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See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/237362920 Fisiopatología del dolor radicular Article CITATIONS 4 READS 2,023 3 authors: M. Rull Hospital Universitari Joan XXIII de Tarragona 85 PUBLICATIONS 789 CITATIONS SEE PROFILE Rey C. Miralles University of the Visayas 64 PUBLICATIONS 511 CITATIONS SEE PROFILE Cristobal Añez Hospital Universitari Joan XXIII de Tarragona 58 PUBLICATIONS 321 CITATIONS SEE PROFILE All content following this page was uploaded by Cristobal Añez on 30 May 2014. 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Soc. Esp. Dolor 8: Supl. II, 22-34, 2001 Fisiopatología del dolor radicular M. Rull*, R. C. Miralles** y C. Añez* 2 2 R E V I S I Ó N Rull M, Miralles RC and Añez C. Physiopathology of radicular pain . Rev Soc Esp Dolor 2001; 8: 22-34. S U M M A RY Based on experimental and clinical data derived fro m the literature, etiopathogenic factors of lumbar radicular pain are reviewed. The anatomic characteristics of the spi- nal nerve roots explain their clinical behavior. Compre s- sion is neither the only one nor the most important factor. Vascular and neural inflammatory factors have to be consi- d e red, and the role of the dorsal root ganglion has to be al- so 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 Socie- dad Española del Dolor. Published by Arán Ediciones, S.A. Key words: Radicular compression. Low back pain. Etio- pathogenicity. R E S U M E N Basados en datos experimentales y clínicos extraídos de la literatura se analizan los factores etiopatogénicos del do- lor radicular lumbar. Las características anatómicas de las raíces de los nervios espinales justifican su comportamien- to 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 gan- glio de la raíz dorsal. La aceptación de la etiopatogenia multifactorial del do- lor radicular ayudará a extremar el análisis clínico y a selec- cionar la indicación terapéutica. © 2001 Sociedad Españo- la del Dolor. Publicado por Arán Ediciones, S. A. Palabras clave: C o m p resión radicular. Dolor Lumbar. E t i o p a t o g e n i a . A b reviaturas utilizadas LCR Líquido cefalorraquídeo. C G R P Calcitonine gene-related peptide. P L A2 Fosfolipasa A 2. P G E2 Prostaglandina E2. S P Sustancia P. 1. INTRODUCCIÓN En el dolor lumbar de causa mecánico degenerati- va intervienen factores mecánicos, inflamatorios, vasculares y de autoinmunidad, que actuando a nivel del nervio raquídeo y de sus raíces explican ciertas *Servicio de Anestesiología y Reanimación. Unidad de Tratamiento del Do- lor y Medicina Paliativa. Hospital Universitari de Tarragona Joan XXIII. ** Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud. Universidad Rovira i Virgi- li. Servicio de Cirugía Ortopédica y Traumatología. Unidad de Columna. Hospital Universitario Sant Joan. Reus. Tarragona. Í N D I C E 1. INTRODUCCIÓN 2. FA C TOR A N AT Ó M I C O 3. FA C TOR COMPRESIÓN. FA C TOR EDEMA 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 características clínicas que pueden ser comprendidas mejor a la luz de nuevas investigaciones. En la ciatalgia que se manifiesta como dolor ra- d i c u l a r, dolor en la distribución de una o varias raí- ces sensitivas y de características neuropáticas, la lesión mecánica por si misma no siempre explica la c l í n i c a . Schmorl y Junghanns (1), en un estudio necrópsi- co 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 fre- cuentemente asintomáticos y que se observan en los grupos control (2). También se detectan anormalida- des en mielografías y scanners en sujetos asintomáti- cos (3,4). Porlo tanto no toda degeneración anatómi- ca 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 concep- to se aplica a nivel de la raíz, tendremos el dolor de origen radicular, de características neuropáticas: lum- bociatalgia como síntoma clínico de patología lum- b a r. El hallazgo de cambios histológicos inflamatorios o degenerativos a nivel de la raíz nerviosa sin rela- ción con fenómenos de compresión en pacientes con ciatalgia ya fue reseñado por varios autores entre ellos Lindblom y Rexed en 1948 (6), Lindalh y Re- xed en 1951 (7). Se ha observado mediante mielogra- fía, 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 es- trechamiento del canal lumbar (9). Al realizarles una epidurografía combinada con scanner, se ob- servaron imágenes que se interpretaron como adhe- rencias epidurales (9). La causa de estas adheren- cias era desconocida pero podrían resultar de pequeños traumatismos repetidos en tejidos que ro- dean la duramadre. Una pérdida de diferenciación de la misma durante la embriogénesis puede res- tringir la movilidad de las raíces y causar lesiones por tracción. Parece que existen otros factores además de la compresión mecánica que debido a las caracterís- ticas especiales de la raíz justifican la clínica (Ta- bla I). Intentaremos analizar y resumir su partici- p a c i ó n . 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 algó- g e n o s D e s c a rgas ectópicas en axones isquémicos Centralización del dolor 2. FA C TOR A N AT Ó M I C O Las raíces de los nervios espinales son elementos de transición entre el sistema nervioso central y el periférico, sus características anatómicas de protec- ción 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 pro- tegidas de los traumas externos por las vértebras, pe- ro son muy susceptibles frente a traumas directos in- cluso a bajos niveles de presión. La compresión conduce a edema intraneural, invasión fibroblástica y afectación crónica del transporte axonal. La se- cuencia de acontecimientos conduce a dolor radicu- lar y disfunción nerviosa (10). La irrigación del canal espinal corre a cargo de arte- rias segmentarias procedentes de la aorta y de la ilíaca. Cada arteria segmentaria da una rama especifica para F I S I O PATO L O G Í A D E L DOLOR RADICULAR 2 3 el sistema nervioso que se divide en sistema extrínse- co, que abastece las arterias de la medula sin irrigar la raíz y que circulan por el espacio subaracnoideo y sis- tema intrínseco que irriga las dos raíces del nervio es- pinal. 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 es- tá 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 ade- más arteriolas interfasciculares que circulan parale- lamente a las primeras en el endoneuro. Ambas arte- riolas 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 veno- sa drena, en parte, en el plexo venoso epidural (10). La red arterial y venosa de las raíces espinales está me- nos desarrollada que en los nervios periféricos. Los vasos están localizados superficialmente en los manguitos, a di- ferencia de los nervios periféricos, que se sitúan más pro- fundamente 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- 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 circu- la superficialmente por los manguitos. (Modificada de Parke 1985). 2 4 M. RULL E T A L . R e v. Soc. Esp. del Dolor, Vol. 8, Supl. II, Abril 2001 Fig. 1.—Las raíces flotan en el LCR y se adaptan a los movimientos de flexoextensión de la columna. Fig. 2.—Existen unas espirales vasculares de compensa- ción, para que durante la flexión y extensión las raíces permanezcan bien irrigadas. (Modificada de Parke 1985). lar proviene de la arteria segmentaria, rama de la ar- teria lumbar. La compresión nerviosa en la zona de salida, cerca del foramen, produce una lesión isqué- mica 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 re- duce 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 Koba- yashi (15) demuestra la importancia de la integridad de la barrera capilar sangre-nervio en la raíz nervio- sa, barrera que se rompe con compresiones importan- tes y que causan edema vasogénico. Marcadores pro- teicos 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 clasifi- can en tres grupos según la presencia o no de mem- brana basal, según la naturaleza de sus células endo- teliales, 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 endotelia- les se unen herméticamente demostrando actuar co- mo una verdadera barrera sangre-nervio. Estas célu- las 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 suba- racnoidea aparece en la luz capilar transportada por las vesículas pinocíticas y no aparece en el espacio endoneural cuando se inyecta por vía endovenosa. Estetransporte demuestra una circulación del LCR hacia el espacio endoneural (15). Alteraciones del flujo del LCR debidas a estenosis de canal o aracnoi- ditis tienen efectos adversos en la circulación intra- r r a d i c u l a r. El estudio experimental realizado en pe- rros por Kobayashi (15) muestra una ruptura de esta barrera endotelial y la formación de edema intrarra- dicular 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). Mediante técnicas inmunohistoquímicas se ha es- tudiado la inervación perivascular de las arterias ra- diculares (19), tratándose de inervación somática y vegetativa. Se han detectado neuropéptidos relacio- nados 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 direc- tamente extravasación plasmática e indirectamente vasodilatación (20). Si bien el estuche óseo raquídeo ofrece una pro- tección externa eficaz a la médula y a las raíces, es- tas 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 tortuo- so 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 conteni- do plasmático y producción de edema. 3. FA C TOR COMPRESIÓN. FA C TOR EDEMA La patología mecánico degenerativa de la columna puede afectar al nervio raquídeo o a sus raíces a va- rios niveles: cuerpo vertebral y disco, canal radicu- l a r, y agujero de conjunción. La afectación nerviosa no tiene como única causa la compresión. Hay que valorar siempre los fenóme- nos irritativo-inflamatorios, de tensión y estiramien- to que afectan a la fibra nerviosa y a su vasculariza- ción (21). El proceso inflamatorio debido a microtraumatis- mos o por autoinmunidad frente a las proteínas libe- radas del núcleo y la compresión que dificulta el re- torno venoso conducen a la formación de edema que aumenta a su vez la tensión interfascicular e interfie- re en la función nerviosa. Si la raíz edematizada está dentro de una estructu- ra rígida, que es lo que ocurre cuando la raíz atravie- sa el canal radicular y sale por el agujero de conjun- ción, 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 distri- bución metamérica tiene la cualidad de quemazón y F I S I O PATO L O G Í A D E L DOLOR RADICULAR 2 5 disestesia que le caracteriza. Los axones dañados son h i p e r a l g é s i c o s . Si la inflamación no se trata el proceso inflamato- rio 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 intraradicu- lar causado por alteración de la barrera capilar san- gre-nervio es el factor más importante en la disfun- ción de la raíz nerviosa debido a compresión crónica ( 2 4 ) . 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 indu- cir estasis vascular, fundamentalmente estasis veno- so, 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 in- cluso medio año en desaparecer, lo que justificaría la persistencia de síntomas postcirugía (25). La presen- cia 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 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 le- sión de la barrera sangre-nervio. Estos parámetros bioquímicos podrían ayudar al diagnóstico de sufri- miento radicular cuando las imágenes radiográficas no fuesen muy evidentes. Existe una relación entre los mecanismos biomecá- nicos 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 neu- rofisiológicos. La compresión aguda produce funda- mentalmente alteraciones circulatorias. Según el grado de compresión, y de menos a más se observa conges- tión venosa, edema intraneural con enlentecimiento de la conducción axonal. Cuando la compresión es impor- tante 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 desmieliniza- ción y fibrosis. Después de un mes, se observa en- grosamiento 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 fi- brosis 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 pro- duce 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 requie- re 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 aumen- ta 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 experi- mental no tiene aun una aplicación clínica. Las raíces nerviosas están incluidas en una exten- sión del saco dural, llamado manguito de la raíz, has- 2 6 M. RULL E TA L . R e v. Soc. Esp. del Dolor, Vol. 8, Supl. II, Abril 2001 Fig. 4.—Disposición de las raíces y el ganglio en el ca- nal radicular. ta que ésta sale del canal espinal. La porción extrate- cal 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 anató- micas 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. Estasubstancia P es transportada centralmente por la neurona aferen- te 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, rodea- das de un manguito prolongación del saco dural, atraviesan el canal radicular. Si a este nivel se produ- ce 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. FA C TOR VA S C U L A R La hipótesis de Hoyland (35) apoyada en la con- gestión 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 rela- cionarse con el grado de congestión de las venas fo- raminales. Según Hoyland (35), la obstrucción veno- sa podría ser un factor importante en la producción de fibrosis peri e intraneural. En otras circunstancias patológicas como la cirro- sis de origen cardiaco por estasis venoso, también se ha encontrado que la congestión venosa, conduce a una fibrosis localizada sin existir proceso inflamato- rio debido a isquemia local (36). Normalmente los vasos de la membrana perineural son muy delgados, pero en estas vainas engrosadas tienen una lamina amorfa subendotelial de aspecto parecido a los vasos de los pacientes diabéticos. Se supone es debido a daño endotelial secundario a is- quemia local (35). La lesión microvascular aumenta la permeabilidad y se desarrolla edema. A falta de un buen drenaje lin- fático el edema drena muy lentamente favoreciendo la fibrosis (35). Jaysson (37) y Klimiuk (38) en pacientes con do- lor lumbar crónico han encontrado un defecto en la fibrinolisis. En algunos pacientes este defecto de la actividad fibrinolítica se encontró cuando desarro- llaron 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 pa- cientes 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 secunda- rio al daño mecánico, pero si persiste puede conver- tirse 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 alte- ran la reología sanguínea lo cual empeora la nutri- ción del disco, favoreciendo su degeneración y al mismo tiempo favorece la congestión venosa perira- dicular (44). La hipótesis desarrollada anteriormente es pareci- da 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 virilizan- te pero tiene una alta incidencia de efectos secunda- rios que limitan su uso. Siendo el ejercicio físico un activador de la actividad fibrinolítica, justificaría en- tre otras razones el efecto terapéutico de los progra- mas de fisioterapia. La alteración de la microcirculación radicular, in- cluso en ausencia de compresión extrínseca o infla- mación puede causar lesión neural y dolor. F I S I O PATO L O G Í A D E L DOLOR RADICULAR 2 7 5. FA C TOR INMUNITA R I O La lesión inflamatoria puede ser una respuesta de autoinmunidad frente al material discal (46). El nú- cleo pulposo está encerrado herméticamente en el anulus y no tiene contacto con la circulación sistémi- ca. Las proteínas del núcleo por estar aisladas, al po- nerse en contacto con la circulación sistémica actúan como autoantígeno y desencadenan una reacción au- toinmune. No siempre el anticuerpo pasa a la circu- lación 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 li- beración del antígeno (47). Bobechko (46) ha demos- trado experimentalmente en el conejo la formación de anticuerpos frente al propio núcleo pulposo a ni- vel de los ganglios linfáticos regionales. Gertzbein (48) intenta aclarar la etiología autoin- mune en humanos utilizando el test de migración-in- hibición de linfocitos (parámetro de inmunidad celu- lar) y el test de difusión del gel Ochterlony para detectar anticuerpos plasmáticos. El trabajo se reali- zó con pacientes sometidos a cirugía del disco. Los controles fueron sujetos normales sin historia previa de dolor lumbar. En este trabajo no pudieron demos- trar anticuerpos humorales pero sí la presencia de cé- lulas inmunes en los pacientes cuyos discos se en- contraron secuestrados en el momento de la cirugía. Pennington (49) encuentra inmunoglobulina G en material discal en perros. Spiliopoulou (50) demues- tra un aumento de Ig G e Ig M en pacientes interve- nidos por hernia de disco en comparación con un grupo control. Mac Carron (51) en un trabajo experi- mental en perros demuestra respuesta inflamatoria frente a un homogeneizado de núcleo pulposo autó- logo inyectado en espacio epidural mediante un caté- t e r. Se utilizó un grupo control en el que solo se in- yectaba suero fisiológico. A los 5-7 días se encontró edema, depósitos de fibrina e infiltrados polimorfo- nucleares 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 in- f l a m a t o r i o ) . Queda demostrada la capacidad inmunogénica del núcleo pulposo, que produciría clínica sin hernia so- lo con un desgarro del anulus que permite la salida de proteoglicanos (52). Marshall (53,54) cree que el dolor radicular es de- bido 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 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 dis- co), condroitin sulfato o líquido sinovial procedente de las articulaciones facetarias. Se evidencia la reacción inflamatoria en el espa- cio epidural y en las meninges frente al nucleo pul- poso. La reacción hallada frente a las otras substan- cias 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 m i s m a s . Olmarker (56) en cerdos analiza los cambios neu- rofisiológicos e histológicos producidos por el nú- cleo pulposo en las raíces de la cauda equina. En- cuentra un enlentecimiento de la velocidad de conducción y una degeneración de las fibras de las raíces nerviosas expuestas al núcleo pulposo. El da- ño tanto a nivel del axón como de la vaina de mielina se halló solo en unas pocas fibras y situadas central- mente en la raíz relacionándolo conalteración del flujo vascular. En las células de Schwann observó edema al que le dio más importancia que a las vacuo- las del axón halladas en los grupos control, en las que la velocidad de conducción no estaba alterada. Estas alteraciones no se producen cuando el nú- cleo 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 espa- cio epidural. Este trabajo demuestra que en ausencia de compresión mecánica el núcleo pulposo produce cambios en la estructura y función de las raíces ner- viosas. En la fisiopatología de estos cambios inter- vienen varios factores: irritación química directa, fe- nómenos inflamatorios, reacción autoinmune y cambios vasculares. Las proteínas que constituyen el núcleo pulposo, al estar aisladas de la circulación general actúan co- mo agentes inmunológicos cuando se vierten en el espacio epidural por un desgarro del annulus. La res- puesta de autoinmunidad es una de las causas de in- flamación de la raíz, y origen de dolor aun en ausen- cia de una verdadera protusión discal. 6. FA C TOR INFLAMATO R I O El disco lumbar es un tejido con actividad biológi- ca. Se ha demostrado su capacidad inflamatoria inde- pendiente de mecanismos inmunológicos. Nachem- 2 8 M. RULL E T A L . R e v. Soc. Esp. del Dolor, Vol. 8, Supl. II, Abril 2001 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. Posterior- mente Saal (58) en discos intervertebrales de pacien- tes operados encuentra niveles altos de fosfolipasa A2 ( P L A2), enzima que tiene un importante papel en el proceso inflamatorio al regular la cascada del áci- do araquidónico. Si existe una interacción bioquímica entre el teji- do 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 enzi- mática en discos extirpados por hernia encontrándo- se niveles muy altos de actividad PLA2 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 inflama- toria (59). La PLA2 del disco humano se ha demostrado que tiene capacidad inflamatoria in vitro, por lo que pue- de iniciar o contribuir a generar dolor por acción so- bre los nociceptores del anulus o del espacio epidu- ral, ya sea por acción directa o contribuyendo a producir mediadores inflamatorios. O´Donnell (60), correlaciona el contenido de pros- taglandina E2 ( 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, consi- derando 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 norma- les obtenidos de intervenciones de escoliosis y de fracturas vertebrales. En los discos herniados en- cuentra elevación de metaloproteinasas de la subs- tancia intercelular, óxido nítrico, PGE 2 e interleuki- na-6. Estos productos tienen relación con la bioquímica de la degeneración discal y la fisiopato- logía de la radiculopatía. Otra substancia irritante encontrada en el tejido discal humano es la stromelysin (62). El líquido si- novial procedente de las articulaciones facetarias de- generadas podría también actuar como factor infla- m a t o r i o . El reconocimiento del factor inflamatorio como causa de radiculopatia apoya el uso de corticosteroi- des en la clínica (63-65). La degeneración discal implica un balance bioquí- mico 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 PLA2 dentro del dis- co puede ser el resultado de la edad y de la degenera- ción. Se ha demostrado un componente genético (una variante del gen de colágeno) en la degeneración dis- cal (66). 7. FA C TOR NEURAL. PROTA G O N I S M O D E L 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 re- petidas, mientras que la compresión de un axón nor- mal no (67). El ganglio de la raíz dorsal es fácilmente atrapado entre el disco herniado y las facetas. Pequeños y re- petidos movimientos de las articulaciones lo trauma- tizan de una manera intermitente. En estudios ne- crópsicos se ha encontrado que en todos los casos de disco herniado, el ganglio estaba comprimido y mos- traba diversos grados de degeneración (67). Experimentalmente se ha demostrado que el gan- glio de la raíz dorsal es muy sensible a la compresión mecánica y a la hipoxia (68). Weinstein (69) le confiere también un protagonis- mo en la transmisión del dolor al mostrar cambios cuantitativos de la sustancia P, en conejos sometidos a vibración de baja frecuencia (conocido factor me- cánico 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 experi- mental. 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 neuro- péptidos transmisores del dolor consecutiva al fenó- meno de vibración. Las neuronas sensitivas de primer orden reunidas en el ganglio dorsal de la raíz pueden verse afecta- das 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 nú- cleo pulposo autólogo en la raíz de ratas se han ob- F I S I O PATO L O G Í A D E L DOLOR RADICULAR 2 9 servado cambio fisiopatológicos en el ganglio seme- jantes a los que aparecen por compresión sobre el mismo (71). En este estudio se ha demostrado un au- mento de la presión endoneural, con disminución del flujo sanguíneo lo que provoca un cambio en la composición electrolítica del líquido endoneural; to- dos estos factores alteran la función nerviosa. Si el edema se cronifica persiste el estímulo de produc- ción 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 entu- mecimiento debe existir algún acontecimiento de ti- po químico, relacionado con el aporte nutricio de la raíz, que sea la fuente de dolor radicular. En realidad las hipótesis anteriores basadas en alteraciones vas- culares y autoinmunes parece que se complementan (Fig. 5). 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; frecuentemen- te es un factor secundario en nervios hiperalgésicos. Los discos intervertebrales lumbares con frecuencia protuyeny presionan sobre raíces nerviosas sin cau- sar síntomas (74). Los nervios de la región lumbosacra por su espe- cial estructura, aporte vascular y metabólico pueden responder de una manera diferente a la sobresolici- tación 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 ha- ce que los nervios sean más sensibles a la estimula- ción 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 sensi- bles a estímulos mecánicos. En este proceso los neu- rotransmisores juegan un papel importante. El caso de Cohn (75) es demostrativo. Obtiene un alivio de un año con una sola inyección de morfina y metil- prednisolona, interpretándolo como una supresión de la vía de nocicepción. Se sabe que la activación de los nociceptores peri- féricos conduce a una hiperexcitabilidad de las neuro- nas del asta posterior (76). Ello puede justificar el fa- llo de los analgésicos opiáceos en algunas condiciones (77). Se han encontrado mediadores químicos impli- cados 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 ni- vel de receptores específicos, y que han abierto cami- nos en la búsqueda de nuevos analgésicos. Si el estí- mulo persiste crónicamente pueden inducirse cambios en otros mediadores químicos incluyendo monoami- nas y neuropéptidos como la substancia P y la “calci- tonina gene-related peptide” (78). El mejor conocimiento de mediadores químicos asociados a la plasticidad neuronal ofrece un futuro prometedor en la mejoría del tratamiento farmacoló- gico de estados dolorosos relacionados con la infla- mación (79). Resumiendo diremos que la causa de dolor lumbar de origen mecánico manifestado clínicamente como dolor radicular, hay que buscarla tanto en mecanis- mos periféricos como centrales (80). 3 0 M. RULL E TA L . R e v. Soc. Esp. del Dolor, Vol. 8, Supl. II, Abril 2001 Raíz nerviosa Ganglio raíz dorsal Radiculitis química Alt. Axonal Alt. Celular Cambios electrofisiológicos Cambios neurotransmisores Sístema nervioso Vegetativo Activación axón (impulsos ectópicos) Activación S.N.C. Dolor radicular Alt. Mecánicas Alt. Circulatorias Factores inflamatorios Fig. 5.—Factores que influyen en el dolor radicular. A nivel periférico con la sensibilización de los no- ciceptores muy abundantes en ciertas zonas vulnera- bles (81), mediante la presión o un proceso inflama- torio químico o autoinmune. Existe también el concepto de inflamación neuró- gena. La lesión periférica al actuar de estímulo dolo- roso inicia una información aferente y a su vez una liberación de neuropéptidos (SP, CGRP, etc.) en sen- tido eferente que perpetúan el proceso inflamatorio, actuando sobre vasos sanguíneos y células cebadas (17), aumentando la sensibilización periférica y ce- rrando un círculo vicioso. Si el estímulo persiste el proceso inflamatorio pro- duce edema entre las fibras nerviosas. Como el ner- vio 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 so- metido a las mismas influencias mecánicas y quími- cas. Esta afectación del ganglio se ha demostrado por la alteración del pool de neuropéptidos en su cerca- nía. La afectación del ganglio puede repercutir en la alteración de los circuitos neuronales medulares ( 8 1 ) . 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 poste- r i o r. Si se bloquean estos “imputs” las células vuel- ven a su estado normal de sensibilidad y no se produ- ce dolor. Si con la curación de la lesión inicial persiste el daño axonal el dolor se cronifica y centra- liza. 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 in- diquen posibles compresiones sino las evidencias clí- nicas, electrofisiológicas y probablemente bioquími- cas de que estas existen. Asimismo se analizarán con meticulosidad las in- dicaciones quirúrgicas con técnicas agresivas con- dicionadas por imágenes. Las técnicas poco invasi- vas, 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 clí- nica y biológicamente el grado de lesión neural, siendo importante diferenciar la lesión irritativa de la deficitaria que indique daño axonal por la repercu- sión que tiene en el planteamiento terapéutico. El ob- 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 glu- tamato (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 psico- lógico. La manifestación de la conducta del dolor es- tará 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 te- nerlo en cuenta tanto en la valoración clínica como en el enfoque terapéutico. La aceptación de la etiopatogenia del dolor radi- cular ayudará a extremar el análisis clínico y a selec- cionar la indicación terapéutica. El enfoque multidis- ciplinar 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 favore- cería el paso a la cronificación. B I B L I O G R A F Í A 1 . Flor H, Turk DC. Etiological theories and treatments for chronic back pain. Somatic models and interven- tion. Pain 1984; 19: 105-121. 2 . Magora A, Schwartz A. Relation between the low back pain syndrome and X-ray finding. Degenerative osteoarthritis. Scand J Rehab Med 1976; 8: 11 5 - 1 7 5 . 3 . H i t s e l b e rger W E, Witten RM. Abnormal myelograms in asymptomatic patients. J Neurosurg 1968; 28: 204- 2 0 6 . 4 . Wiesel SW, Tsourmans N, Feffer HL, Citrin CM, Pa- tronas N. A study of computer assisted tomography:1. The incidence of positive CAT scans in an asymptoma- tic group of patients. Spine 1984; 9: 549-551. 5 . Smyth MJ, Wright V. Sciatica and the intervertebral disc. An experimental study. J Bone Joint Surg (A) 1958; 40: 1401-1418. 6 . Lindblom K, Rexed B. 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