I CURSO DE FORMACION EN ENFERMEDADES NEUROMUSCULARES PRUEBAS DIAGNÓSTICAS. CUÁL Y PARA QUÉ. Dr. Jordi Díaz Manera Unidad de Enfermedades Neuromusculares Servicio de Neurología Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, Barcelona El estudio de los pacientes con enfermedades que afectan al sistema nervioso periférico se puede realizar a través de múltiples pruebas diagnósticas diferentes. Con la historia clínica y exploración física intentaremos orientar el caso clínico de forma sindrómica y topográfica. Con las pruebas complementarias pretendemos confirmar nuestra orientación topográfica e identificar la etiología de los síntomas que padece el paciente. En este capítulo no trataremos sobre los estudios electrofisiológicos (electroneurografía/electromiografía) que tienen un capítulo específico. Tabla 1: Relación de pruebas complementarias de utilidad en el diagnóstico de las enfermedades neuromusculares Estudios electrofisiológicos: Electroneurografía/electromiografía Estimulación magnética transcraneal. Potenciales evocados sensitivos Estudios analíticos: Bioquímica sanguínea Estudios inmunológicos Estudios funcionales: Test de isquemia del antebrazo Estudios de imagen: Resonancia magnética cerebral y medular Resonancia magnética espinal Resonancia magnética muscular. Tc muscular Estudios histológicos: Biopsia muscular Biopsia de nervio Estudios genéticos: A partir de DNA/RNA de sangre A partir de DNA/RNA de tejido.
Técnicas de imagen musculares Los cambios histológicos que observamos en las biopsias musculares, especialmente la fibrosis, el infiltrado graso y la inflamación tienen frecuentemente una traducción radiológica. Es posible detectar alteraciones en la estructura muscular con las diversas técnicas de imagen asequibles, por ejemplo el Tac y la Resonancia Muscular. La resonancia tiene una serie de ventajas sobre el Tc muscular. Por un lado las estructuras anatómicas se definen de forma precisa lo que permite identificar los grupos musculares afectos y por otro, el paciente no recibe irradiación, lo que permite repetir las pruebas de forma periódica para estudiar la evolución de la enfermedad. En los últimos 15 años se ha realizado un esfuerzo importante en estudiar los diferentes patrones radiológicos a los que se asocian a cada una de las enfermedades musculares o del nervio periférico. Las secuencias más frecuentemente utilizada en resonancia son la T1 en la que el músculo sano se observa de color gris oscuro, mientras que los infiltrados grasos lo hacen de color blanco. Otra secuencia de interés es el STIR, que permite ver señal de edema en el interior de los músculos y que se ha asociado a inflamación. En caso de una debilidad muscular neurógena, por ejemplo en la enfermedad de Charcot, es muy característico un patrón de atrofia muscular con predominio en la porción distal de los músculos, y que respeta la porción proximal. En ocasiones puede observarse un patrón en donut con una afectación anular del músculo, estando la porción central respetada. Es en el caso de una debilidad muscular de origen miógeno cuando la resonancia magnética cobra más importancia por varios motivos: 1. Guía hacia el lugar donde realizar la biopsia. En un paciente con síntomas sutiles, la existencia de alteraciones en la RM permite localizar un buen lugar para hacer la biopsia muscular. Ocurre lo mismo en fases avanzadas de la enfermedad, cuando hay una degeneración grasa que afecta a todos los músculos, aquel con un aspecto más sano puede ser el que aporte más información para el diagnóstico. 2. Orienta hacia el diagnóstico genético/etiológico: La distribución de los cambios estructurales puede guiar hacia el diagnóstico en muchos casos. Se han descrito patrones que pueden ser específicos de algunas enfermedades (ver más abajo). 3. Seguimiento de la enfermedad: Permite valorar la evolución de la enfermedad comprobando el alcance de los cambios en la estructura muscular. Existe una correlación positiva entre el grado de afectación muscular y el alcance de la debilidad muscular.
Tabla 2: Hallazgos carácterísticos en la RM de las miopatías inflamatorias T1 STIR Polimiositis Normal Aumento de señal músculos proximales Dermatomiositis Normal Aumento de señal músculos proximales IBM Alterado: cuádriceps, tibial anterior, flexores de los dedos del antebrazo En fases iniciales aumento de señal en los músculo afectos Tabla 3: Hallazgos característicos en las distrofias musculares más frecuentes: Enfermedad Muslo Pierna Distrofinopatías Adductores + cuádriceps Gemelos LGMD 2A Adductores + grupo posterior Gemelo medial + soleo LGMD 2B Adductores + cuádriceps Gemelo medial + soleo LGMD 2J Cuádriceps Tibial anterior LGMD 2L Adductores, semimembranoso y Gemelo medial + soleo semitendinoso Enfermedad Pompe Adductores + grupo posterior + vasto intermedio No afectación Distrofia FSH Asimetría entre las dos Tibial anterior + piernas. Grupo posterior peroneos Desminopatía Semitendinoso + sartorio + gracilis Peroneos Miotilinopatía Semitendinoso + adductores Gemelo medial +soleo Déficit de colágeno VI Afectación periférica de cuádriceps Gemelos
Estudio con resonancia magnética de una familia afecta de distrofia LGMD 1B Biopsia muscular: La biopsia muscular es una técnica de gran utilidad en el estudio de las enfermedades neuromusculares. Permite diferenciar entre un origen neurógeno o miógena la debilidad de los pacientes. Puede diferenciar con relativa facilidad entre enfermedades adquiridas o hereditarias. Pueden también demostrarse cambios estructurales específicos que permitan realizar un diagnóstico de certeza. Además la biopsia muscular aporta tejido para poder realizar estudios de expresión protéica (Western Blot) o génica (estudios genéticos a partir de RNA/DNA obtenido en músculo). La biopsia muscular debe obtenerse de un músculo que esté débil, ya que nos permitirá evidenciar cambios estructurales, pero que no esté completamente paralizado o atrófico, porque posiblemente demostremos una completa sustitución del tejido muscular por tejido adiposo o fibrótico. La resonancia magnética puede ser de ayuda para poder elegir el mejor músculo a estudiar en aquellos pacientes con síntomas difusos pero sin debilidad muscular franca. Una vez obtenida la biopsia se pueden realizar estudios diversos. Los más frecuentemente utilizados son: 1. Hematoxilina&eosina: Los núcleos y otras estructuras basofílicas se ven de color azul, mientras que el citoplasma y las estructuras acidófilas tiñen de rojo. Esta tinción permite estudiar la estructura general del músculo y evidenciar entre otros la uniformidad en el tamaño de las fibras, la disposición de los núcleos, la presencia de fibras necróticas o regenerantes y la existencia de infiltrados inflamatorios. 2. Tricrómico: En esta tinción los núcleos se ven de color rojo púrpura, las fibras de color verde azulado, el tejido conectivo de color verde intenso y
las membranas intermiofibrilares de color rojo. Permite evidenciar aumento del tejido conectivo, valorar depósitos de proteínas en el interior del músculo o la presencia de fibras rojo rotas características de las enfermedades mitocondriales. He&Eos Tricrómico 3. ATPasa: El método de demostración de la ATPasa predominante en el músculo puede utilizar reactivos a diferentes ph (9.4, 4.6 y 4.3). Esta técnica permite diferenciar entre fibras de contracción lenta o tipo 1 y fibras de contracción rápida o tipo 2. 4. NADH: permite el estudio del enzima diaforasa mitocondrial. Se observa un depósito de color azulado en el sarcoplasma. ATPasa 9.4 NADH 5. SDH: Estudia la actividad del enzima succinil deshidrogenada mitocondrial. Da un aspecto azulado al sarcoplasma, en los lugares donde se encuentran situadas las mitocondrias. En caso de patología mitocondrial puede evidenciarse un aumento de la tinción en la subsarcolémico. 6. COX: Estudia el complejo de la cadena respiratoria mitocondrial, llamado comúnmente citocromo oxidasa. Se observa una coloración marronácea en el sarcoplasma. En caso de patología mitocondrial las fibras musculares la tinción es negativa.
Las tinciones de COX ysdh se pueden combinar, conocido como COMBO, facilitando la identificación de fibras COX negativas. Tinción de COX COMBO (COX+SDH) 7. PAS: Permite identificar depósitos de hidratos de carbono. Alterado comúnmente en las glucogenosis. He&eos: vacuolas subsarcolémicas Vacuolas PAS + 8. Oil red: Se identifican con facilidad depósitos de lípidos. Alterado normalmente en las miopatías lipídicas. Oil red
Microscopía electrónica. Las biopsias musculares se pueden procesar parapoder ser analizadas de forma ultraestructural con microscopía electrónica. Permite un análisis fino de las estructuras intrasarcoplasmáticas. Si bien en general la microscopía óptica permite un estudio correcto de las biopsias, en otras este tipo de estudio puede ser de mucha utilidad al permitir identificar cambios considerados altamente específicos de enfermedad. Estudios inmunohistoquímicos. Existen anticuerpos dirigidos contra un gran número de proteínas musculares. Se puede de este modo estudiar si existe un déficit o varios déficits selectivos de proteínas musculares que permitan realizar un diagnóstico de la enfermedad. Identificar proteínas depósitadas en el interior del músculo como ocurre en las miopatías miofibrilares. Por otra parte, estos estudios permiten caracterizar los infiltrados inflamatorios observados en distrofias musculares y en miopatías inflamatorias. Estudios de WB: La biopsia muscular aporta tejido para cuantificar las diversas proteínas musculares. Muchos anticuerpos existentes no son útiles para microscopía, pero permiten realizar técnicas de cuantificación protéica o Western Blot. De este modo puede identificarse una ausencia, un déficit o una hiperexpresión de una proteína muscular. Por otra parte, si existe una proteína dañada, de menor tamaño puede identificarse en el western Blot por la existencia de una banda de menor tamaño. WB de músculo que permite identificar un paciente con una distrofina de menor peso molécular
Estudios genéticos: La biopsia muscular aporta además tejido de donde poder extraer material genético para proceder con los estudios de identificación de mutaciones. En general del músculo se obtiene el RNA mensajero, ya que de esta forma se trabaja con el material génico que se expresa en el músculo. Este mrna se retrotranscribe a cdna y a partir de aquí se realiza una secuenciación y búsqueda de mutaciones. En ocasiones, no obstante, cuando por ejemplo no está disponible el paciente para realizar una extracción sanguínea, puede obtenerse DNA desde músculo para proceder con los estudios de secuenciación.