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TEMA 15 ESQUIZOFRENIA: HIPÓTESIS PSICOBIOLÓGICAS 1.- GENÉTICA Y ESQUIZOFRENIA 1.1.- Epidemiología Genética Es un hecho demostrado que la esquizofrenia es una enfermedad familiar. Los datos epidemiológicos confirman repetidamente que la esquizofrenia es más común entre los miembros de las familias de personas esquizofrénicas que entre parientes de personas no esquizofrénicas. Naturalmente, si bien los estudios con familiares inducen a pensar que en la esquizofrenia puede haber un componente genético, dichos estudios no establecen las bases genéticas de la misma. Los miembros de una familia están expuestos a las mismas influencias ambientales que el esquizofrénico y pudieran ser estas influencias las que condujeran a la esquizofrenia. Un método más idóneo para precisar el peso de los factores genéticos en la esquizofrenia y discernir la importancia de las influencias genéticas y/o ambientales son: los estudios de gemelos y de adopción. Los estudios con gemelos parten de la hipótesis de que la concordancia genética para la esquizofrenia es mayor entre los gemelos monocigóticos que entre los dicigóticos, debido a la mayor similitud genética entre los primeros. Es difícil comparar los resultados obtenidos con esta metodología que no siempre ha sido estricta en la selección de los pares de gemelos o en la utilización de criterios operacionales para establecer el diagnostico. Los estudios de adopción han supuesto una oportunidad de estudiar por separado los factores ambientales y las influencias de la herencia que predisponen al desarrollo de la esquizofrenia. Diferentes estrategias en los estudios de adopción han sido llevadas a cabo por Heston en los EE.UU. y por el grupo de Rosenthal, Kety, Wender y Schulsinger en Dinamarca. De estos trabajos se pueden obtener dos conclusiones: a) cuando una persona adoptada desarrolla un trastorno esquizofrénico se encuentra una prevalencia significativamente mayor de este trastorno en los padres biológicos que en los adoptivos, b) si un individuo adoptado, hijo de padres biológicos sanos, vive en una familia adoptiva donde uno de sus miembros sufre un trastorno esquizofrénico, tiene menos riesgo de desarrollar este trastorno que un hijo de padres biológicos con una enfermedad mental que es criado en una familia adoptiva sana. La prevalencia de esquizofrenia es significativamente mayor en los hijos de madres esquizofrénicas que en los hijos de madres controles. Los estudios comentados apuntan que la herencia está presente en la esquizofrenia, aunque están lejos de dilucidar qué es lo que se hereda. Las nuevas técnicas en la investigación genética intentan responder, pero hoy son muchos los interrogantes que están abiertos. 1.2.- Marcadores Genéticos Los marcadores genéticos son características heredadas, polimórficas y su modo de transmisión y localización cromosómica es conocido, encontrándose ente ellos los grupos sanguíneos, determinados enzimas y los antígenos de histocompatibilidad (HLA). El sistema HLA se halla asociado a algunas enfermedades que presentan en su origen mecanismos de tipo autoinmune, como la diabetes mellitus o la esclerosis múltiple. El hecho de que estas enfermedades tengan algunas características que comparten con la esquizofrenia llevó al estudio del sistema HLA como “marcador genético” de la esquizofrenia. Los resultados en la búsqueda de asociaciones entre HLA y esquizofrenia son inconsistentes y no ofrecen un patrón claro de asociación. Sólo cuando se consideran subtipos de esquizofrenia hay menos diversidad entre los distintos investigadores. En particular, hay evidencia de asociación entre esquizofrenia paranoide y el antígeno HLA A9, y entre el subtipo hebefrénico y el antígeno A1. TÍSCAR MARTÍNEZ SÁNCHEZ 1 En el campo de la genética molecular, los estudios de análisis de ligamiento y la construcción de “mapas cromosómicos” de determinados genes, pueden ser muy prometedores. Estas técnicas aplicadas al estudio genético de la esquizofrenia presentan ciertas limitaciones que hay que tener en cuenta: a) Asumen un modelo de herencia mendeliana que posiblemente no sea el que corresponde a la esquizofrenia; b) Pertenencia del gen o genes de la esquizofrenia es reducida, y c) Se constata la existencia de fenocopias. Se a esto añadimos los posibles errores en el diagnósticos de sujetos de estudio y la necesidad de estudiar muestras grandes de familias con varios individuos afectados y a ser posible durante varias generaciones, los estudios de ligamiento constituyen aún todo un reto. 1.3.-Modelo De Transmisión Genética Aunque pudieran existir alguno o algunos genes específicos, es sabido que la esquizofrenia difiere de los trastornos mendelianos clásicos, al menos en cuatro aspectos: 1. La mayor parte de los trastornos mendelianos tienen una penetrancia completa. Es decir, si se hereda el “gen patológico”, siempre se padecerá el trastorno si la persona vive durante el periodo de riesgo. En el caso de la esquizofrenia, el porcentaje de concordancia en gemelos monocigóticos dista mucho de alcanzar el 100%, y es evidente que el hijo de un gemelo no afectado tiene un alto riesgo de padecer esquizofrenia. Estos datos sugieren una penetrancia reducida para la esquizofrenia, es decir, un individuo puede tener un alto riesgo genético para la esquizofrenia y no manifestarla nunca. 2. En la mayor parte de las condiciones mendelianas, en todos los individuos que aparecen los síntomas típicos del trastorno, estos síntomas son causados por el gen enfermo. En el caso de la esquizofrenia esto no es cierto, siendo mucho los casos en los que aparecen síntomas como los esquizofrénicos causados por condiciones metabólicas, neurológicas o por el efecto de determinadas drogas. 3. La mayor parte de las condiciones mendelianas son homogéneas en su etiología. La esquizofrenia es, por contraste, un trastorno relativamente común y es heterogéneo desde el punto de vista genético. Esto significa que defectos en varios genes probablemente determinen el riesgo para formas de esquizofrenia que son clínicamente indistinguibles, aunque distintas desde el punto de vista de su etiología. 4. En la mayor parte de los trastornos mendelianos hay una clara discontinuidad entre individuos afectados y no afectados. Tales límites diagnósticos no están claros en el caso de la esquizofrenia, sino que han de considerarse los trastornos del espectro esquizofrénico: trastorno esquizoafectivo, trastorno delirante, psicosis atípica o incluso trastorno esquizoide de la personalidad, entre otros posibles. Los modelos poligénicos ofrecen un marco más amplio de investigación. Estos modelos proponen que la esquizofrenia puede estar causada por una combinación de un número específico de genes en interacción y ciertos factores ambientales prenatales y postnatales. Por tanto, el riesgo a desarrollar esquizofrenia puede estar ligado a un rasgo con una distribución continúa, donde habría un umbral para la expresión clínica de la enfermedad y sólo los individuos que sobrepasasen un determinado umbral de susceptibilidad manifestarían el trastorno. 2.-NEUROQUÍMICA Y ESQUIZOFRENIA 2.1.-Neurotransmisores 1. Dopamina (DA) El papel crucial de la dopamina (DA) en la patofisiología de la esquizofrenia ha sido durante varias décadas uno de los focos más importantes de investigación en la biología de la esquizofrenia. LA HIPÓTESIS DE LA DOPAMINA: Sugiere una hiperactividad de las neuronas dopaminérgicas, presente en algunos esquizofrénicos. El incremento de la DA se relaciona con los síntomas positivos (alucinaciones y delirios) de la esquizofrenia. La hiperactividad podría explicarse por: 1. Excesiva producción de DA por parte de las neuronas que la transmiten. 2. Exceso de DA en la unión sináptica por alteraciones en su catabolismo y recaptación. 3. Hiperactividad funcional delas neuronas receptoras. Esta formulación se basó en la observación de dos hechos: 1. Eficacia de los neurolépticos (bloqueadores de los receptores dopaminérgicos) como drogas antipsicóticas. 2. Exacerbación de los síntomas por las anfetaminas (agonistas dopaminérgicos). Hoy no existe consenso sobre cuál es el papel de la DA en la etiología de la esquizofrenia. Las principales limitaciones a la formulación inicial y las aportaciones actuales que está ofreciendo la investigación de la DA para la comprensión de la esquizofrenia son: a) Falta de evidencia directa de un incremento en la liberación de DA. El estudio de los niveles de HVA (indicador de la actividad cerebral dopaminérgica) en el LCR no ha dado resultados convincentes. Tampoco hay evidencia a través de estudios postmortem en cerebros de pacientes esquizofrénicos de un incremento de DA o de sus metabolitos. b) DA y heterogeneidad de la esquizofrenia. La alteración dopaminérgica no puede, por sí misma, explicar la sintomatología de la esquizofrenia, ni lo que es más evidente, la diferente respuesta de los síntomas al tratamiento con neurolépticos. Si bien los síntomas positivos son vulnerables, los síntomas negativos son poco o nada sensibles a su acción farmacológica, e incluso a veces agravan esta sintomatología. Además, los neurolépticos son eficaces con los síntomas positivos que aparecen en otros trastornos, como las fases maniacas de las psicosis bipolares o en algunas psicosis orgánicas. La falta de evidencia sobre un incremento en la actividad dopaminérgica presináptica llevó a postular que el fenómeno responsable de las alteraciones dopaminérgicas podía ser un incremento de los receptores DA postsinápticos. La HIPOTESIS DOPAMINERGICA REVISADA propone que la esquizofrenia se asociaría a una disregulación en la transmisión dopaminérgica que origina una hiperfunción en la transmisión dopaminérgica subcortical en las proyecciones mesolímbicas y una hipofunción en las proyecciones dopaminérgicas mesocorticales al córtex prefrontal que origina una hipoestimulación de los receptores D1 y la aparición de sintomatología negativa y alteración de las funciones cognitivas superiores por déficit en la función dopaminérgica cortical. Los estudios realizados apuntan a que esta disregulación en el sistema dopaminérgico sería una consecuencia secundaria a una desconexión corticosubcortical primaria, es decir, secundaria al fracaso de la corteza prefrontal para regular de forma adecuada la actividad de las neuronas dopaminérgicas subcorticales. Las vías dopaminérgicas desde su origen en el tallo cerebral se proyectan hacia estructuras subcorticales a través del haz dopamínico mesolímbico, y hacia estructuras corticales a través del haz mesocortical. La existencia de una lesión en el córtex prefrontal hipodopamínico podría ser responsable de los síntomas negativos y de los déficits cognitivos. 2. Noradrenalina (NA) A partir de la hipótesis de Stein y Wise, de que la esquizofrenia podía explicarse por alteraciones en la transmisión noradrenérgica que conduciría a los estados de "anhedonia", varios investigadores han postulado que la noradrenalina (NA) juega un importante papel en la patofisiología de la esquizofrenia. Las bases para esta afirmación derivan de la relación de las vías en la síntesis de las catecolaminas DA y NA, de los datos empíricos sobre medicaciones de NA en otros trastornos mentales, y de la interacción demostradas experimentalmente entre los sistemas de neurotransmisión de la DA y la NA en el SNC. Sin embargo, no hay evidencia clínica que demuestren medidas anormales de actividad NA en pacientes esquizofrénicos. El grupo de trabajo de Van Kammen describió la asociación entre las determinaciones de NA en liquido cefalorraquídeo (LCR) y otras variables neuroquímicas y clínicas en subgrupos de pacientes esquizofrénicos; de tal manera que la concentración de NA y de su metabolito en LCR, se asociaba con recaídas en el curso clínico por la retirada de neurolépticos y con la severidad de los síntomas positivos y negativos. Estos autores concluyeron que los sistemas de NA intervienen en los estados psicóticos agudos y que sufren algún tipo de alteración durante los periodos de exacerbación de la sintomatología. 3. Serotonina (5-HT) La relación entre serotonina y esquizofrenia se estableció a partir de la observación de que algunos compuestos simpaticomiméticos (LSD), tienen una estructura indólica, y su propiedad farmacológica más importante es su afinidad con los receptores serotoninérgicos, que están distribuidos en regiones cerebrales con importantes funciones comportamentales, incluyendo al córtex frontal. Compuestos tales como la clozapina y la risperidona, son drogas antipsicóticas que tienen un potente efecto inhibidor del receptor 5-HT2 de la serotonina, y además tienen propiedades clínicas únicas que TÍSCAR MARTÍNEZ SÁNCHEZ 3 algunos investigadores han atribuido a sus efectos combinados sobre los sistemas dopaminérgico y serotoninérgico. Las hipótesis enunciadas para explicar el papel de la serotonina en la esquizofrenia hacen referencia a alteraciones en la función trófica de la serotonina en el neurodesarrollo, a la activación de la corteza prefrontal mediada por un receptor 5HT2. Alterando o la interacción dopamina-serotonina inhibe la función dopaminérgica en la corteza, el sistema límbico y el núcleo estriado, así como en las terminales dopaminérgicas del cerebro anterior y lo hace bien de forma directa por su unión al receptor 5HT2A, o indirectamente a través del GABA. Descrito el efecto inhibitorio de la serotonina en la transmisión dopaminérgica, los fármacos inhibidores de la función serotoninérgica debieran desinhibir la transmisión dopaminérgica en el córtex prefrontal y mejorar, por tanto, la clínica de la sintomatología negativa. 4. GABA El ácido gamma amino butrítico (GABA) es el neurotransmisor inhibidor más abundante en el cerebro y del cual también se ha hipotetizado que contribuye en la patofisiología de la esquizofrenia. La hipótesis de partida es que la disminución de las concentraciones de GABA conducirían a una desinhibición del SNC, hecho relacionado con la sintomatología aguda de esquizofrenia. Tal hipótesis se concretó afirmando que una disminución del sistema gabaérgico alteraría la modulación inhibidora del GABA sobre las vías dopaminérgicas, provocando los síntomas psicóticos de la enfermedad las concentraciones cerebrales de GABA. Numerosos estudios post mortem han detectado alteraciones en la actividad neuronal del GABA en pacientes esquizofrénicos. Aunque se han llevado a cabo pocos trabajos y éstos han sido fruto de investigaciones neuroquímicas más amplias, algunas investigaciones más recientes han identificado alteraciones, tanto corticales como subcorticales en los receptores GABA en pacientes con esquizofrenia. Este hecho, en sintonía con la regulación anormal en la córtex prefrontal y a alteraciones en las interacciones de naturaleza inhibitoria que se establecen entre el GABA y la dopamina, apunta a la noción de que el GABA puede actuar como modulador de la actividad dopaminérgica, más que como potenciador o supresor de las acciones de dopamina. Los resultados ni han sido consistentes, ni están libres de efectos que puedan alterar los resultados, como es el mismo tratamiento con drogas antipsicóticas. 2.2.-Péptidos Los primeros estudios se focalizaron en la utilización de neuropéptidos activos comportamentalmente como agentes de tratamiento, pero se ha encontrado que tienen poca eficacia clínica. En la actualidad, el núcleo de su investigación en relación con la esquizofrenia radica en obtener más información sobre los neuropéptidos que interaccionan con los sistemas dopaminérgicos. A este respecto, el interésen la CCK comenzó a partir de los trabajos de Hokfelt y su equipo, según los cuales parece que ésta coexiste con la DA en un grupo de neuronas dopaminérgicas mesencefálicas. Este hallazgo continúa vigente en la investigación actual aportándose datos de que la interacción entre la DA y la CCK se produce en los niveles presinápticos y posinápticos en el núcleo accubens. Se ha encontrado que la CCK funciona con las características de un neurotransmisor o neuromodulador. En estudios clínicos se encontraron niveles basales reducidos de CCK en el LCR de pacientes esquizofrénicos libres de droga al ser comparados con controles, y la rapidez de respuesta al haloperidol estaba relaciona inversamente con los niveles basales de CCK. Respecto a la neurotensina (NT), se ha mostrado mediante estudios fisiológicos, anatómicos y comportamentales que interactúa con la DA. La NT se localiza con la Da en neuronas hipotalámicas e imita muchas de las acciones de las drogas antipsicóticas. El tratamiento agudo o crónico con haloperidol incrementa las concentraciones de NT en los núcleos accubens y caudado. Los cambios en la concentración NT parece que son específicos de la esquizofrenia, dado que no se han encontrado diferencias en los niveles de NT en el LCR en pacientes con otros trastornos, incluyendo depresión y enfermedad de Alzheimer. Un conocimiento mayor acerca de las acciones de la NT puede conducir a mejorar la comprensión de la esquizofrenia y arrojar luz para el desarrollo de nuevos agentes farmacológicos. Otro neuropéptido de interés es la somatostatina. Esta se distribuye de forma abundante en el SNC, con altas concentraciones en regios subcorticales y córtex. Su interés en el estudio de la esquizofrenia radica en la interacción entre los sistemas dopaminérgicos y somatostatina, su localización en regiones criticas en la patofisiología de la esquizofrenia, así como algunos datos clínicos que sugieren una interacción funcional entre somatostatina, dopamina y psicopatología. 3.- NEURODESARROLLO Y ESQUIZOFRENIA La hipótesis del neurodesarrollo trata de explicar el modo en que factores de muy diversa índole inciden sobre momentos clave de la organización histológica y estructural del sistema nervioso central, generando lesiones objetivables que permanecen estables a lo largo de la vida de los sujetos que padecen la enfermedad. Estas lesiones atañen en última instancia a circuitos neuronales responsables de los síntomas que muestran los pacientes. En la actualidad, la hipótesis del neurodesarrollo se sustenta sobre una serie de hallazgos en diferentes áreas de investigación que se pueden concretar en los siguientes puntos: 1. Elevada frecuencia de historia de exposición a noxas durante el desarrollo embrionario o de complicaciones perinatales en pacientes afectos de esquizofrenia. 2. Elevada frecuencia de signos neurológicos menores y anomalías físicas en pacientes y en población de alto riesgo. 3. Anomalías estructurales y metabólicas en el cerebro de pacientes con primer episodio de esquizofrenia y sus familiares no psicóticos. 4. Presencia habitual en pacientes de signos de déficit premórbidos en variables relacionadas con el rendimiento cognitivo y el funcionamiento sociolaboral y académico. 5. Hallazgos neuropatológicos post mortem que orientan hacia posibles alteraciones en los procesos de organización histológica durante el neurodesarrollo. Respecto a los factores que tienen su incidencia en el periodo prenatal y perinatal, se han constatado datos clínicos en personas con esquizofrenia, como la observación de pequeñas malformaciones físicas, o la mayor ocurrencia de complicaciones en el embarazo y el parto; hechos que, amén de tener un posible origen genético o traumático, pueden ser causados por la exposición a factores ambientales. La existencia de pequeñas malformaciones físicas se ha relacionado con alteraciones durante el desarrollo del tubo ectodérmico, dando como resultado la aparición concomitante de estas anomalías físicas menores y de lesiones en la organización del SNC. Una de las áreas de investigación que sustenta la hipótesis del neurodesarrollo disfuncional en esquizofrenia, proviene del hecho de que las personas que la desarrollan han presentado complicaciones obstétricas y perinatales en mayor proporción que las personas sanas. De todos los factores estudiados, un estudio de metaanálisis ha señalado la preeclampsia como el antecedente que ha revelado una asociación con la aparición de la esquizofrenia más intensa. Otros datos que sustentan la hipótesis del neurodesarrollo son la presencia de anomalías estructurales y funcionales en el cerebro de pacientes con primer episodio de esquizofrenia y la presencia de signos de déficit en el rendimiento cognitivo y el funcionamiento sociolaboral y académico premórbido. 3.1.- Esquizofrenia Y Neurovirus Que el agente causante de la esquizofrenia sea algún tipo de virus, es una hipótesis apoyada por una serie de evidencias indirectas. Datos epidemiológicos, como la variación geográfica en la prevalencia de la esquizofrenia o la observación bastante contrastada de que las personas que desarrollan una esquizofrenia presentan una variación estacional en los nacimientos concuerdan con la incidencia estacional de muchos agentes infecciosos. En su formulación más simple, la hipótesis a considerar es que la esquizofrenia, al menos en algunos casos, es el resultado de una infección del sistema nervioso central, producida probablemente por un virus o como resultado de una actividad celular patológica contra el tejido del SNC originada por anticuerpos. Los investigadores que trabajan en esta área han propuesto algunas variaciones sobre la hipótesis básica, resumidas, aunque no de forma exhaustiva, en las siguientes hipótesis más específicas: 1. La esquizofrenia puede ser el resultado directo de una infección activa producida por un agente patogénico. Esta hipótesis asume que el agente infeccioso está alterando de forma activa el funcionamiento celular y molecular en el cerebro y causa el síndrome esquizofrénico es un virus, ya que no hay datos que apoyen la participación de una infección bacteriológica. 2. Más que causar directamente un efecto citopático, las proteínas virales pueden interferir en la función del SNC de una forma más sutil. Pert, Kinght, Laing y Markwell avanzaron la hipótesis de que las proteínas víricas pueden imitar a los transmisores endógenos del SNC TÍSCAR MARTÍNEZ SÁNCHEZ 5 o bloquear los receptores de manera que alteren la función cerebral y causen el síndrome esquizofrénico. 3. Otra variación de la hipótesis por infección vírica es que el agente causante es un virus latente que se reactiva de forma periódica. 4. La habilidad del material genómico retrovírico para integrarse en el DNA llevó a Crow a proponer que estas secuencias retrovíricas pueden interferir en la función normal del sistema nervioso y ser el agente causante de la esquizofrenia. 5. Por último, otra variación enfatiza la hipótesis de que más que una infección inicial, la causa estaría en respuestas de inmunidad alteradas. La autoinmunidad, que puede ser el resultado patogénico de la respuesta inmunológica a una infección anterior, puede ocurrir en el tejido del SNC. El lupus sistemático eritomatoso es un ejemplo de un trastorno en el cual autoanticuerpos en el SNC pueden estar asociados con síntomas psicóticos. 3.2.- Sistema Inmunitario En la década de los sesenta fueron publicados varios estudios histopatológicos que señalan cambios en la forma de los leucocitos circulantes en las células de la médula ósea de los pacientes esquizofrénicos. Aunque, al principio se achacaron esos cambios a la medicación con neurolépticos, en los pacientes sin medicación también se encontraron linfocitos atípicos.Otras alteraciones señaladas en el sistema inmunológico de los pacientes esquizofrénicos incluyen la actividad deficitaria de subtipos funcionales de linfocitos: Actividad de las células NK, porcentajes elevados de células B y disminuidos de linfocitos T. El significado de estos hallazgos no está claro. Por los datos se puede afirmar que existen signos de alteraciones inmunológicas en, al menos algunos pacientes esquizofrénicos. Por otra parte, considerando las bases genéticas de la esquizofrenia, pudiera ser que un trastorno hereditario del sistema inmunológico pudiera ser el responsable directo de los síntomas esquizofrénicos, o bien que dicho trastorno, aumentara la vulnerabilidad a las infecciones víricas y sean éstas las responsables de la esquizofrenia. 4.- ALTERACIONES CEREBRALES La tomografía axial computarizada (TAC) y la resonancia magnética (RM) ofrecen imágenes estructurales y las técnicas funcionales permiten explorar qué sucede en el cerebro del paciente esquizofrénico cuando éste responde a determinados estímulos o elabora patrones de información, o ofrecer así importantes datos neurofisiológicos sobre el volumen del riego sanguíneo cerebral, el metabolismo cerebral; datos electrofisiológicos de la actividad eléctrica cerebral o, en estudios neuroquímicos, obtener información sobre la densidad y afinidad de los neurorreceptores. 4.1.- Alteraciones Estructurales La utilización del TAC ha confirmado la presencia de alteraciones estructurales en el cerebro de algunos subtipos de pacientes esquizofrénicos. ALTERACIONES ESTRUCTURALES EN LA ESQUIZOFRENIA DETECTADAS POR TAC CRANEAL • Dilatación ventricular (tercer ventrículo y ventrículos laterales). • Reducciones globales del volumen de sustancia gris cerebral. • Atrofia cerebelar. • Asimetrías hemisféricas (reducción sustancia gris en ambos lóbulos temporales y del lóbulo frontal izquierdo) • Disminución de radiodensidad del tejido en diversas zonas. De todas las alteraciones estructurales señaladas, la que ofrece mayor consenso en todos los estudios es la presencia de dilatación ventricular. En una revisión de los estudios que han utilizado el índice VBR (ventricular brain ratio o cociente ventricular cerebral) para comparar el tamaño de las cavidades ventriculares se constató la dilatación ventricular en la mayor parte de estos estudios. La presencia de dilatación ventricular se ha confirmado en muestras de pacientes esquizofrénicos crónicos y en pacientes con un primer episodio esquizofrénico. Su significado en la esquizofrenia no está del todo claro; no obstante, sí son importantes las relaciones encontradas entre este tipo de alteración y distintas variables clínicas y demográficas del síndrome. Entre ellas, cabe destacar su relación con la sintomatología predominantemente negativa y con la presencia de déficit cognitivos, evaluados con distintos procedimientos de evaluación neuropiscológicos. Dos son, por tanto las conclusiones que se pueden extraer de este tipo de investigaciones: a) Que las alteraciones estructurales ocurren solamente en algunos pacientes esquizofrénicos y sus causas pueden múltiples, incluyendo factores ambientales o posibles alteraciones genéticas, y b) Que la dilatación ventricular puede ser un marcador útil para delimitar un subgrupo de pacientes caracterizado por tener un predominio de síntomas negativos, presencia de déficit cognitivos, ajuste premórbido más pobre, peor respuesta al tratamiento con neurolépticos y una incidencia mayor de efectos extrapiramidales como consecuencia de este tipo de tratamiento. Algunas de las limitaciones que ofrece el TAC en cuanto a la resolución de las imágenes han sido superadas por la RM. Esta técnica ofrece imágenes de mayor calidad, que pueden ser obtenidas en múltiples planos, ofreciendo mayor discriminación para el estudio de la sustancia gris, la sustancia blanca y las regiones de tejido patológico. Además, al ser una técnica libre de riesgos permite el estudio de muestras mayores tanto de pacientes esquizofrénicos como de controles sanos, y que los sujetos sean estudiados en las primeras etapas de su enfermedad, reduciendo la probabilidad de que los resultados sean sesgados por variables como la edad, los tratamientos, la cronicidad o los efectos de otras enfermedades que puedan afectar al cerebro. A pesar de estas ventajas, se han llevado a cabo pocos estudios en poblaciones psiquiátricas. En conjunto, estos trabajos confirman la dilatación ventricular y además revelan alteraciones anatómicas y tisulares en varias estructuras como los ganglios basales, lóbulo frontal, cuerpo calloso y tálamo. Pero los resultados respecto a otras alteraciones a veces difieren, y así se pone de manifiesto en la replicación de Andreasen y cols., en la que se encontró una reducción significativa del tamaño cerebral y craneal de los esquizofrénicos respecto a los controles normales, así como hipoplasia del lóbulo frontal, hallazgos que no fueron replicados en el último trabajo. 4.2.- Alteraciones Funcionales La primera técnica que permitió obtener imágenes de la fisiología circulatoria cerebral en relación a tareas concretas que realiza un sujeto fue la técnica de flujo sanguíneo cerebral (FSC). Cuando una zona del cerebro se activa, requiere mayor consumo de energía, y ello provocara un incremento del riego sanguíneo de esta zona. Mediante los estudios de flujo sanguíneo cerebral regional, el grupo sueco de Ingvar aportó el primer testimonio de hipofrontalidad en esquizofrénicos. En condiciones de “reposo” y en situaciones de “activación”, los esquizofrénicos no mostraban un patrón normal de flujo sanguíneo cerebral; es decir, un incremento de riego en zonas anteriores en relación con zonas posteriores del cerebro. Estos estudios propusieron que las alteraciones en los patrones de flujo sanguíneo cerebral podían estar relacionadas con el proceso esquizofrénico. A pesar del avance espectacular que supuso en su momento, el FSCr es una técnica que no permite obtener imágenes de estructuras subcorticales y su resolución espacial es bastante escasa. Tales limitaciones son superadas en parte por la tomografía por emisión de positrones (PET), la tomagrafía computarizada por emisión de fotones (SPECT) y la resonancia magnética funcional (RMf). Los hallazgos más significativos relacionan la esquizofrénica con alteraciones detectadas en: 1. Estructuras corticales: lóbulos frontales y temporales. 2. Estructuras subcorticales: ganglios basales. 1. Lóbulo prefrontal: La hipofrontalidad señalada en los primeros estudios funcionales se constata en estudios que utilizan la tomografía por emisión de positrones (PET). Así, utilizando un paradigma de memoria de trabajo, Carter y cols. no encontraron en los pacientes esquizofrénicos el incremento en el flujo sanguíneo esperado debido a las exigencias cognitivas de dicha tarea, mientras que ese incremento era evidente en el grupo de controles sanos. Las alteraciones frontales se han evidenciado también empleando tareas de memoria episódica, encontrándose una menor activación de la corteza prefrontal durante los procesos de codificación y de recuperación, tanto utilizando PET, como utilizando RMf. Estos resultados se han interpretado como una menor capacidad de los pacientes esquizofrénicos para generar estrategias de codificación profunda de la información relacionadas con la activación del lóbulo frontal. TÍSCAR MARTÍNEZ SÁNCHEZ 7 2. Lóbulos temporales: Respecto a los estudios realizados con PET y SPECT sobre el metabolismo del lóbulo temporal, la revisión de Gur y Pearlson incluye hallazgos de incremento y de decremento del metabolismo de la glucosa. Los resultados más interesantes son los que relacionan patrones anormales con: - Presencia de síntomas positivos.- Asimetrías en el lóbulo temporal en pacientes con alucinaciones. - Relación entre la severidad de la sintomatología e incremento de la actividad metabólica en el lóbulo temporal izquierdo. 3. Estructuras subcorticales: Tomando como referencia las revisiones de Buchsbaum y Gur y Pearlson son varios los estudios con PET que comprometen una disfunción de los ganglios basales en la esquizofrenia, pero la naturaleza exacta de la disfunción queda aún por dilucidar. 4.3.- Alteraciones Electrofisiológicas Las técnicas de registro de la actividad eléctrica cerebral (EEG), las cuales permiten captar las diferencias de potencial de origen neuronal entre dos puntos determinados de la superficie craneal, brindaron probablemente la primera oportunidad de observar los correlatos fisiológicos de la actividad mental, y fue el mismo Berger, como psiquiatra, quien inmediatamente aplico su técnica al estudio de los trastornos mentales, incluyendo la esquizofrenia. Los primeros estudios reflejan diferencias significativas entre grupos de pacientes con esquizofrenia y grupos controles normales. Así, el grupo de esquizofrénicos considerados en su conjunto presenta: a) Una actividad alfa desorganizada, menor actividad y desplazamiento del pico de frecuencia alfa hacia frecuencias más bajas: 9Hz, frente a 11Hz en los grupos de sujetos normales; b) Tienen más ritmos lentos delta y theta, y c) Tienen mayor porcentaje de actividad beta rápida. Otro capítulo importante ha sido el estudio de las diferencias interhemisféricas encontradas en la población esquizofrénica, apuntando un mayor número de alteraciones del EEG en el hemisferio izquierdo, particularmente en las áreas temporal y frontal. Tales alteraciones han sido mostradas repetidamente, aunque no de forma unánime, en todos los estudios. El interés suscitado por estos primeros hallazgos creó muchas expectativas respecto a las posibilidades de las técnicas de electrofisiología como instrumentos útiles en la investigación funcional del cerebro. En relación con la esquizofrenia, las alteraciones del EEG podrían consistir no tanto en alteraciones cuantitativas del espectro de potencia en un registro determinado, sino en la existencia de una variabilidad anormal de la actividad del EEG, a lo largo del tiempo, en relación con estados psicofisiológicas del sujeto o en condiciones de activación sensorial o de activación mental. ALTERACIONES DEL EEG EN PACIENTES CON ESQUIZOFRENIA Bien establecidas: o Mayor incidencia de registros con algún tipo de alteración. o Las diferencias son más sensibles a los procedimientos de activación cerebral. Alteraciones señaladas con más frecuencia: o Disminución y desorganización de la actividad alfa. o Incremento de la actividad lenta (delta y theta). Hallazgos controvertidos: o Actividad epileptiforme y paroxística. o Localización en el hemisferio izquierdo. 1. Cartografía cerebral El desarrollo de las técnicas de cartografía cerebral que permiten valorar la actividad bioeléctrica del cerebro mediante la cuantificación y representación en imágenes de los datos suministrados por el EEG y los potenciales evocados, representan mayores posibilidades de aplicación para el estudio electrofisiológico de la esquizofrenia. CARTOGRAFIA CEREBRAL Y ESQUIZOFRENIA Actividad lenta delta (0-3,5Hz) y theta (47Hz) o Predominio de actividad lenta delta en regiones frontales. Actividad alfa (813Hz) o Predominio de actividad alfa de baja frecuencia. Actividad beta (superior a 13.5Hz) o Incremento de actividad beta rápida. Diferencias hemisféricas o Hiporreactividad del hemisferio izquierdo. Otra línea de investigación es el estudio de la actividad EEG en subgrupos más homogéneos de pacientes esquizofrénicos. En este sentido, se han encontrado diferencias entre subgrupos positivo y negativo. Las diferencias más significativas son: una mayor potencia en la banda theta (4-7.5Hz) en regiones frontales en situación de activación cortical en el subgrupo negativo y actividad alfa hiperestable de baja frecuencia (8- 9.5Hz); mientras que en el subgrupo positivo el pico dominante en la frecuencia alfa alcanza 10.5 Hz. 4.4.- Alteraciones Neuropsicológicas La demostrada sensibilidad de los tests neuropsicológicos al daño cerebral les convirtió en un excelente instrumento para la investigación de las funciones cognitivas en la población esquizofrénica, utilizándose tradicionalmente baterías de tests válidos y fiables sensibles a la alteración de ciertos sistemas funcionales. Los primeros estudios que utilizaron baterías neuropiscológicas comparaban los resultados de los pacientes esquizofrénicos con los obtenidos por pacientes con daño cerebral, constatándose en los resultados una pauta ejecutiva general en los esquizofrénicos más parecida a los síndromes cerebrales orgánicos. Estos déficits neuropiscológicos se interpretaron como reflejo de una disfunción cerebral subyacente al proceso esquizofrénico, y lo que es más importante, que estos déficits pueden estar en relación con la presencia de daño cerebral estructural constatado por procedimientos de neuroimagen. Además, estos déficits aparecían en subgrupos de pacientes con determinados síntomas y se relacionaban con el pronóstico o la respuesta los distintos tratamientos. Sin embargo, dado que no fueron encontrados déficits específicos, se aludía a que estas diferencias y déficit podían estar relacionados con la falta de motivación en los sujetos en la realización de las pruebas, interferencia del pensamiento psicótico, el efecto de la institucionalización o los efectos de los diversos tratamientos, más que con la existencia de un intrínseco daño cerebral. TÍSCAR MARTÍNEZ SÁNCHEZ 9 5.- MODELOS EXPLICATIVOS DE LA EXQUIZOFRENIA Se pueden identificar tres modelos explicativos: 1. Existe un único proceso etiopatogénico que origina los distintos síndromes esquizofrénicos. Usado por Bleyler. A pesar de su introducción del “grupo de las esquizofrenias”, él creyó que defectos específicos explicaban el trastorno, y que los síntomas accesorios de la esquizofrenia eran secundarios a este cambio básico en los procesos cognitivo-emocionales. Schneider también se aproximó a la esquizofrenia como un trastorno mental unitario. La mayor parte de los investigadores se ha adherido a esta posición, al menos tal como se refleja en los estudios que seleccionan los sujetos por criterios sindrómicos más que por pertenecer a un subgrupo más específico. 2. Distintos procesos o causas conducen a la esquizofrenia. La historia de este segundo modelo se remonta a las entidades propuestas de paranoia, hebefrenia y catatonia, que fueron definidas antes de que Kraepelin las reuniese en el síndrome denominado dementia praecox. Los subtipos tradicionales continúan hasta constituir una aproximación para definir supuestas entidades de enfermedad. El problema se origina porque los pacientes a menudo manifiestan síntomas de más de un subtipo y los pacientes pueden cambiar sus manifestaciones en episodios consecutivos. A pesar de ello, los subtipos paranoide y hebefrénico tienen una extensa validación. Una serie de nuevas aproximaciones dicotómicas o tricotómicas han sido introducidas para reducir la heterogeneidad de la esquizofrenia, y éstas han intentado aplicar una forma del segundo constructo. Un esfuerzo para aplicar esta aproximación fue el modelo propuesto por Crow, quien sugirió la dicotomía tipo I/II. Esta tipología se establece fundamentalmente en función de que la sintomatología predominante sea positiva o negativa, pero también incluye otros criterios. Una adaptación alternativa ha sido incluir tres grupos: positivos, negativos y mixtos. Esta aproximación fue diseñada para explorar la posibilidad de que discretos procesosde la enfermedad se vinculasen a la presentación clínica, utilizando los síntomas presentes en cada caso como criterio que defina la inclusión a cada grupo y teniendo en cuenta, además, otros parámetros informativos como validadores potenciales. En la actualidad, esta aproximación considera a la esquizofrenia de forma similar al retraso mental. Pueden existir formas de causa genética y otras debidas a procesos ambientales, y muchas formas pueden ser multifactoriales, combinando factores genéticos con un amplio rango de factores ambientales. Los modelos contemporáneos de la estructura y función cerebral postulan procesos distribuidos paralelamente, sugiriendo la posibilidad de que una lesión focal simple puede afectar a múltiples aspectos de la cognición por un lado, y por otro que algunas lesiones múltiples pueden también tener un único efecto. 3. Existen diversos síndromes esquizofrénicos que tienen una etiología diferente y un tratamiento diferente. Es fundamentalmente diferente del segundo porque asume qué procesos etiopatológicos discretos subyacen a campos de síntomas específicos. El proceso “A” lleva a un complejo sintomático “1”, el proceso “B” lleva al complejo sintomático “2”, y así sucesivamente. Un paciente dado puede tener uno o más de estos procesos, y estas razones pueden contribuir a la heterogeneidad. Desde que Strauss y Carpenter identificaron tres chusters de síntomas nucleares en la esquizofrenia, un amplio número de estudios ha sugerido como síntomas principales los siguientes: a) Síntomas psicóticos positivos, incluyendo delirios y alucinaciones; b) Desorganización y disociación de pensamiento que incluiría pensamiento desorganizado de tipo positivo y comportamiento bizarro o desorganizado, y c) Síntomas negativos, que incluyen pobreza del lenguaje, afecto embotado, abulia y anhedonia. Los últimos son a veces referidos como “síntomas de déficit” para enfatizar que estos síntomas son primarios y, por tanto, característicos de la esquizofrenia. Este modelo especula sobre qué distinciones psicopatológicas son cruciales y establece los grupos experimentales y los grupos de comparación de acuerdo a las diferencias en los síntomas psicopatológicos. En los diseños de investigación desde este modelo se cuestionarían las diferencias psicopatológicas por sí mismas más que la esquizofrenia en general o un subtipo definido por múltiples criterios. Los campos son conceptualizados como categorías no exclusivas y cualquier paciente dado puede estar padeciendo uno o más de los procesos de la enfermedad. Además, los diseños pueden ser de mucho interés cuando comparan una con una psicopatología determinada con otra “esquizofrenia” que presente otra psicopatología. Cada sujeto en cada grupo es, por tanto, asignado por un único criterio como miembro del subgrupo, y las diferencias de grupo son interpretadas de acuerdo con ello. Esto permite interpretaciones para datos más específicos y también reduce los artefactos desde las interpretaciones que han partido de grupos que pueden ser similares en variables clave como el tratamiento con neurolépticos o la severidad y duración de la psicosis. TERMINOS CLAVE Aminas biógenas: Sustancias orgánicos de gran interés por su posible actuación en el funcionamiento cerebral. Se subdividen en catecolaminas (por ejemplo, adrenalina, dopamina, noradrenalina) e indolaminas (por ejemplo, triptófano, serotonina). Análisis espectral: Método que permite conocer la distribución de la potencia de la señal EEG en las distintas bandas de frecuencia útil mediante el algoritmo matemático de la Transformada Rápida de Fourier. Las bandas clásicas de frecuencias EEG son denominadas Delta (frecuencias de 0-4Hz), Theta (5-7 Hz), Alfa (8-13Hz) y Beta (14Hz o más). Cartografía cerebral: Método de reproducción topográfica para ayudar a la evaluación de la distribución espacial de los datos proporcionados por el EEG y los potenciales evocados. La superficie del cerebro es representada como una serie de coordenadas verticales y horizontales que determinan miles de pequeños elementos como piezas de un mosaico. A partir de los datos de amplitud (voltaje) cada uno de los 21 canales de registro, por interpolación lineal basada en los tres valores reales más próximos, se asigna un valor a cada una de estas piezas y que tiene su correspondencia en una escala de color. Concordancia: En estudios genéticos, alude a la similaridad entre un par de gemelos respecto a la presencia o ausencia de un rasgo o de una enfermedad. Dopamina: Neurotransmisor del grupo de catecolaminas. Se sintetiza a partir del aminoácido tirosina por la enzima tirosina hidroxilasa. Se encuentra en varias vías neuroquímicas del cerebro (vía nigroestriada, mesolímbica y mesocortical). Los déficits o la hiperactividad de este neurotransmisor han sido relacionadas con la Enfermedad de Parkinson y con la esquizofrenia. Electroencefalografía computarizada: Registra las ondas cerebrales (los cánones eléctricos generados por las oscilaciones rítmicas de las neuronas. Estas ondas muestran cambios característicos según el tipo de actividad cerebral que se está produciendo. Tomando referencia de la actividad registrada en diferentes sitios y comparándolos entre sí es posible construir una imagen de los cambios de actividad que suceden en el cerebro en respuesta a diferentes condiciones de estimulación. GABA (Ácido gamma aminobutrítico): Aminado ácido ampliamente distribuido en el SBC, particularmente en la corteza cerebral, que desempeña el papel de neurotransmisor inhibidor. Resonancia magnética (RM): Método no invasivo que permite el diagnostico de procesos cerebrales anormales. Se basa en la capacidad de ciertos átomos como el hidrogeno o el fosforo para comportarse como magnetos. Ante un campo magnético poderoso externo, estos magnetos nucleares pueden orientarse conformando una determinada línea de fuerza. La liberación posterior de estas fuerzas conlleva liberación de energía, y ésta puede ser detectada y utilizada para reconstruir una imagen del cerebro. Resonancia magnética funcional (RMf): Sobre la imagen obtenida por la técnica de resonancia magnética, se agrega la demarcación de áreas con intensa actividad cerebral. Se induce el disparo neuronal con la acción de glucosa y oxigeno, normalmente transportados por la sangre. Cuando un área del cerebro se activa, estas sustancias fluyen hacia esa zona, y la imagen de RMf hace visible las áreas donde ha operado un consume mayor de oxigeno. Riego sanguíneo cerebral (RSC): Técnica de imagen cerebral que permite evaluar el flujo sanguíneo en varias regiones cerebrales. Para conseguirlo, se introduce (habitualmente por inhalación) en el cuerpo una sustancia radiactiva (Xenón-133). Esta sustancia es transportada por la sangre a las diversas zonas del cerebro y la radiación que emana del cerebro es captada mediante detectores que rodean el cráneo. Este método de investigación del funcionamiento cerebral se basa en la intima relación que existe entre flujo sanguíneo y el metabolismo craneal. Tomografía por emisión de positrones (PET): Técnica de imagen cerebral que utiliza radioisótopos de átomos que emiten positrones. Como preparación de una tomografía por emisión de positrones se incorpora un compuesto biológicamente significativo que es introducido en el cuerpo (habitualmente por vía intravenosa), un elemento emisor de positrones (por ejemplo Fluor-18, Carbono-14, Carbono-11). La distribución de estos compuestos dentro del cerebro se determina mediante un conjunto de detectores que circundan la cabeza y que son sensibles a los rayos gamma que se producen cuando los positrones emitidos por los radioisótopos colisionan con electrones en el cerebro, lo cual provoca la génesis de rayos gammacoincidentes. Los datos recogidos por los detectores son enviados a un sistema computarizado que interpreta las señales y produce una imagen cerebral. TÍSCAR MARTÍNEZ SÁNCHEZ 11 PREGUNTAS DE EXAMEN 1. Cuando un gemelo monocigótico presenta esquizofrenia, el riesgo de que el otro gemelo también la presente se sitúa en torno al a. 1-10% b. 10-20% c. 20-50% 2. Señale la afirmación correcta respecto de la esquizofrenia : a. La padece el 3% de la población b. La concordancia entre gemelos monocigóticos esta en torno al 80% c. Los hijos de padre y madre esquizofrénicos presentan un riesgo en torno al 46% 3. Una de las hipótesis más consistente sobre la etiología de la esquizofrenia, basada en la actividad de los neurotransmisores cerebrales, postula un: a. Déficit de noradrenalina troncoencefálica b. Exceso de actividad dopaminérgica c. Desequilibrio del balance noradrenalina – serotonina 4. La buena respuesta a los neurolépticos es propia en la esquizofrenia en al que predominan los síntomas a. Positivos b. Negativos c. Indiferenciados . 5. Una prueba a favor de la hipótesis dopaminérgica de la esquizofrenia es: a. El efecto terapéutico de los neurolépticos b. La liberación incrementada de dopamina en sinapsis c. El descenso de receptores D2 6. La hipótesis dopaminérgica de la esquizofrenia postula que en los esquizofrénicos existe un a. Déficit de actividad dopaminérgica b. Déficit de neuronas dopaminérgicas c. Exceso de transmisión dopaminérgica 7. Una de las hipótesis mas consistentes sobre la etiología de la esquizofrenia basada en la actividad de los neurotransmisores cerebrales, postula un a. Déficit de noradrenalina tronco encefálica b. Exceso de actividad dopaminérgica c. Desequilibrio del balance noradrenalina – serotonina 8. Cabría decir que la teoría dopaminérgica de la esquizofrenia es más aplicable a la esquizofrenia tipo a. Desorganizado b. Paranoide c. Indiferenciada 9. De acuerdo con la teoría dopaminérgica de la esquizofrenia (Weinberger 1986), una lesión hipotética a nivel de córtex prefrontal sería responsable de la a. Hiperactividad dopaminérgica subcortical b. Hipoactivid dopaminérgica subcortical c. Hiperactividad dopaminérgica prefrontal. 10.Una prueba indirecta de la hipótesis dopaminérgica de la esquizofrenia es: a. Incremento de receptores dopaminérgicos D2 b. La dilatación ventricular c. Los efectos terapéuticos de neurolépticos 11. Un incremento de la actividad dopaminérgica se ha relacionado consistentemente con a. Esquizofrenia tipo I b. Esquizofrenia tipo II c. Cualquier tipo de esquizofrenia 12.La presencia de alteraciones morfológica del cerebro(dilatación ventricular)se ha observado con cierta consistencia en: a. La esquizofrenia Tipo I b. La esquizofrenia Tipo II c. La esquizofrenia paranoide 13.Cabría afirmar que las alteraciones estructurales del S son más propias d ela esquizofrenia tipo: a. Desorganizado b. Paranoide c. Indiferenciado 14.entre las siguientes aliteraciones estructurales del cerebro asociadas a la esquizofrenia, la más consistente hace referencia a: a. atrofia cortical b. atrofia cerebelar c. dilatación ventricular 15. la principal alteración morfológica cerebral observada en esquizofrénicos es un incremento de la a. asimetría cerebral b. densidad del cerebelo c. dilatación ventricular 16.La evidencia de dilatación ventricular en esquizofrénicos ha sido asociada diferencialmente a: a. Sintomatología positiva b. Déficits cognitivos c. Curso agudo TÍSCAR MARTÍNEZ SÁNCHEZ 13 17.La presencia de dilatación ventricular podría constituir un marcador biológico del subgrupo de esquizofrénicos caracterizado pro: a. Síntomas positivos y buena respuesta a los neurolépticos b. Síntomas negativos y ajuste promórbido bueno c. Síntomas negativos y mala respuesta a los neurolépticos. 18.En la esquizofrenia, la dilatación ventricular se relaciona, predominantemente, con sintomatología a. Positiva b. Negativa c. Mixta 19.Los estudios basados en el riego sanguíneo cerebral en esquizofrénicos sugieren la existencia de un proceso patofisiológico a nivel de: a. Lóbulo frontal b. Ganglios basales c. Hipotálamo. 20.Una evidencia indirecta a favor de la hipótesis vírica de la esquizofrenia viene dada por la existencia en esquizofrénicos de a. Mayor número de nacimientos durante el verano b. Presencia de dermatoglifos c. Síntomas de rigidez motriz 21.Una prueba indirecta a favor de la hipótesis viral de la esquizofrenia es la presencia en esquizofrénicos d: a. Alteración de los dermatoglifos b. Incremento de receptores dopaminérgicos D2 c. Reducción de los ventrículos cerebrales. 22.Entre las alteraciones de tipo inmunológico encontradas en los pacientes esquizofrénicos s encuentra a. Reducción de Linfocitos T b. Reducción de Linfocitos B c. Reducción del número de Leucocitos SOLUCIONES 1C/ 2C/ 3B/ 4A/ 5A/ 6C/ 7B/ 8B/ 9A/ 10A/ 11 A/ 12B/ 13A/ 14C/ 15C/ 16B/ 17C/ 18B/ 19A/ 20B/ 21A/ 22A
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