Liquor cerebrospinale, puntura lombare e patologie correlate

LIQUOR E PUNTURA LOMBARE

Lezione 1 Patologia clinica, 25/09, Alessio Caricasole
-Dove si forma il liquor cerebro spinale?
Si forma attraverso la barriera ematoencefalica che lo divide dal sangue. Tale barriera è formata
dalle cellule endoteliale dei vasi cerebrali, dalla lamina basale su cui poggiano, e dai periciti ovvero
i pedicelli astrocitari, posti in corrispondenza del terzo e quarto ventricolo cerebrale. È un
ultrafiltrato del sangue costituito per la maggior parte d'acqua, troviamo poi sale, ioni, poche
cellule, proteine come l'albumina, glucosio e acido lattico. Fisiologicamente assume il colore di
acqua di roccia.
Una volta ultrafiltrato dal sangue, il liquor circola e la forza per tale circolazione viene data dalla
differenza di pressione tra il sangue e il SN e dai villi aracnoidei (ciglia vibratili). Il liquido per un
terzo va nel canale vertebrale e il restante ricircola a livello encefalico e viene poi riassorbito al
livello dei villi aracnoidei. C'è quindi un circolo di produzione e riassorbimento del liquor. Quando
il liquor non viene prontamente riassorbito si può incorrere nell'idrocefalo; tale malattia è data
dall'aumento pressorio esercitato dal liquor costantemente prodotto ma non riassorbito. Maggiore
predisposizione nei pazienti pediatrici (per via delle ossa della volta cranica malleabili).

Funzioni del liquor

-Quali sono le funzioni del liquor?
Protezione della massa encefalica, se non ci fosse il liquor durante una brusca frenata per esempio
in auto, il cervello urterebbe contro le ossa della volta cranica e letteralmente si spappolerebbe;
invece, la massa cerebrale è mantenuta in uno stato di galleggiamento dal liquor.
Di nutrimento attraverso la molecola del glucosio, le cui dimensioni ridotte le permettono di
passare per diffusione facilitata la barriera ematoencefalica andando a nutrire tutte le cellule del SN.
Eliminazione dei cataboliti, prodotti di rifiuto che attraverso la circolazione liquorale arrivano ai
villi aracnoidei e da qui passano prima al sangue e poi verranno eliminate naturalmente con le urine.basement membrane
Pre-existing
myelin-reactive
T-cells
Plasma cell
chemokines
astrocyte
Peripheral
activation
· mol. mimicry
· dual TCR
Ab
neuron
expr.
MOG
· superAg
· bystander act.
T-cell
Microglial cell
APC
gelatinase#
MHC II
VLA-4
TCR
macrophag
VCAM-1
LFA-1
IL-1
oligodendrocyte
T
chemokines IFNY
myelin
ICAM-1
C98
endothelial cell
TNFa'#
B
-
Ab
Y
reactive O2
PGE,
axon
Questa è la barriera ematoencefalica, tutto ciò che
è a sinistra rappresenta il compartimento ematico
mentre a destra è presente tutto ciò che fa parte del
liquor. Le cellule endoteliali sono tenute insieme
dalle giunzioni serrate costituite da tutta una serie
di proteine che, se danneggiate da alcune patologie
(es. le meningiti e le encefaliti), possono rompersi
e tutto quello che c'è nel sangue tende ad entrare
nel SNC risultando dannoso. Le proteine in
questione sono le claudine, le occludine e le
proteine jam.

Esecuzione della puntura lombare

Come si esegue la puntura lombare
La puntura lombare si esegue tra L3-L4 o L4-L5 data l'assenza del midollo in questa regione.
Innanzitutto, il paziente (che ha firmato il consenso informato) deve essere a digiuno (per evitare il
vomito) e di solito è seduto su una barella abbracciato ad un cuscino con un infermiere davanti a lui
per sorreggerlo e alle sue spalle il neurologo/neurochirurgo con un altro infermiere. Non è possibile
effettuare una anestesia poiché l'anestetico entrerebbe a contaminare il liquor, si può utilizzare al
massimo un palliativo per distrarre il paziente durante la penetrazione dell'ago; i bambini si
addormentano. L'infermiere sulla provetta scrive nome, cognome e data di nascita su tre provette
differenti, perché per effettuare la rachicentesi sono necessarie più provette seriate (numerate) in
polipropilene. L'ago è di tipo Sprotte, lungo e spesso, nella cui parte terminale si attacca un tubicino
attraverso il quale il liquido percola a goccia nelle provette. 20 gocce sono pari ad un cc, ad un
millilitro, ed è importante che in ogni provetta siano raccolte almeno 20 gocce. Due di queste
provette verranno utilizzate per le analisi sul momento e una congelata a -80°℃ e conservata per
analisi successive.
Le provette sono seriate anche per distinguere tra puntura traumatica e un processo emorragico.

• Nella puntura traumatica l'ago passa in un vaso sanguigno e il liquido cefalo rachidiano si
  contamina col sangue e diviene rosso, in questa situazione l'ago viene rimosso e reinserito
  (il liquido di norma è trasparente e sembra acqua di roccia) e la provetta contaminata non
  verrà analizzata.
• Nel caso si sospetti una emorragia aracnoidea in tutte le provette il liquido sarà colorato (in
  base al periodo di comparsa dell'emorragia: recente (3-5 giorni prima)=rosso, vecchio 2
  settimane)=giallo, molto vecchio (3 mesi)=marrone, a seconda se sarà presente
  rispettivamente la ossiemoglobina, la bilirubina o la metaemoglobina, forme derivate
  dell'emoglobina fuoriuscita dai globuli rossi morti).

Il patologo clinico utilizza uno spettrofotometro per poter effettuare uno spettro tra i 300 e i 700 nm
del liquor, e un liquor normale risulterà sul grafico come una retta parallela rispetto all'asse sulle
MBP
Tascisse, ed eventuali pigmentazioni verranno indicate dai picchi. Questo processo è detto
xantocromia.
Il paziente resterà 12 h a pancia in giù sul letto, senza cuscino a digiuno (altrimenti potrebbe
vomitare) e poi potrà andarsene. Non può stare in piedi o deambulare, perché il prelievo va ad
alterare la pressione (si potrebbero avvertire giramenti di testa, emicrania). Al paziente gli viene
anche eseguito un prelievo ematico su siero subito dopo o subito prima la puntura per poter
paragonare il SNC con il sangue periferico per capire se ciò che noi andiamo ad analizzare nel
liquor deriva dal liquor o dal sangue. La puntura lombare va di norma effettuate al massimo due
volte nella vita ad eccezione nel caso dei pazienti oncologici dove viene ripetuta più volte.

IMMUNOPATOGENESI: SCLEROSI MULTIPLA VS
NEUROMIELITE OTTICA

A
B
Monocyte
Blood
Monocyte
Blood
Activated
16
T
lgG pool
LFA-1
WVLA-4
NMO-IgGIL
EOS
B
D8
MMP.S
N
ICAM-1
VCAM-1
MHC II
Monocyte
APC
TCR
B
AOP4
EOS
CD4
B
MS
antigen(s)
CD8
MØ
CNS
parenchyma
Astrocyte
foot
process
MØ
JŲ
Clonal expansion
Demyelination
and axonal
injury
B
B
B
BB
B
B
B
Complement
activated
MAC
MAC
CSF
CD4
CSF
B
N
OCB
L'immagine mostra a confronto a destra la sclerosi multipla (MS) e a sinistra la neuromielite ottica (NMO)
-Possiamo vedere un linfocita T (ma ciò vale anche per il linfocita B) che presenta due recettori
VLA-4 (antigene ritardato 4) e LFA-1 (antigene di funzione leucocitaria 1). LFA-1 ha una altissima
affinità recettoriale per ICAM-1 (molecola di adesione intercellulare) delle cellule endoteliali,
mentre VLA-4 per VCAM-1 (molecola di adesione vascolare cellulare). Quando il linfocita arriva
alle strutture di barriera, l'altissima affinità recettoriale permette l'aggancio del linfocita alla
barriera, seguito da un processo di "rolling" (rotolamento) del linfocita sull'endotelio, e per
differenza pressoria tra sangue e sistema nervoso, questa cellula viene trascinata all'interno del
sistema nervoso, entrando a far parte della circolazione liquorale.
I pazienti affetti da queste patologie a carattere demielinizzante, hanno una densità recettoriale
molto più alta rispetto alla norma e ciò causa una maggiore permeabilità dei linfociti. Di norma
abbiamo 4-5 elementi per millimetro cubo, mentre in questi casi patologici ne avremo molti di più.
Di norma i linfociti sono solo delle sentinelle inattive (entrano nel liquor ed escono tornando nel
sangue), ma se attivati per la presenza di un patogeno possono produrre proteasi (metalloproteasi,
solitamente a base di zinco) che degradano le strutture di barriera per permettere l'arrivo di altri
Demyelination
and axonal
injury
Necrosis
Vascular
hyalinisation
LOP
Complement
activated
Monocyte
T
CD8
AOP4
N
CNS
parenchyma
EOS
Blinfociti in loco. Attivazione dei linfociti da parte delle APC, che espongono l'antigene al linfocita T
e successivamente, alle cellule B.
Concetto del balance immunologico (o bilancia immunologica): in natura l'equilibrio tra le sostanze
e le controsostanze deve essere mantenuto come i due piatti di una bilancia, in caso contrario si avrà
una patologia.

SCLEROSI MULTIPLA (MS)

- SCLEROSI MULTIPLA (MS)
La MS è una malattia multifattoriale a carattere demielinizzante, seconda solo al cancro per
incidenza nel mondo .
Ci sono alcuni antigeni predisponenti:

• Più ci si sposta dall'equatore, maggiore sarà l'incidenza della patologia. Ciò è stato associato
  ad una carenza di vitamina D.
• Soggetti geneticamente predisposti: non è una patologia ereditaria, bensì familiare. La
  malattia può anche saltare generazioni.
• La donna con MS durante i 9 mesi di gravidanza non ha una ricaduta clinica: gli ormoni
  giocano un ruolo importante nella MS. Da qui l'interesse verso terapie personalizzate su
  base ormonale.
• le donne hanno un rapporto di 3 a 1 di acquisire la malattia, il fattore principale è però stato
  identificato nel virus di Epstein-Barr (chi soffre di MS, solitamente ha subito più infezioni).
  La MS colpisce principalmente i giovani (anche pazienti pediatrici), prima entro i 50 anni, oggi la
  forbice si è allargata fino ai 60.
  Il virus infetta e permane nell'organismo per tutta la vita. Nei pazienti è presente una tolleranza
  immunologica non funzionante (linfociti Treg non funzionanti) e le cellule T e B non riescono a
  riconoscere il self dal non self. I linfociti così facendo trovano la proteina basica della mielina che è
  quasi identica alle proteine dell'Epstein- Barr che viene distrutta causando una demielinizzazione.
  Tale processo immunologico viene definito mimetismo molecolare o mimicry.
  A seguito della presentazione dell'antigene mediante cellule APC sui recettori di un linfocita Th che
  si attiva e produce sostanze di tipo cro-infiammatorie come prostaglandine, leucotrieni, TNF-a, IL-
  2. Causano un forte processo infiammatorio. I Linfociti B a loro volta si attivano diventando
  plasmacellule e producendo immunoglobuline che nella prima fase saranno IgG e in fase tardiva
  IgM (sieroconversione inversa rispetto alla norma, del perché non si sa). Le IgG attaccheranno la
  proteina basica della mielina.
  Il sintomo iniziale è il formicolio agli arti e per qualche secondo il paziente perde la vista e anche
  dall'oculista è possibile osservare la demielinizzazione che poi verrà confermata prima con la
  risonanza magnetica per immagini e poi dalla presenza delle IgG verso la proteina basica della
  mielina individuate con l'analisi del liquor ottenuto dalla rachicentesi.