Espacio perivascular
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Espacio perivascular
VirchowRobin.png
Un espacio perivascular como se ve en la TC
Términos anatómicos de la neuroanatomía
Imagen de TC que muestra una atenuación extensa y baja en la sustancia blanca del hemisferio derecho debido a espacios perivasculares tipo 2 dilatados
Imagen de resonancia magnética ponderada en T2 con supresión de grasa axial en el mismo paciente que el anterior que muestra espacios perivasculares tipo 2 dilatados extensos en el hemisferio derecho
El espacio perivascular está representado en el recuadro de inserción.

Un espacio perivascular , también conocido como espacio de Virchow-Robin , es un espacio lleno de líquido que rodea ciertos vasos sanguíneos en varios órganos, incluido el cerebro, [1] que potencialmente tiene una función inmunológica , pero más ampliamente una función dispersiva para los nervios y la sangre. -mensajeros derivados. [2] La piamadre cerebral se refleja desde la superficie del cerebro hacia la superficie de los vasos sanguíneos en el espacio subaracnoideo . En el cerebro, los manguitos perivasculares son regiones de agregación de leucocitos en los espacios perivasculares, que generalmente se encuentran en pacientes con encefalitis viral .

Los espacios perivasculares varían en dimensión según el tipo de vaso sanguíneo. En el cerebro, donde la mayoría de los capilares tienen un espacio perivascular imperceptible, determinadas estructuras del cerebro, como los órganos circunventriculares , se destacan por tener grandes espacios perivasculares que rodean capilares altamente permeables , como se observa al microscopio . La eminencia media , una estructura cerebral en la base del hipotálamo , contiene capilares con amplios espacios perivasculares. [3]

En los seres humanos, los espacios perivasculares que rodean las arterias y las venas generalmente se pueden ver como áreas de dilatación en las imágenes de resonancia magnética . Si bien muchos cerebros normales mostrarán algunos espacios dilatados, un aumento en estos espacios puede correlacionarse con la incidencia de varias enfermedades neurodegenerativas , lo que convierte a los espacios en un tema de investigación. [4]

Estructura

Los espacios perivasculares son espacios que contienen líquido intersticial que se extienden entre los vasos sanguíneos y su órgano huésped, como el cerebro, que penetran y sirven como canales extravasculares a través de los cuales pueden pasar los solutos. [2] [5] Al igual que los vasos sanguíneos alrededor de los cuales se forman, los espacios perivasculares se encuentran tanto en el espacio subaracnoideo del cerebro como en el espacio subpial . [6]

Los espacios perivasculares que rodean las arterias en la corteza cerebral y los ganglios basales están separados del espacio subpial por una o dos capas de leptomeninges, respectivamente, así como por la piamadre . [7] En virtud de la capa de células leptomeníngeas, los espacios perivasculares pertenecientes al espacio subaracnoideo son continuos con los del espacio subpial. La comunicación directa entre los espacios perivasculares del espacio subaracnoideo y el espacio subpial es exclusiva de las arterias del cerebro, ya que ninguna capa leptomeníngea rodea las venas del cerebro . [7] [6] Uso del microscopio electrónico de barridoha determinado que los espacios que rodean los vasos sanguíneos en el espacio subaracnoideo no son continuos con el espacio subaracnoideo debido a la presencia de células de la piamadre unidas por desmosomas . [8]

Los espacios perivasculares, especialmente alrededor de los capilares fenestrados , se encuentran en muchos órganos, como el timo , el hígado , los riñones , el bazo , los huesos y la glándula pineal . [9] [10] [11] [12] Particularmente dentro de los órganos circunventriculares del cerebro ( órgano subfornical , área postrema y eminencia media) hay grandes espacios perivasculares alrededor de los capilares fenestrados, lo que indica que los espacios tienen una función dispersiva para el cerebro o mensajeros de sangre . [2]

Los espacios perivasculares pueden agrandarse hasta un diámetro de cinco milímetros en humanos sanos y no implican enfermedad. Cuando se agrandan, pueden alterar la función de las regiones del cerebro en las que se proyectan. [5] La dilatación puede ocurrir en uno o ambos lados del cerebro. [7]

Los espacios perivasculares dilatados se clasifican en tres tipos: [7]

  • Los de tipo 1 se localizan en las arterias lenticuloestriadas que se proyectan hacia los ganglios basales.
  • Los de tipo 2 se localizan en la corteza siguiendo el trayecto de las arterias medulares.
  • El tipo 3 se localiza en el mesencéfalo

Los espacios perivasculares se localizan con mayor frecuencia en los ganglios basales y la sustancia blanca del cerebro y a lo largo del tracto óptico . [13] El método ideal utilizado para visualizar los espacios perivasculares es la resonancia magnética ponderada en T2 . Las imágenes de RM de otros trastornos neurológicos pueden ser similares a las de los espacios dilatados. Estos trastornos son: [7]

  • neoplasias quísticas
  • infartos lacunares
  • leucomalacia periventricular quística
  • criptococosis
  • esclerosis múltiple
  • mucopolisacaridosis
  • neurocisticercosis
  • quistes aracnoideos
  • quistes neuroepiteliales

Los espacios perivasculares se distinguen en una resonancia magnética por varias características clave. Los espacios aparecen como entidades redondas u ovaladas distintas con una intensidad de señal visualmente equivalente a la del líquido cefalorraquídeo en el espacio subaracnoideo. [7] [14] [15] Además, un espacio perivascular no tiene efecto de masa y está ubicado a lo largo del vaso sanguíneo alrededor del cual se forma. [14]

Función

Una de las funciones más básicas del espacio perivascular es la regulación del movimiento de fluidos en el sistema nervioso central y su drenaje. [13] En última instancia, los espacios drenan líquido de los cuerpos de las células neuronales a los ganglios linfáticos cervicales . [5] En particular, la "hipótesis de la marea" sugiere que la contracción cardíaca crea y mantiene ondas de presión para modular el flujo hacia y desde el espacio subaracnoideo y el espacio perivascular. [16] Al actuar como una especie de esponja, son esenciales para la transmisión de señales y el mantenimiento del líquido extracelular . [dieciséis]

Otra función es la de ser parte integral de la barrera hematoencefálica (BHE). [17] Si bien la BHE se describe a menudo como las uniones estrechas entre las células endoteliales, esta es una simplificación excesiva que descuida el intrincado papel que desempeñan los espacios perivasculares en la separación de la sangre venosa del parénquima cerebral. A menudo, los restos celulares y las partículas extrañas, que son impermeables a la BHE, atravesarán las células endoteliales, solo para fagocitarse en los espacios perivasculares. Esto es válido para muchas células T y B , así como para los monocitos , lo que le da a este pequeño espacio lleno de líquido una función inmunológica importante. [17]

Los espacios perivasculares también juegan un papel importante en la inmunorregulación; no solo contienen líquido intersticial y cerebroespinal , sino que también tienen un flujo constante de macrófagos , que está regulado por células mononucleares transmitidas por la sangre, pero no atraviesan la membrana basal de la glía limitante . [17] De manera similar, como parte de su papel en la transmisión de señales, los espacios perivasculares contienen neuropéptidos vasoactivos (VN) que, además de regular la presión arterial y la frecuencia cardíaca, tienen un papel integral en el control de la microglía . [18] Los VN sirven para prevenir la inflamación al activar la enzima adenilato ciclasa.que luego produce cAMP . La producción de AMPc ayuda a la modulación de las células T autorreactivas por las células T reguladoras. . [19] El espacio perivascular es un espacio susceptible de compromiso VN y cuando su función se reduce en el espacio, la respuesta inmune se ve afectada negativamente y aumenta el potencial de degradación. [18] [19] Cuando comienza la inflamación de las células T, los astrocitos comienzan a sufrir apoptosis , debido a su receptor CD95 , para abrir la glía limitante y permitir que las células T entren en el parénquima del cerebro. [17] Debido a que este proceso es ayudado por los macrófagos perivasculares, estos tienden a acumularse durante la neuroinflamación y provocan la dilatación de los espacios. [18]

Significación clínica

La importancia clínica de los espacios perivasculares proviene principalmente de su tendencia a dilatarse. Se hipotetiza que la importancia de la dilatación se basa en cambios en la forma más que en el tamaño. [13] Los espacios agrandados se han observado con mayor frecuencia en los ganglios basales , específicamente en las arterias lenticuloestriadas . También se han observado a lo largo de la arteria mesencefalotalámica paramedial y la sustancia negra en el mesencéfalo , la región del cerebro debajo de la ínsula , el núcleo dentado en el cerebelo y el cuerpo calloso , así como la región del cerebro directamente encima, la circunvolución del cíngulo. .[5] Tras la aplicación clínica de la resonancia magnética, se demostró en varios estudios que la dilatación del espacio perivascular y los accidentes cerebrovasculares lacunares son los correlatos histológicos más comúnmente observados de las anomalías en la señalización. [13]

Senectud

La dilatación se asocia más común y estrechamente con el envejecimiento. Se ha demostrado que la dilatación de los espacios perivasculares se correlaciona mejor con la edad, incluso cuando se consideran los factores que la acompañan, como la hipertensión , la demencia y las lesiones de la sustancia blanca . [20] En los ancianos, dicha dilatación se ha correlacionado con muchos síntomas y afecciones que a menudo afectan las paredes arteriales, como hipertensión vascular, arteriosclerosis , capacidad cognitiva reducida, demencia y bajo peso cerebral post-mortem. [13]Además de la dilatación entre los ancianos, también se puede observar dilatación en individuos jóvenes y sanos. Esta ocurrencia es rara y no se ha observado asociación en tales casos con una función cognitiva reducida o anomalías en la sustancia blanca. [13] Cuando se observan VRS dilatados en el cuerpo calloso, generalmente no hay un déficit neurológico asociado. A menudo se observan en esta región como lesiones quísticas con líquido cefalorraquídeo. [21]

Los síntomas de la dilatación.

La dilatación extrema se ha asociado con varios síntomas clínicos específicos. En los casos de dilatación severa en un solo hemisferio, los síntomas reportados incluyen un ataque de desmayo inespecífico, hipertensión , vértigo posicional , dolor de cabeza, alteraciones del recuerdo temprano y tics hemifaciales. Los síntomas asociados con la dilatación bilateral severa incluyen dolor de oído (que se informó que se resolvió por sí solo), demencia y convulsiones. Estos datos se recopilaron a partir de estudios de casos de personas con dilatación severa de VRS. [13]Teniendo en cuenta la anomalía anatómica presentada en tales casos, estos hallazgos se consideraron sorprendentes porque los síntomas eran relativamente leves. En la mayoría de los casos, de hecho, no hay un efecto de masa asociado con alguna dilatación de VRS. Una excepción a la levedad de los síntomas clínicos asociados con la dilatación de VRS es cuando hay dilatación extrema en el mesencéfalo inferior en la unión entre la sustancia negra y el pedúnculo cerebral . En tales casos, se notificó hidrocefalia obstructiva leve a moderada en la mayoría de los pacientes. Los síntomas asociados iban desde dolores de cabeza hasta síntomas más graves que los que acabamos de comentar en los casos de dilatación de los hemisferios cerebrales. [13]Otros síntomas generales asociados con la dilatación VRS incluyen dolores de cabeza, mareos, deterioro de la memoria, falta de concentración, demencia, cambios visuales, anomalías oculomotoras, temblores, convulsiones, debilidad de las extremidades y ataxia . [5]

Trastornos asociados

La dilatación es una característica típica de varias enfermedades y trastornos. Estos incluyen enfermedades de trastornos metabólicos y genéticos tales como manosidosis , distrofia miotónica , síndrome de Lowe , y síndrome de Coffin-Lowry . La dilatación también es una característica común de enfermedades o trastornos de patologías vasculares, que incluyen CADASIL (arteriopatía cerebral autosómica dominante con infartos subcorticales y leucoencefalopatía), hemiparesia infantil hereditaria, tortuosidad arteriolar retiniana y leucoencefalopatía, migrañas y demencia vascular. Un tercer grupo de trastornos típicamente asociados con la dilatación de VRS son los síndromes neuroectodérmicos. Esto incluye cerebros poliquísticos asociados con ectodérmicos.displasia , displasia frontonasal y síndrome de Joubert . Existe un cuarto grupo misceláneo de trastornos típicamente asociados con la dilatación que incluye el autismo en los niños, la megalencefalopatía, la enfermedad de Parkinson secundaria , la esclerosis múltiple de aparición reciente y el alcoholismo crónico . Debido a que la dilatación puede asociarse con varias enfermedades pero también observarse en pacientes sanos, siempre es importante en la evaluación de VRS estudiar el tejido alrededor de la dilatación mediante resonancia magnética y considerar todo el contexto clínico. [13]

La investigación actual

Causas de VRS dilatado

Gran parte de la investigación actual sobre los espacios Virchow-Robin se relaciona con su conocida tendencia a dilatarse. Actualmente se están realizando investigaciones para determinar la causa exacta de la dilatación en estos espacios perivasculares. Las teorías actuales incluyen el trauma mecánico resultante de la pulsación del líquido cefalorraquídeo , elongación de los vasos sanguíneos penetrantes ectácticos y la permeabilidad vascular anormal que conduce a un aumento de la exudación de líquido. Investigaciones posteriores han implicado la contracción o atrofia del tejido cerebral circundante, desmielinización perivascular , enrollamiento de las arterias a medida que envejecen, permeabilidad alterada de la pared arterial y obstrucción de las vías de drenaje linfático. [13] Además, drenaje insuficiente de líquidos y lesiones enSe ha sugerido que el tejido perivascular isquémico que produce un efecto ex vacuo es una posible causa de la VRS dilatada. [5]

Asociación de VRS dilatado y otras enfermedades

Investigaciones recientes y en curso han encontrado asociaciones entre VRS agrandado y varios trastornos.

Demencia

En un momento dado, los espacios dilatados de Virchow-Robin se observaron con tanta frecuencia en las autopsias de personas con demencia que se creía que causaban la enfermedad. Sin embargo, actualmente se están realizando investigaciones adicionales para confirmar o refutar una conexión directa entre la dilatación de VRS y la demencia. [15]

El análisis de VRS puede distinguir la demencia causada por una enfermedad microvascular arterioesclerótica de la demencia causada por una enfermedad neurodegenerativa . Un estudio de 2005 ha demostrado que una cantidad sustancial de VRS en la sustancia innominata , el núcleo lenticular y el núcleo caudado de los ganglios basales puede implicar demencia debida a enfermedad microvascular arteriosclerótica, en particular demencia vascular isquémica, a diferencia de la demencia debida a enfermedad neurodegenerativa. específicamente la enfermedad de Alzheimer y la demencia frontotemporal . Por lo tanto, quizás la dilatación VRS pueda usarse para distinguir entre diagnósticos de demencias vasculares y demencias degenerativas. [22]

Enfermedad de Alzheimer

Algunos estudios han evaluado la distribución espacial y la prevalencia de VRS en personas con enfermedad de Alzheimer frente a aquellas sin la enfermedad. Los investigadores han descubierto que, si bien el VRS parece estar correlacionado con el envejecimiento natural, la resonancia magnética revela una mayor prevalencia de VRS en las personas con Alzheimer. [23]

La angiopatía amiloide cerebral (CAA) , una insuficiencia de los vasos sanguíneos que a menudo se asocia con la enfermedad de Alzheimer, utiliza VRS dilatado para propagar la inflamación al parénquima. Debido a que los VRS a menudo tienen una membrana adicional en la sustancia gris, la respuesta de CAA isquémica a menudo se observa en la sustancia blanca. [24]

Se ha planteado la hipótesis de que la estructura de VRS en la corteza cerebral puede contribuir al desarrollo de la enfermedad de Alzheimer. A diferencia del VRS de los ganglios basales , los VRS en la corteza cerebral están rodeados por una sola capa de leptomeninges. Como tal, el VRS en la corteza cerebral puede drenar el β-amiloide en el líquido intersticial con menos eficacia que el VRS en los ganglios basales. El drenaje menos eficaz puede conducir al desarrollo de placas de β-amiloide que caracterizan la enfermedad de Alzheimer. En apoyo de esta hipótesis, los estudios han observado una mayor frecuencia de placas de β-amiloide en la corteza cerebral que en los ganglios basales de los pacientes con enfermedad de Alzheimer. [8]

Carrera

Debido a que los espacios perivasculares dilatados están tan estrechamente relacionados con la enfermedad cerebrovascular , hay mucha investigación actual sobre su uso como herramienta de diagnóstico. En un estudio reciente de 31 sujetos, la dilatación anormal, junto con la pulsación irregular del LCR , se correlacionaron con aquellos sujetos que tenían tres o más factores de riesgo de accidentes cerebrovasculares. Por lo tanto, los espacios perivasculares son un posible biomarcador novedoso para los accidentes cerebrovasculares hemorrágicos . [25]

El síndrome de CADASIL (arteriopatía cerebral autosómica dominante con infartos subcorticales y síndrome de leucoencefalopatía) es una condición de accidente cerebrovascular hereditario debido a una mutación del gen Notch 3 en el cromosoma 19. Los estudios han observado que, en comparación con los miembros de la familia que carecen del haplotipo afectado que conduce a la condición, un Se observa un mayor número de espacios dilatados en individuos con CADASIL. Estos espacios perivasculares se localizan principalmente en el putamen y la sustancia blanca subcortical temporal y parecen correlacionarse con la edad del individuo con la afección más que con la gravedad de la enfermedad en sí. [26]

Ha habido un alto riesgo de accidente cerebrovascular asociado con espacios perivasculares dilatados en los ancianos de acuerdo con la puntuación de riesgo de accidente cerebrovascular de Framingham . [15] Por el contrario, otros estudios han concluido que la dilatación de estos espacios es un fenómeno normal en el envejecimiento sin asociación con la arteriosclerosis . Este sigue siendo, por tanto, un punto importante de investigación en el campo. [13]

Esclerosis múltiple

De manera similar a la investigación sobre una posible conexión entre los espacios perivasculares y la enfermedad de Alzheimer, se han estudiado las imágenes por resonancia magnética de personas recientemente diagnosticadas con esclerosis múltiple (EM). Se han observado espacios más grandes y prevalentes en personas con EM. [27] Estudios adicionales con hallazgos similares han sugerido que las células inflamatorias que contribuyen a la desmielinización que caracteriza a la EM también atacan los espacios perivasculares. Serán necesarios estudios que utilicen técnicas avanzadas de resonancia magnética para determinar si los espacios perivasculares pueden estar implicados como un marcador potencial de la enfermedad. [28]

Autismo

Los espacios perivasculares dilatados son comunes entre los ancianos y poco comunes en los niños. Los estudios han observado la asociación entre el retraso del desarrollo y el autismo no sindrómico y los espacios perivasculares agrandados o dilatados. [29] [30] El autismo no sindrómico clasifica a los pacientes autistas para los que no existe una causa conocida. [29]

Historia

La aparición de espacios perivasculares fue notada por primera vez en 1843 por Durant-Fardel. [7] En 1851, Rudolph Virchow fue el primero en proporcionar una descripción detallada de estos espacios microscópicos entre la lámina externa e interna / media de los vasos cerebrales. Charles-Philippe Robin confirmó estos hallazgos en 1859 y fue el primero en describir los espacios perivasculares como canales que existían en la anatomía normal. Los espacios se denominaron espacios Virchow-Robin y todavía se conocen como tales. El significado inmunológico fue descubierto por Wilhelm His, Sr. en 1865, basado en sus observaciones del flujo de líquido intersticial sobre los espacios hacia el sistema linfático. [13]

Durante muchos años después de que se describieran por primera vez los espacios de Virchow-Robin, se pensó que estaban en comunicación libre con el líquido cefalorraquídeo en el espacio subaracnoideo . Más tarde se demostró con el uso de microscopía electrónica que la piamadre sirve como separación entre los dos. Tras la aplicación de la resonancia magnética , las mediciones de las diferencias de intensidad de la señal entre los espacios perivasculares y el líquido cefalorraquídeo apoyaron estos hallazgos. [13] A medida que las tecnologías de investigación continuaron expandiéndose, también lo hizo la información sobre su función, anatomía e importancia clínica.

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