Sumario

Rev. Hosp. Psiquiátrico de la Habana 2005;2(1)

ESQUIZOFRENIA, IMAGEN E INVESTIGACIÓN

Dr. Segundo Mesa Castillo,1Dra. Lucía González Núñez 2

RESUMEN

La investigación de la esquizofrenia a través de imágenes se ha caracterizado por la introducción de nuevas tecnologías con este propósito. De acuerdo con el grado de resolución de la tecnología aplicada se puede investigar la enfermedad en diferentes dimensiones. Algunas de estas investigaciones se han visto limitadas no solo por el poder de resolución de la técnica utilizada, sino también por dificultades de distinta naturaleza que han impedido lograr los objetivos que se buscaban. Este es el caso de los estudios post-mortem en pacientes esquizofrénicos especialmente cuando se han utilizado técnicas ultramicroscópicas. Hasta donde conocemos solo existe en la literatura médica un trabajo donde se ha estudiado mediante esta técnica el sistema límbico de pacientes esquizofrénicos. Dos estructuras de este sistema —el núcleo amigdalino y el hipocampo— fueron estudiadas por nosotros a partir de 1977. Desde esa fecha y mediante diferentes técnicas de imagenología se ha comprobado la importancia de ambas estructuras en la fisiopatología de la enfermedad. En este trabajo se presentan algunos de los resultados obtenidos por nosotros y su relación con la hipótesis viral planteada para la enfermedad.

Palabras clave: esquizofrenia, imagen, estudios post-mortem, sistema límbico, virus herpes, microscopia electrónica.

INTRODUCCIÓN

Esquizofrenia, imagen e investigación eran tres conceptos distintos y aparentemente no relacionados entre sí hasta que en la década del 80 y con el desarrollo científico-técnico han quedado íntimamente relacionados. La esquizofrenia es una enfermedad cuyo carácter orgánico o no se ha debatido durante años. Gracias a la aplicación de nuevas tecnologías se ha logrado estudiar en detalle las características de nuestros órganos internos; en el caso del cerebro este recurso ha permitido no solo conocer el carácter orgánico de la esquizofrenia, sino también estudiar en forma evolutiva los efectos de esta enfermedad sobre el sistema nervioso. De acuerdo con el mayor o menor grado de resolución de la tecnología utilizada hemos sido capaces de estudiar esta afección en distintas dimensiones. Es el caso de los estudios imagenológicos en los cuales de cada instrumento de investigación utilizado se obtienen resultados acordes a los objetivos planteados en el estudio. Estas dimensiones van desde magnitudes mayores como el voxel hasta ultramicroscópicas como el Angstrom.

A principios del siglo pasado se observó la dilatación de los ventrículos en los pacientes esquizofrénicos, pero la falta de un estudio adecuado en controles no permitió en aquel momento llegar a conclusiones definitivas. Es a partir de la década del 80, precisamente con los estudios en pacientes vivos, que se logra hacer estudios comparativos entre enfermos y controles. Los estudios post-mortem, con las limitaciones propias de su realización debido a dificultades de distinta naturaleza han sido relativamente escasos cuando de estudios ultraestructurales se trata. El tiempo transcurrido desde la obtención al procesamiento posterior de las muestras obtenidas se encuentra entre estas dificultades.

En 1977 comenzamos estudios post-mortem en pacientes esquizofrénicos y se estudiaron tres estructuras que se consideran relacionadas con la fisiopatología de la enfermedad: el núcleo amigdalino, el hipocampo y la corteza auditiva. Las dos primeras relacionadas con la vida psicosocial del ser humano y con la integración de su personalidad y la tercera con las alucinaciones auditivas, síntoma frecuente en la esquizofrenia. La ausencia de estudios ultraestructurales de estas regiones del cerebro ha contribuido a dejar en una incógnita su posible relación con la enfermedad. La presencia de partículas semejantes a virus, especialmente en el núcleo amigdalino, ha sido considerada como una evidencia directa que sostiene la hipótesis viral de la etiología de la esquizofrenia. La identificación de las partículas observadas con anticuerpos contra el virus herpes simplex hominis tipo I puede relacionar la enfermedad con este virus, el cual ya se había considerado como un posible candidato por sus características de permanecer latente en el sistema nervioso central, evolucionar en forma de crisis y remisiones en sus manifestaciones clínicas, afectar el lóbulo temporal, —asiento del sistema límbico y sustrato anatómico de la esquizofrenia— y de replicarse, entre otros factores, por la acción de situaciones estresantes como ocurre también en la esquizofrenia. En nuestros estudios hemos ampliado esta investigación a otros sistemas como el hemolinfopoyético, donde al estudiar la sangre hemos observado alteraciones en las plaquetas que, por una parte semejan los hallazgos observados en el sistema nervioso y por otra parte pueden ser utilizadas como un marcador biológico de la enfermedad dadas las características morfológicas de las plaquetas que difieren de las de las personas normales en tamaño, forma, presencia aumentada del glucógeno y otros caracteres que han permitido establecer una escala de evaluación citopatológica con siete parámetros de identificación para su sensibilidad como prueba diagnóstica. En la presentación que sigue a esta introducción expondremos en forma gráfica los comentarios hechos al respecto.

Imagen, del latín imâgo-înis: figura, representación, semejanza y apariencia de algo. Mediante distintos medios (la fotografía, la pintura, la escultura, las video cámaras) podemos representar imágenes de lo que nos rodea, o de estructuras u órganos dentro de nosotros mismos a través de la radiología, la resonancia magnética nuclear, la microscopia óptica, la electrónica, entre otras.

Investigación, del latín investigâre: hacer diligencias para descubrir algo o realizar actividades intelectuales y experimentales de modo sistemático con el propósito de aumentar los conocimientos sobre una determinada materia. En este sentido debemos recordar el pensamiento de Descartes en su Discurso del Método , quien en 1637 expresó: “no admitir jamás nada por verdadero que yo no conociera que evidentemente era tal; es decir, evitar minuciosamente la precipitación y la prevención, y no abarcar en mis juicios nada más que lo que se presentara tan claramente y distintamente en mi espíritu que no tuviera ocasión de ponerlo en duda.”

La mayor parte de los estudios en pacientes esquizofrénicos se han realizado durante la vida de estos, los que han aportado una gran cantidad de información, sin embargo, existe una ausencia casi total de estudios post -mortem que aportarían numerosos datos de interés.

Con el desarrollo de nuevas técnicas se confirmaron los hallazgos realizados a principios del siglo pasado. La relativa inocuidad de estas ha permitido un mejor conocimiento de estos hallazgos al compararlos con controles.

Es importante en todos estos estudios conocer la apariencia del cerebro normal.

Estos hallazgos han demostrado la implicación del lóbulo temporal en la enfermedad y han confirmado la dilatación del sistema ventricular. El hipocampo y el núcleo amigdalino, especialmente del lado izquierdo son dos de las estructuras más afectadas en la enfermedad. Los estudios imagenológicos han contribuido en forma sustancial a esta aseveración.

MÉTODOS

Microscopía electrónica

Sistema nervioso . Se estudiaron muestras de tejido nervioso de un total de l6 pacientes fallecidos, con criterio diagnóstico para la investigación de esquizofrenia y 10 controles fallecidos por causas no relacionadas con enfermedad neurológica ni infecciosa. Las muestras correspondieron en todos los estudios a núcleo amigdalino, hipocampo y corteza auditiva primaria del hemisferio cerebral izquierdo. Estas se obtuvieron dentro de las primeras cuatro horas después del fallecimiento. La técnica de microscopia electrónica fue la siguiente: fijación en glutaraldehído al 3,2 % en buffer fosfato (Millonig) 0,15M pH 7,4, durante una hora a 4 ºC y después lavado con buffer. Sección de las muestras y lavado durante la noche en buffer a 4 ºC. Posteriormente, fijación con tetróxido de osmio al 2 % en buffer fosfato durante una hora a 4 ºC y lavado dos veces con solución buffer por cinco minutos cada vez a la misma temperatura. La deshidratación se hizo en alcohol al 50 y 70 %, durante cinco minutos en cada fase, a la misma temperatura, y en alcohol absoluto en tres ocasiones, 10 minutos en cada ocasión, a temperatura ambiente. La inclusión se realizó en Epon 812. Inmunoelectromicroscopia. En cinco de los 16 pacientes esquizofrénicos estudiados por técnicas convencionales de microscopia electrónica se realizaron, además, técnicas inmunoelectromicroscópicas, así como en dos de los 10 controles. Se procedió a la fijación post mortem de las muestras correspondientes a la corteza auditiva primaria, hipocampo y núcleo amigdalino del hemisferio cerebral izquierdo. Después de dos lavados en buffer fosfato, se procedió, posteriormente, al bloqueo de la peroxidasa endógena con metanol más peróxido de hidrógeno, durante 30 minutos a temperatura ambiente. Se lavó con PBS 15 minutos varios cambios. Se lavó con Tris 3 por 5 minutos, se usó suero normal de chivo 1/5. Posteriormente, se añadió el antisuero durante 24 horas, y después se procedió al lavado con Tris 3 por 15 minutos, alcohol al 30 % durante 5 minutos, al 50 % durante 5 minutos, al 70 % durante 10 minutos y alcohol absoluto 3 por 20 minutos. Óxido de propileno 3 por 15', se realizó inclusión en Epon 1 durante 60 minutos, Epon II durante toda la noche, con lo que se terminó la inclusión definitiva. Se hicieron inclusiones para bloques con diluciones del antisuero al 1:20 y al 1:50, así como para bloques controles. Igual procedimiento se realizó en tres muestras de la punta del lóbulo temporal izquierdo de cinco fetos de madres esquizofrénicas y de dos controles, y en muestras del lóbulo temporal izquierdo de seis embriones de pollo inoculados con liquido cefalorraquídeo (LCR) de pacientes esquizofrénicos y en tres embriones controles. Parte de las muestras se trataron con antisuero de conejo antiherpes simple durante una hora, se lavaron y posteriormente se expusieron a suero de cabra anti-inmunoglobulina de conejo, marcado con oro coloidal de 10 y 15 nm. El suero de conejo antiherpes se usó a la dilución de 1:20. Para el oro coloidal se usaron distintas diluciones hasta borrar la reacción no específica de fondo. Como control, parte de las mismas muestras se trataron con suero normal de conejo y sueros marcados con oro coloidal a la misma dilución.

Sangre periférica. Muestras de sangre (10 mL) de un total de 30 pacientes esquizofrénicos con diferentes formas clínicas, criterio diagnóstico del DSMIV y 20 controles, se obtuvieron mediante consentimiento informado, conforme a los criterios bioéticos para la investigación y con la aprobación del Comité de Ética de la institución. Estas muestras se trataron con anticoagulante tipo EDTA sódico. Las edades de pacientes y controles estaban comprendidas entre 20 y 35 años. Los dos sexos se representaron en forma proporcional. Se realizaron las mismas técnicas de microscopia electrónica.

RESULTADOS

Sistema nervioso

En los estudios de microscopia electrónica convencional e inmunoelectromicroscopia, tanto en adultos esquizofrénicos fallecidos, como en fetos de madres esquizofrénicas y en embriones de pollo inoculados con LCR, encontramos las siguientes alteraciones fundamentales:

DISCUSIÓN

El análisis ultraestructural de las alteraciones morfológicas tisulares a través de las técnicas de microscopia electrónica constituye un instrumento de indudable valor en la profundización del estudio patogénico de las enfermedades. Especialmente en el campo de la patología neuropsiquiátrica ha contribuido de modo importante a desentrañar los mecanismos complejos en la génesis de los diferentes procesos patológicos, inflamatorios, inmunológicos, neoplásicos y en la definición de entidades particulares.

A pesar de que la esquizofrenia es una enfermedad orgánica del cerebro en la que están involucradas estructuras del sistema límbico hay pocos estudios de esta región del cerebro con técnicas de microscopia electrónica. Esto se debe en parte a las dificultades en obtener material fresco del cerebro con este propósito. Las observaciones ultramicroscópicas realizadas por nosotros en el SNC se hicieron en un área del cerebro que se había estudiado muy poco, el sistema límbico, a pesar de los numerosos datos que relacionan esta área del cerebro con la psiquis. Afortunadamente, con la imagenología actual, como es la tomografía por emisión de positrones, se ha encontrado una evidencia clara de la relación de esta área del cerebro con la enfermedad, junto a otros métodos de activación funcional durante la prueba. Las partículas víricas observadas en los estudios ultraestructurales de esta área del cerebro, constituyen un elemento que se debe tener en cuenta, precisamente por su mayor localización en el núcleo amigdalino y el hipocampo del hemisferio izquierdo, lo que coincide con los resultados de las investigaciones morfométricas e imagenológicas actuales. La presencia de partículas en la sangre periférica con una morfología similar debe hacernos considerar su posible relación etiopatogénica con la enfermedad, por no observarse la posible influencia del tratamiento, el tiempo de evolución, la forma clínica, la edad, el sexo o la raza, y sí una posible relación con el período crítico de la esquizofrenia, donde se supone que existe una intensificación de los factores que contribuyen a su agudización. El VHS hominis tipo I debe continuar considerándose entre los agentes víricos relacionados con la etiología de la esquizofrenia. La mayor parte de los estudios sobre determinación de genoma y antígeno vírico en el sistema nervioso y de anticuerpos circulantes en sangre y LCR, 1- 9 así lo confirman. Respecto a los resultados obtenidos en estudios de microscopia electrónica y de antígeno HSVI, se ha de destacar que los resultados positivos tanto en la visualización de partículas como en la identificación del antígeno de este virus coinciden cuando las muestras se obtuvieron del núcleo amigdalino, 10 lo que hace considerar un aspecto señalado por Yolken y Torrey 11 : los resultados negativos pueden indicar que las regiones cerebrales estudiadas no fueron las que debieron investigarse. La mayor parte de los pocos estudios de genoma vírico se han hecho de regiones corticales, tanto por técnicas de hibridación como de reacción en cadena de polimerasa (PCR). En aquellos trabajos donde la muestra se obtuvo del núcleo amigdalino, 4,6 los resultados se relacionaron con el HSVI. La transmisión experimental en animales y los efectos citopáticos en cultivo de tejidos cuando se inoculó LCR de pacientes esquizofrénicos, también apuntan hacia el HSVI como el posible agente causal. 12,13 Evidencias recientes relacionan este virus con la esquizofrenia. 14 El hallazgo de partículas víricas identificadas mediante anticuerpos antiherpes simple hominis tipo I, por técnicas inmunoelectromicroscópicas, en estructuras del sistema límbico de pacientes esquizofrénicos jóvenes fallecidos, en fetos de madres esquizofrénicas y en animales experimentalmente inoculados con LCR de pacientes esquizofrénicos, junto a la presencia de partículas y antígeno de este virus, cuando se utilizaron técnicas similares en la sangre periférica, debe hacernos considerar el posible papel etiológico del HSVI en esta enfermedad, teniendo en cuenta que la mayor parte de los estudios anatómicos y víricos se han concentrado en la corteza cerebral, a pesar de la importancia del sistema límbico y de las plaquetas en la etiopatogenia de la esquizofrenia.

SCHIZOPHRENIA, IMAGE RESEARCH

SUMMARY

The boarding of schizophrenia research through images has been characterized by the introduction of new technologies with this purpose. Depending on the larger or smaller degree of the resolution power of the applied technology we can investigate the illness in different dimensions. Some of these researches have not been limited alone for the resolution power of the used technique but for difficulties of different nature that have prevented to achieve the objectives that were looked for. This is the case of post-mortem studies in schizophrenic patients specially when ultramicroscopic techniques has been used. Up to where we know only a work exists in the medical literature where the limbic system of schizophrenic patients has been studied by means of this technique. Two structures of this system -the amygdaline nuclei and the hippocampus- were studied by us starting from 1977. From that date and by means of different image techniques it has been proven the importance of both structures in the physiopathology of the illness. In this work some of these results are presented and their relationship with the viral hypothesis outlined for the illness.

Key words: schizophrenia, image, post-mortem studies, limbic system, herpes virus, electron microscopy.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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  10. Rajcani J, Muranyiova M, Kudelova M, Pogady J, Mucha V, Babal P. Herpes simplex virus type I DNA in human brain tissue. In Kurstak E, ed. Psychiatry and Biological factors. New York: Plenum; 1991.p.53-66.

  11. Taller AM, Asher DM, Pomeroy CL, Eldadah BL, Godec MS. Search for viral sequences in patients with schizophrenia using nested polimerase chain reactions. Arch Gen Psychiatry 1996;1:32-40.

  12. Bartova L, Rajcani J, Pogady J. Herpes simplex virus antibodies in the cerebrospinal fluid of schizophrenic patients. Acta Virol 1987; 31: 443-6.

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  15. Kudelova M, Rajcani J, Pogady J, Sramka M. Herpes simplex virus DNA in the brain of psychotic patients. Acta Virol 1988;32:455-60.

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  19. Mesa CS. Esquizofrenia, plaquetas y virus herpes. Educational Material. Bulletin.Oct. 2003. World Psychiatric Association. http://www.wpanet.org/sectorial/edu14-3.html

Agradecimientos:

Nuestro agradecimiento a los técnicos de laboratorio clínico y de microscopía electrónica de los Hospitales Psiquiátrico de la Habana, Centro Nacional de Investigaciones Científicas de Cuba, Hospital “Hermanos Ameijeiras” e Instituto de Nefrología. A los psiquiatras de los Servicios de Psiquiatría del Hospital “Joaquín Albarrán”, Hospital Psiquiátrico de la Habana y Hospital “Hermanos Ameijeiras”que colaboraron en la selección de los pacientes para estudio. A los jefes de laboratorio de microscopía electrónica del Centro Nacional de Investigaciones Científicas de Cuba, del Instituto de Nefrología y del Hospital “Hermanos Ameijeiras”. A todos los colegas que contribuyeron de alguna forma a esta investigación.

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1 Hospital Psiquiátrico de la Habana.

2 Dpto. de Microscopía Electrónica, Instituto de Nefrología, Habana, Cuba.

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