducción no estaba alterada. Estas alteraciones no se producen cuando el núcleo pulposo se coloca junto a un nervio periférico ya que la vaina perineural actúa de protección. Las raíces espinales no tienen perineuro, careciendo por lo tanto de esta barrera protectora. El grupo control se realizó con grasa retroperitoneal aplicada en espacio epidural. Este trabajo demuestra que en ausencia de compresión mecánica el núcleo pulposo produce cambios en la estructura y función de las raíces nerviosas. En la fisiopatología de estos cambios intervienen varios factores: irritación química directa, fenómenos inflamatorios, reacción autoinmune y cambios vasculares. Las proteínas que constituyen el núcleo pulposo, al estar aisladas de la circulación general actúan como agentes inmunológicos cuando se vierten en el espacio epidural por un desgarro del annulus. La respuesta de autoinmunidad es una de las causas de inflamación de la raíz, y origen de dolor aun en ausencia de una verdadera protusión discal.

6. FACTOR INFLAMATORIO El disco lumbar es un tejido con actividad biológica. Se ha demostrado su capacidad inflamatoria independiente de mecanismos inmunológicos. Nachem-

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son (57) encontró una reacción inflamatoria asociada a fragmentos de disco y la relacionó con un pH bajo y con el ácido láctico del núcleo pulposo. Posteriormente Saal (58) en discos intervertebrales de pacientes operados encuentra niveles altos de fosfolipasa A2 ( P L A 2), enzima que tiene un importante papel en el proceso inflamatorio al regular la cascada del ácido araquidónico. Si existe una interacción bioquímica entre el tejido discal y los tejidos adyacentes, la iniciación de la inflamación por factores bioquímicos en ausencia de reacción inmunológica es un mecanismo alternativo de generación de dolor. Para demostrar la actividad inflamatoria Saal (59) cuantifica la actividad enzimática en discos extirpados por hernia encontrándose niveles muy altos de actividad PLA 2 en relación a otras células humanas (leucocitos, plaquetas, plasma, líquido sinovial) lo que sugiere que este enzima tiene un papel fisiológico tanto en discos normales como anormales. Parece ser que los discos fisurados y los casos crónicos, al contrario de los discos extruidos, tienen menos potencial de generar respuesta inflamatoria (59). La PLA 2 del disco humano se ha demostrado que tiene capacidad inflamatoria in vitro, por lo que puede iniciar o contribuir a generar dolor por acción sobre los nociceptores del anulus o del espacio epidural, ya sea por acción directa o contribuyendo a producir mediadores inflamatorios. O´Donnell (60), correlaciona el contenido de prostaglandina E 2 ( P G E2) con la clínica y los hallazgos anatómicos. Encuentra un mayor nivel de PGE 2 e n los discos secuestrados en relación a los extruidos y en éstos mayor cantidad que en los protuidos, considerando que el ánulus intacto sería una protección a los estímulos inflamatorios. Kang (61) realiza un análisis bioquímico de 18 discos herniados y los compara con 8 discos normales obtenidos de intervenciones de escoliosis y de fracturas vertebrales. En los discos herniados encuentra elevación de metaloproteinasas de la substancia intercelular, óxido nítrico, PGE 2 e interleukina-6. Estos productos tienen relación con la bioquímica de la degeneración discal y la fisiopatología de la radiculopatía. Otra substancia irritante encontrada en el tejido discal humano es la stromelysin (62). El líquido sinovial procedente de las articulaciones facetarias degeneradas podría también actuar como factor inflamatorio. El reconocimiento del factor inflamatorio como causa de radiculopatia apoya el uso de corticosteroides en la clínica (63-65).

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La degeneración discal implica un balance bioquímico alterado. Cambios en el pH del núcleo, tamaño y agregación de proteoglicanos, contenido de agua, tipos de colágeno y tipos de enlaces son causa y efecto de los cambios fisicobioquímicos del medio. La actividad y el contenido de PLA 2 es parte de este balance alterado. El acúmulo de PLA 2 dentro del disco puede ser el resultado de la edad y de la degeneración. Se ha demostrado un componente genético (una variante del gen de colágeno) en la degeneración discal (66).

7. FACTOR NEURAL. PROTAGONISMO DEL GANGLIO DE LA RAÍZ DORSAL Es lógico pensar que la compresión del ganglio sea un factor en el origen del dolor radicular. La compresión aguda del ganglio produce descargas repetidas, mientras que la compresión de un axón normal no (67). El ganglio de la raíz dorsal es fácilmente atrapado entre el disco herniado y las facetas. Pequeños y repetidos movimientos de las articulaciones lo traumatizan de una manera intermitente. En estudios necrópsicos se ha encontrado que en todos los casos de disco herniado, el ganglio estaba comprimido y mostraba diversos grados de degeneración (67). Experimentalmente se ha demostrado que el ganglio de la raíz dorsal es muy sensible a la compresión mecánica y a la hipoxia (68). Weinstein (69) le confiere también un protagonismo en la transmisión del dolor al mostrar cambios cuantitativos de la sustancia P, en conejos sometidos a vibración de baja frecuencia (conocido factor mecánico que causa dolor lumbar). Mclain (70) estudió los cambios en la estructura celular de los ganglios sometidos a vibración, encontrando más fisuras en la membrana nuclear de las células del grupo experimental. Las fisuras mostraban unos poros de tamaño considerablemente superior a los que se observaban en la membrana nuclear de las células control. Estas alteraciones estructurales evidencian alteraciones metabólicas relacionadas con la síntesis de neuropéptidos transmisores del dolor consecutiva al fenómeno de vibración. Las neuronas sensitivas de primer orden reunidas en el ganglio dorsal de la raíz pueden verse afectadas no solo por fenómenos directos de compresión y vibración, sino también por el insulto químico que suponen los fenómenos inflamatorios que ocurren a nivel de la raíz. Experimentalmente, aplicando núcleo pulposo autólogo en la raíz de ratas se han ob-

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servado cambio fisiopatológicos en el ganglio semejantes a los que aparecen por compresión sobre el mismo (71). En este estudio se ha demostrado un aumento de la presión endoneural, con disminución del flujo sanguíneo lo que provoca un cambio en la composición electrolítica del líquido endoneural; todos estos factores alteran la función nerviosa. Si el edema se cronifica persiste el estímulo de producción de más neuropéptidos que interfieren con el flujo sanguíneo y con el flujo del LCR perpetuando un circulo vicioso. El síndrome compartimental de la raíz se reproduce también a nivel del ganglio.

8. DISCUSIÓN Si la presión de un nervio sano solo produce entumecimiento debe existir algún acontecimiento de tipo químico, relacionado con el aporte nutricio de la raíz, que sea la fuente de dolor radicular. En realidad las hipótesis anteriores basadas en alteraciones vasculares y autoinmunes parece que se complementan (Fig. 5). Raíz nerviosa Ganglio raíz dorsal

Alt. Mecánicas Alt. Circulatorias Factores inflamatorios

Radiculitis química

Alt. Axonal Alt. Celular

Cambios electrofisiológicos

Cambios neurotransmisores Sístema nervioso Vegetativo

Activación axón (impulsos ectópicos) Activación S.N.C. Dolor radicular

Fig. 5.—Factores que influyen en el dolor radicular.

Lindahl (72) reconoce la importancia del factor mecánico pero también demuestra que es necesaria una cierta sensibilización de la raíz afectada. Kelly (73) ante la observación de hechos clínicos sugiere

que la presión sobre las raíces nerviosas no es causa primaria de dolor ciático. Observa que los tumores de tronco nervioso o de médula frecuentemente no son dolorosos. La presión o tensión en los tejidos nunca es un primer estímulo de dolor; frecuentemente es un factor secundario en nervios hiperalgésicos. Los discos intervertebrales lumbares con frecuencia protuyen y presionan sobre raíces nerviosas sin causar síntomas (74). Los nervios de la región lumbosacra por su especial estructura, aporte vascular y metabólico pueden responder de una manera diferente a la sobresolicitación mecánica y a procesos inflamatorios de cómo lo hacen los nervios periféricos. El LCR aporta el 58% de la nutrición. La inflamación y la fibrosis pueden obliterar esta fuente. Esto explica el dolor radicular pero no el dolor crónico. Se ha demostrado que existe una actividad neuronal espontánea consecutiva a isquemia que hace que los nervios sean más sensibles a la estimulación mecánica. Se puede asumir (67) que los axones en áreas de isquemia están bañados por metabolitos anormales y pueden iniciar descargas ectópicas o ser más sensibles a estímulos mecánicos. En este proceso los neurotransmisores juegan un papel importante. El caso de Cohn (75) es demostrativo. Obtiene un alivio de un año con una sola inyección de morfina y metilprednisolona, interpretándolo como una supresión de la vía de nocicepción. Se sabe que la activación de los nociceptores periféricos conduce a una hiperexcitabilidad de las neuronas del asta posterior (76). Ello puede justificar el fallo de los analgésicos opiáceos en algunas condiciones (77). Se han encontrado mediadores químicos implicados en este estado de hiperexcitabilidad a nivel de las neuronas del asta posterior: aminoácidos como el ácido glutámico y el ácido aspártico, que actúan a nivel de receptores específicos, y que han abierto caminos en la búsqueda de nuevos analgésicos. Si el estímulo persiste crónicamente pueden inducirse cambios en otros mediadores químicos incluyendo monoaminas y neuropéptidos como la substancia P y la “calcitonina gene-related peptide” (78). El mejor conocimiento de mediadores químicos asociados a la plasticidad neuronal ofrece un futuro prometedor en la mejoría del tratamiento farmacológico de estados dolorosos relacionados con la inflamación (79). Resumiendo diremos que la causa de dolor lumbar de origen mecánico manifestado clínicamente como dolor radicular, hay que buscarla tanto en mecanismos periféricos como centrales (80).

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A nivel periférico con la sensibilización de los nociceptores muy abundantes en ciertas zonas vulnerables (81), mediante la presión o un proceso inflamatorio químico o autoinmune. Existe también el concepto de inflamación neurógena. La lesión periférica al actuar de estímulo doloroso inicia una información aferente y a su vez una liberación de neuropéptidos (SP, CGRP, etc.) en sentido eferente que perpetúan el proceso inflamatorio, actuando sobre vasos sanguíneos y células cebadas (17), aumentando la sensibilización periférica y cerrando un círculo vicioso. Si el estímulo persiste el proceso inflamatorio produce edema entre las fibras nerviosas. Como el nervio está rodeado de una vaina, y a su vez discurre por un desfiladero como es el canal radicular y el agujero de conjunción, se producirá un síndrome compartimental de la raíz con compromiso vascular y axoplásmico. El ganglio de la raíz dorsal se ve sometido a las mismas influencias mecánicas y químicas. Esta afectación del ganglio se ha demostrado por la alteración del pool de neuropéptidos en su cercanía. La afectación del ganglio puede repercutir en la alteración de los circuitos neuronales medulares (81). La lesión axoplásmica inicia una serie de impulsos ectópicos llegando a sensibilizar a las neuronas de amplio rango dinámico de la lamina V del asta poster i o r. Si se bloquean estos “imputs” las células vuelven a su estado normal de sensibilidad y no se produce dolor. Si con la curación de la lesión inicial persiste el daño axonal el dolor se cronifica y centraliza. En la Fig. 5 resumimos la secuencia de estos factores etiopatogénicos. Este concepto apoya una orientación terapéutica precoz evitando la lesión neural y la cronificación, y abre posibilidades terapéuticas en los casos crónicos. Todo lo expuesto hace pensar que en un futuro próximo no serán tan valoradas las imágenes que indiquen posibles compresiones sino las evidencias clínicas, electrofisiológicas y probablemente bioquímicas de que estas existen. Asimismo se analizarán con meticulosidad las indicaciones quirúrgicas con técnicas agresivas condicionadas por imágenes. Las técnicas poco invasivas, con fundamentos biológicos pueden ofrecer buenas soluciones con poca morbilidad y bajo coste (82). Lo importante será precisar las indicaciones. Las investigaciones se orientarán a cuantificar clínica y biológicamente el grado de lesión neural, siendo importante diferenciar la lesión irritativa de la deficitaria que indique daño axonal por la repercusión que tiene en el planteamiento terapéutico. El ob-

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jetivo principal será evitar o reducir los fenómenos de plasticidad a nivel del sistema nervioso y prevenir la cronificación del dolor. Dispondremos de nuevos analgésicos, antagonistas de la sustancia P y del glutamato (83). Siendo muchas las posibilidades terapéuticas, la protocolización de las mismas, aun con limitaciones, puede ser muy útil para evitar la cronificación del proceso o la yatrogenia de una mala indicación. Si el dolor se centraliza, interviene el factor psicológico. La manifestación de la conducta del dolor estará relacionada con la personalidad del sujeto . Esta influye en el éxito terapéutico y la posibilidad de reinserción socio-laboral (84-93). No es objeto de este trabajo el analizar este factor, pero hay que tenerlo en cuenta tanto en la valoración clínica como en el enfoque terapéutico. La aceptación de la etiopatogenia del dolor radicular ayudará a extremar el análisis clínico y a seleccionar la indicación terapéutica. El enfoque multidisciplinar del problema tanto en el diagnóstico como en el tratamiento es necesario. El reto es que esté bien coordinado para evitar yatrogenia y sobre todo enlentecimiento de la solución con lo que se favorecería el paso a la cronificación.

CORRESPONDENCIA: M. Rull Hospital Universitario de Tarragona Juan XXIII C / D r. Mallafré Guasch, 4 43007- Ta r r a g o n a [email protected]

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