Neurodiagnóstico laboratorial

HISTOPATOLOGÍA: LAS ENCEFALOPATÍAS ESPONGIFORMES TRANSMISIBLES (EET)

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entre en el laboratorio del Hospital JG
por Dr. Aitor Fraile.
Veterinario del Hospital JG

Bajo este nombre se incluye un grupo de enfermedades que se caracterizan por:
- estar causadas por agentes no convencionales muy resistentes
- tener un período de incubación muy largo
- ser de curso progresivo y fatal
- provocar cambios degenerativos de tipo vacuolar en el encéfalo
- no provocan una respuesta inflamatoria ni inmunitaria
- inducen la presencia de estructuras fibrilares anormales (Fibrillas asociadas a Scrapie, o FAS) observables en microscopia electrónica sobre material fresco.

Las EET han sido descritas desde hace tiempo en diferentes especies de animales :
Scrapie Oveja/Cabra 1732
Encefalopatia Transmisible Visón 1947 del visón
Enfermedad Caquéctica Crónica Ciervo mula/Alce 1980
Encefalopatía Espongiforme Bovinos 1986 Bovina
Encefalopatía Espongiforme Elk, Nyala, Oryx, Kudu grande 1986-89
Encefalopatía Espongiforme Gato 1990 Felina
Encefalopatía Espongiforme Avestruz 1991
Encefalopatía Espongiforme Puma, Guepardo, Ocelote 1992

Las EET también han sido descritas en la especie humana con diferentes variantes: el Kuru, la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (ECJ) y sus variantes hereditarias, el síndrome de Gerstmann- Straussler-Scheinker (SGSS) y el síndrome de Insomnio Fatal (SIF).
En noviembre de 1986 se identificó en el Reino Unido una nueva enfermedad que se llamó Encefalopatía Espongiforme Bovina (EEB) [en inglés Bovine Spongiform Encephalotathy - BSE] al describir lesiones espongiformes en vacas que presentaban déficit neurológicos. Estudios retrospectivos señalaban que los primeros casos se habían observado en abril de 1985, con descripciones de cuadros neurológicos sin diagnóstico claro a cargo de clínicos veterinarios ingleses.

En 1987 se inició un estudio epidemiológico a cargo del Dr. J.W. Wilesmith el cual determinó que la nueva enfermedad diagnosticada en los bovinos ingleses se había originado al consumir estos animales restos ovinos infectados de Scrapie. Estos restos se habían añadido a la dieta bovina en forma de harinas, concentrados proteicos, como suplemento de su dieta. Una cepa de un agente parecido al que provoca el Scrapie en ovino se habría adaptado a la especie bovina. No se trata de una enfermedad de origen genético aunque no se descarta una susceptibilidad hereditaria del animal afectado. Desde 1988 el gobierno británico dictó una serie de medidas restrictivas para controlar la enfermedad; entre ellas la prohibición del uso de proteínas derivadas de rumiantes para la elaboración de harinas destinadas a la nutrición de dichas especies animales. Al mismo tiempo, se prohibía la inclusión de los animales afectados y de los productos derivados en la cadena alimenticia humana.
En 1996 se describieron en el Reino Unido 11 casos de una nueva enfermedad neurológica que afectaba a individuos jóvenes produciéndoles un cuadro neurológico progresivo y fatal. Estudios anatomopatológicos permitieron confirmar que se trataba de una nueva EET y debido a sus características lesionales fue considerada como una nueva variante de la ECJ. La coincidencia de esos casos con la epidemia de EEB en el mismo país determinó que se estableciera una relación directa entre ambas enfermedades y que se considerara a la EEB como responsable de la aparición de dicha nueva variante. Estudios laboratoriales posteriores realizados con modelos animales experimentales han evidenciado una estrecha relación entre ambos procesos. Sin embargo el número de casos de la nueva variante de la ECJ parece haberse estancado en ese país.

MÉTODOS DE TRANSMISIÓN DE LA ENCEFALOPATÍA ESPONGIFORME BOVINA (EEB)
Los estudios epidemiológicos realizados en el Reino Unido permitieron aclarar el origen de la EEB y dieron lugar a las conclusiones siguientes:
- no había relación entre la EEB y el uso de fármacos o productos químicos
- el agente del Scrapie en la especie ovina era el causante de la EEB
- la EEB no era una enfermedad de origen genético aunque no se excluía una susceptibilidad hereditaria de la enfermedad
- el vehículo de transmisión del agente infeccioso se encuentra en los concentrados alimenticios de origen animal que se añaden a la dieta bovina
- la epidemia se inició debido a un aumento en la exposición del bovino a una o más cepas del agente del Scrapie que habría así cruzado una barrera entre especies
- un aumento de la exposición del bovino a una cepa del agente del Scrapie ovino adaptado a la especie bovina y que ya estaba presente en el la población bovina desde hacia tiempo. El reciclaje de restos bovinos infectados dentro de la población bovina habría amplificado la epidemia.

Los cambios registrados durante el período de 1972-88 en el Reino Unido, en la legislación que regula el procesamiento de los residuos de origen animal para la producción de harinas y concentrados destinados a la nutrición animal fueron determinantes para el origen de la epidemia de la EEB. La sustitución del tratamiento térmico discontinuo por el continuo, que conllevaba una disminución importante en la temperatura de tratamiento de los restos animales junto con la eliminación del tratamiento químico (uso de disolventes a altas temperaturas) a que se sometían dichos productos permitió que el agente del Scrapie ovino permaneciera activo, accediendo de manera concentrada y generalizada a la dieta de la población bovina inglesa.

ETIOLOGIA Y PATOGENIA DE LA ENCEFALOPATIA ESPONGIFORME BOVINA
Los trabajos del Dr. S. Prusiner, que le han merecido la concesión del premio Nobel de Medicina de este año, han sido fundamentales para determinar la etiología de las EET estableciendo la teoría de los priones o partículas proteicas infectivas que corresponden a los agentes no convencionales causantes de las EET.
La EEB está causada por un agente infeccioso parecido al del Scrapie ovino. Está incluido dentro del grupo de agentes transmisibles no convencionales los cuales son extremadamente resistentes a los tratamientos térmicos y físicos que inactivan a los agentes convencionales como los virus, viroides y bacterias. Debido a su pequeño tamaño (15 a 50 nm) se colocan por debajo de los virus de menor tamaño. Se trata de un agente extremadamente resistente a la radiación ultravioleta, radiación ionizante, calor, especialmente el calor seco. Además, la mayoría de los agentes químicos que inactivan a los agentes convencionales no les afectan. No se ha podido determinar la presencia de un ácido nucleico en su estructura, ya que se muestra resistente al tratamiento con DNasa y RNasa. Sin embargo, resulta sensible al tratamiento con proteasas lo que indica que las proteínas son uno de sus componentes esenciales.
Según la teoría de los priones de S. Prusiner existe en el organismo de los animales sanos una proteína llamada prion (PrPC) que, en su forma normal se encuentra en cantidades notables en los tejidos nervioso y muscular cardíaco. Se trata de una proteína formada por unos 250 aminoácidos. Se desconoce su función.
En los ovinos afectados de Scrapie se ha demostrado la presencia, además de la PrPC, de la proteína prion productora del Scrapie (PrPSc) la cual corresponde a una isoforma anormal de la PrPC. Esta proteína anómala se encuentra en el sistema nervioso central, órganos linforeticulares, músculo, leche y placenta de los ovinos afectados por dicha enfermedad.
La proteína prion de la EEB (PrPBSE) sería la correspondiente isoforma anómala de la PrPC en la especie bovina y la inductora de dicha enfermedad en la especie bovina. Esta proteína anómala se encuentra en cantidades apreciables en el sistema nervioso de los bovinos afectados, y, en cantidades muy inferiores, en algunos órganos linforeticulares.
Aunque en estos momentos la vía de infección completa de la EEB no se conoce de forma exacta se postula que la infección de los animales se produciría por vía oral al ingerir cantidades importantes de material infectado con la proteína prion alterada. Ésta accedería al sistema nervioso central posiblemente vía sanguínea. Una vez en contacto con la forma normal de la PrP, proteína habitual del tejido nervioso, procedería a su transformación espacial mediante un cambio estructural de la misma convirtiéndola en proteína alterada o PrPBSE. A su vez, esta PrPBSE repetiría el proceso con nuevas moléculas de proteína normal. Con ello se iniciaría un efecto "dominó" de carácter progresivo provocando cambios estructurales en las neuronas de tipo vacuolar (aparición de vacuolas en el soma y sus prolongaciones). Las células afectadas degeneran y mueren ante la imposibilidad de resolver la presencia de dicha proteína alterada en su estructura.
Los cambios generados por la PrPBSE en el encéfalo de los bovinos afectados se inician en los núcleos del tronco, principalmente en la zona del Puente y de la Médula Oblonga, afectando inicialmente al Núcleo del Tracto Solitario y al Núcleo del Tracto Espinal del Nervio Trigémino. Posteriormente, el cuadro lesional progresa y resultan afectados otros núcleos Mesencefálicos, Talámicos y del Ãチrea Septal y, con menor intensidad, la Corteza Cerebral, Hipocampo, Corteza Cerebelar y otros núcleos de menor importancia. En los animales afectados es posible detectar la presencia de SAF que contienen la PrPBSE principalmente en la Médula Oblonga, el Mesencéfalo y el Tálamo.
La presencia de este cuadro lesional coincide con las manifestaciones neurológicas características de los animales afectados de EEB: cambios en el comportamiento, alteraciones sensitivas y déficits motores relacionados directamente con las áreas encefálicas afectadas.

INFECTIVIDAD DE LOS TEJIDOS Y ÓRGANOS BOVINOS
Desde la aparición de la EEB se están llevando a cabo múltiples trabajos experimentales para determinar la infectividad de los tejidos bovinos. Los resultados obtenidos hasta el día de hoy permiten reconocer como infectivos el sistema nervioso central (encéfalo y médula espinal), al ojo (retina) y el tejido linforeticular asociado al tubo digestivo (placas de Peyer).

Existen diferentes estudios que han descartado la infectividad de otras partes del animal:
- en los trabajos de Middelton y Barlow (1993) dichos autores no detectan infectividad al alimentar a ratones con leche, glándula mamaria, bazo, placenta, linfonodos supramamarios, de la carcasa y periféricos procedentes de bovinos diagnosticados como afectados por la EEB.
- H. Fraser (1994) demostró, mediante la inoculación parenteral en ratón con tejidos bovinos procedentes de animales diagnosticados como afectados por la EEB la ausencia de infectividad de: sangre, médula ósea, líquido cefaloraquídeo, grasa, piel, tubo digestivo, corazón, riñón, hígado, páncreas, tráquea, pulmón, bazo, tonsila, linfonodos de la carcasa, musculatura esquelética, órganos genitales femeninos (ovario, útero, placenta, leche) y masculinos (testículo, epidídimo, próstata, vesícula seminal, semen) y nervios periféricos.

Los comités de vigilancia de la EEB, inicialmente en el Reino Unido, y posteriormente en la Unión Europea, a la vista de los resultados obtenidos en los diferentes estudios de infección experimental realizados en ratón, han establecido un listado sobre la infectividad de la EEB que incluye cuatro categorías:
- categoría y o de alta infectividad; incluye encéfalo, médula espinal y ojo
- categoría II o de infectividad media; incluye tejido linforeticular asociado al I: Intestino, bazo, tonsila, líquido cefaloraquídeo, meninges, hipófisis y glándula adrenal
- categoría III o de baja infectividad; incluye colon distal, mucosa nasal, nervios periféricos, médula ósea, hígado, pulmón, páncreas y timo
- categoría IV o sin infectividad detectable; incluye sangre, suero, bilis, heces, orina, corazón, riñón, glándula mamaria, leche, ovario, útero, tejido fetal, testículo, vesícula seminal, musculatura esquelética, tiroides, saliva, glándulas salivares, hueso, cartílago, tejido conjuntivo, pelo y piel.

Este listado se modifica periódicamente según los resultados que se obtienen en las pruebas laboratoriales en curso.

DESTRUCCIÓN DEL AGENTE INFECCIOSO
Las peculiares características de este tipo de agentes les confieren una resistencia inusual a las técnicas y a los agentes que se aplican tradicionalmente para inactivar a los agentes infecciosos (Schreurer, 1994).
La incineración es el método de elección para destruir al agente infeccioso de la EEB.
Como método de desinfección del material contaminado se recomienda el tratamiento térmico, en autoclave a 132ºC durante una hora. Si se realiza a 3 bares de presión el tiempo de tratamiento puede reducirse a la mitad.
Como tratamiento químico resultan efectivas la inmersión en hidróxido sódico 1N durante una hora o en ácido fórmico, también durante una hora.
No resultan efectivos: la ebullición, la radiación ultravioleta, el óxido etílico, el etanol, el formol, la betapropiolactona, los detergentes, los compuestos de amonio cuaternario, el lysol, el yoduro alcohólico, la acetona y el permanganato potásico.

LOS MÉTODOS DE DIAGNÓSTICO DE LA EEB
El diagnóstico de la EEB no puede realizarse en el animal vivo debido a la falta de reacción inmunológica que se produce en los animales afectados. Por ello no es posible la aplicación de técnicas inmunológicas y serológicas en los animales vivos.
Ante un animal que presente signos neurológicos indicativos de EEB se deberá proceder a su estudio anatomopatológico, por lo que deberá sacrificarse al animal. Los órganos del sistema nervioso central, encéfalo y médula espinal, deberán ser remitidos a un laboratorio de anatomía patológica veterinaria. En el mismo se procederá a su estudio microscópico para detectar la presencia de las lesiones vacuolares típicas que afectan a determinadas zonas de los mismos. La presencia de los priones causantes del cuadro lesional puede ser puesta en evidencia mediante técnicas inmunohistoquímica, usando antisueros específicos, aplicadas a los tejidos sospechosos.
Las técnicas de Microscopia Electrónica permiten detectar la presencia de SAF, indicativas de la acción de los priones, a partir de muestras de tejido frescas o congeladas.
También se disponen de técnicas de inmunoquímicas (Western blotting, electroforesis en gel de poliacrilmaida, etc.) o de inmunocitoquímica aplicadas siempre a los tejidos de los animales infectados (Jones et al., 1996).
La Unión Europea ha obligado a sus países miembros a dotarse de laboratorios capacitados para el diagnóstico de las EET de los animales. En España, el laboratorio de Anatomía Patológica de la Facultad de Veterinaria de la Universidad de Zaragoza ha sido designado Laboratorio Nacional de Referencia para EEB y otras EET. Los otros laboratorios de Anatomía Patológica Animal que, como el de Barcelona en el que trabajamos, existen en nuestro país trabajan coordinadamente con dicho centro de referencia. Si se presentan casos sospechosos se remiten las muestras correspondientes al centro mencionado en el que les son aplicadas las técnicas especiales antes mencionadas.

LAS EET Y LA SALUD HUMANA
Desde la aparición, en 1996 de la nueva variante de la ECJ en la especie humana se han intensificado los estudios experimentales para determinar su posible relación con la EEB. La mayoría de estos trabajos están en fase de realización pero los primeros resultados obtenidos indican que hay una cierta relación entre ambas enfermedades.
Por otra parte las autoridades sanitarias de la mayoría de países han dictado múltiples normativas, siguiendo las que genera la Unión Europea, para detectar posibles casos de EEB y evitar la entrada de animales sospechosos o de sus productos en las cadenas de alimentación humana.
Los estudios epidemiológicos han observado una disminución marcada en la incidencia de la EEB en el Reino Unido a partir de la aplicación de las medidas restrictivas mencionadas. Los mismos estudios referidos a la especie humana también resultan optimistas en la evolución de la nueva variante cuya incidencia, por el momento, es mínima y restringida al Reino Unido.

EL SCRAPIE
Transmisión horitzonal (animal a animal) y vertical (leche materna); se manifiesta a los 2-5 años. Manifiesta prurito, con ausencia de dermatitis, y síntomas nerviosos (ataxia, temblor de la cabeza y cuello, incoordinación, postración).
Micro.: degeneración neuronal con vacuolización (diencéfalo, tronco cerebral, cerebelo [corteza y núcleos centrales]) y espongiosis de la s. blanca; formación de placas de amiloide asociadas a las neuronas con espongiosis y a los capilares. No hay lesiones corticales.

fuente: Curso de Neuropatología. Facultad de Veterinaria de la Universidad Autonoma de Barcelona. Mayo 2006

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