Fisiopatología del dolor radicular

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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
F I S I O PATO L O G Í A D E L DOLOR RADICULAR
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
24
M. RULL E T A L .
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-
R e v. Soc. Esp. del Dolor, Vol. 8, Supl. II, Abril 2001
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).
25
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
26
M. RULL E TA L .
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
R e v. Soc. Esp. del Dolor, Vol. 8, Supl. II, Abril 2001
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-
F I S I O PATO L O G Í A D E L DOLOR RADICULAR
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
27
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.
28
M. RULL E T A L .
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
R e v. Soc. Esp. del Dolor, Vol. 8, Supl. II, Abril 2001
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-
F I S I O PATO L O G Í A D E L DOLOR RADICULAR
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).
29
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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M. RULL E TA L .
R e v. Soc. Esp. del Dolor, Vol. 8, Supl. II, Abril 2001
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).
F I S I O PATO L O G Í A D E L DOLOR RADICULAR
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-
31
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
m.rull@teleline.es
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