Introducción a la Fisiopatología del Sistema Nervioso

Introducción a la Fisiopatología Introducción a la Fisiopatología del Sistema Nerviosodel Sistema Nervioso

Prof. Andrés RodríguezProf. Andrés Rodríguez

Universidad Central de VenezuelaFacultad de Ciencias Veterinarias

Cátedra de Fisiología Animal

Mayo, 2010

TRASTORNOS INFLAMATORIOS-INFECCIOSOS DEL TRASTORNOS INFLAMATORIOS-INFECCIOSOS DEL SNCSNC

Diseminación hematógena: Diseminación hematógena: -Común en infecciones bacterianas-Común en infecciones bacterianas-Pinocitosis-transporte mediado por receptores-Pinocitosis-transporte mediado por receptores-Émbolos-Émbolos-Plexos coroideos, órganos circunventriculares,-Plexos coroideos, órganos circunventriculares, vehiculización con células inmunitariasvehiculización con células inmunitarias

Replicación endotelial:Replicación endotelial:-C-Común en infecciones virales: cólera porcino, herpesvirus equino, hepatitisomún en infecciones virales: cólera porcino, herpesvirus equino, hepatitis

caninacanina

A través del LCR:A través del LCR:-Distemper-Distemper-Infecciones bacterianas-Infecciones bacterianas

A través de nervios periféricos: A través de nervios periféricos: -Rabia-Rabia--Listeria monocytogenes Listeria monocytogenes (V par)(V par)-Herpes suis -Herpes suis (terminaciones orofaríngeas, I par)(terminaciones orofaríngeas, I par)

Entrada de los agentes infecciosos al SNCEntrada de los agentes infecciosos al SNC

Efectos del agente infeccioso sobre el Efectos del agente infeccioso sobre el tejido: CAMBIOS PRIMARIOStejido: CAMBIOS PRIMARIOS

Daño a BHEDaño a BHE

Toxinas bacterianas, replicación viral Daño endotelial

Permeabilidad PO

EDEMAPIC

Efectos del agente infeccioso sobre el Efectos del agente infeccioso sobre el tejidotejido

Cambios en neuronasCambios en neuronas

-Mecanismos de replicación viral -Mecanismos de replicación viral

-Tropismo: -Tropismo:

-Enterovirus: -Enterovirus: Motoneuronas espinales y tallo cerebral

-Rabia: -Rabia: HipocampoHipocampo

--Herpes suisHerpes suis: : Neuronas corticalesNeuronas corticales

Efectos del agente infeccioso sobre el Efectos del agente infeccioso sobre el tejidotejido

Cambios en la mielinaCambios en la mielina Distemper Distemper

Lesiones sustancia Lesiones sustancia blanca blanca

(baja reposición de la mielina)(baja reposición de la mielina)

CAMBIOS SECUNDARIOSCAMBIOS SECUNDARIOS Mecanismos de defensa-reacción del Mecanismos de defensa-reacción del

sistema inmunesistema inmune

-Expresión de MHC-Expresión de MHC

-Microglía y -Microglía y

astrocitos:astrocitos:

CPACPA

CAMBIOS SECUNDARIOSCAMBIOS SECUNDARIOS

*Información al sistema inmune*Información al sistema inmune--Drenaje de antígenos haciaDrenaje de antígenos hacia

la sangre y linfa: la sangre y linfa: vellosidades aracnoideas y etmoidesvellosidades aracnoideas y etmoides

-Expresión en endotelio-Expresión en endotelio

-Aumento de expresión de MHC II en microglia-Aumento de expresión de MHC II en microglia

-Procesos de CPA-Procesos de CPA

-Citoquinas:-Citoquinas: IL-1, IL-2, IL-6, IL-8, IL-12,TNF- IL-1, IL-2, IL-6, IL-8, IL-12,TNF-αα, IFN-, IFN-γγ; ; IL-4, IL-10,TGF-IL-4, IL-10,TGF-ββ

CAMBIOS SECUNDARIOSCAMBIOS SECUNDARIOS

*Importación de células inmunitarias al *Importación de células inmunitarias al SNCSNC

Fuente: Abbas et al., 2005

CAMBIOS SECUNDARIOSCAMBIOS SECUNDARIOS

*Importación de células inmunitarias al *Importación de células inmunitarias al SNCSNC

Principal manifestación morfológica de la respuesta inmune en SNC:

Manguito perivascular

CAMBIOS SECUNDARIOSCAMBIOS SECUNDARIOS

Desarrollo de respuesta inmune Desarrollo de respuesta inmune intratecal y cambios en LCRintratecal y cambios en LCR

LT-CD8LT-CD8++ LT-CD4 LT-CD4++

Microglía, astrocitos LB Anticuerpos

CAMBIOS SECUNDARIOSCAMBIOS SECUNDARIOS

*Desarrollo de respuesta inmune intratecal y *Desarrollo de respuesta inmune intratecal y cambios en LCRcambios en LCR

-PLEOCITOSIS MONONUCLEAR-PLEOCITOSIS MONONUCLEAR

Vs POLIMORFONUCLEARVs POLIMORFONUCLEAR

-INMUNOELECTROFORESIS: -INMUNOELECTROFORESIS:

IgG’s Vs AlbúminaIgG’s Vs Albúmina

-ELISA, NEUTRALIZACIÓN VIRAL-ELISA, NEUTRALIZACIÓN VIRAL

INTERACCIÓN HUÉSPED-PATÓGENO Y ELIMINACIÓNINTERACCIÓN HUÉSPED-PATÓGENO Y ELIMINACIÓN

Evolución de la infección: Evolución de la infección: -carga patógena-carga patógena

-virulencia-virulencia-número de células afectadas-número de células afectadas-tiempo para desarrollar respuesta inmunológica-tiempo para desarrollar respuesta inmunológica-estado del animal, respuesta inmunitaria-estado del animal, respuesta inmunitaria

Efectos de la respuesta inflamatoria: ROS, NO, Efectos de la respuesta inflamatoria: ROS, NO, CTL (CDV, CTL (CDV, Listeria monocytogenes, Listeria monocytogenes, PIF)PIF)

Encefalopatías espongiformes: no inflamatoriaEncefalopatías espongiformes: no inflamatoria Ocupación de espacio: Ocupación de espacio: LentivirusLentivirus, abscesos, abscesos Obstrucción de la circulación del LCR: Obstrucción de la circulación del LCR:

estreptococos en lechonesestreptococos en lechones Alteración funcional del SNC: convulsiones, Alteración funcional del SNC: convulsiones,

desinhibición, parálisis, paresiadesinhibición, parálisis, paresia

TRASTORNOS INFLAMATORIOS: VirusTRASTORNOS INFLAMATORIOS: Virus

RabiaRabia RhabdovirusRhabdovirus

EncefalomielitisEncefalomielitis Chlamydia pecoris, AlfavirusChlamydia pecoris, Alfavirus

Fiebre Catarral MalignaFiebre Catarral Maligna HerpesvirusHerpesvirus

Encefalopatía Espongiforme Encefalopatía Espongiforme Bovina, ScrapieBovina, Scrapie

PrionesPriones

Rinoneumonitis Viral EquinaRinoneumonitis Viral Equina Herpesvirus Tipo 1Herpesvirus Tipo 1

PseudorabiaPseudorabia Herpes suis Herpes suis

Fiebre Porcina ClásicaFiebre Porcina Clásica PestevirusPestevirus

Moquillo CaninoMoquillo Canino ParamixovirusParamixovirus

West Nile VirusWest Nile Virus FlavovirusFlavovirus

TRASTORNOS INFLAMATORIOS: Bacterias

Mycobacterium bovis, M. Mycobacterium bovis, M. hominis, M. aviumhominis, M. avium

TuberculosisTuberculosis

Pasteurella multocida, Pasteurella multocida, Haemophilus agni, Haemophilus agni, Salmonella, Salmonella, StreptococcusStreptococcus

Abscesos del SNCAbscesos del SNC

Pasteurella multocida,Pasteurella multocida,

Haemophilus influenzae Haemophilus influenzae Leptomeningitis Leptomeningitis SupurativaSupurativa

Listeria monocytogenesListeria monocytogenesListeriosisListeriosis

E. coli, Streptococcus, E. coli, Streptococcus, ActinobacillusActinobacillus

Meningoencefalitis y Meningoencefalitis y MeningitisMeningitis

TRASTORNOS INFLAMATORIOS: MicosisTRASTORNOS INFLAMATORIOS: Micosis

CriptococosisCriptococosis - Cryptococcus - Cryptococcus neoformansneoformans

Abscesos CerebralesAbscesos Cerebrales - Candida sp.- Candida sp.

TRASTORNOS INFLAMATORIOS: ParásitosTRASTORNOS INFLAMATORIOS: Parásitos

BabesiosisBabesiosis Babesia bovisBabesia bovis

CenurosisCenurosis Coenurus cerebralisCoenurus cerebralis

ToxoplasmosisToxoplasmosis Toxoplasma gondiiToxoplasma gondii

DirofilariasisDirofilariasis Dirofilaria immitisDirofilaria immitis

NeurocisticercosisNeurocisticercosis Cysticercus cellulosaeCysticercus cellulosae

Meningoencefalitis Protozoal Meningoencefalitis Protozoal EquinaEquina

Sarcocystis neuronaSarcocystis neurona

NeosporidiosisNeosporidiosis Neospora caninumNeospora caninum

FISIOPATOLOGÍA DE ENFERMEDADES FISIOPATOLOGÍA DE ENFERMEDADES NEUROLÓGICAS NO INFECCIOSASNEUROLÓGICAS NO INFECCIOSAS

¿¿Está presente la Está presente la enfermedad neurológica?enfermedad neurológica?

Inicio y desarrollo de la enfermedad Inicio y desarrollo de la enfermedad neurológicaneurológica

Tipo de Tipo de enfermedaenfermedadd

EdadEdad InicioInicio ProgresiónProgresión DistribucióDistribuciónn

DegenerativDegenerativaa

JovenJoven InsidiosoInsidioso ProgresivoProgresivo VariableVariable

AnomalíaAnomalía JovenJoven NacimientoNacimiento No No progresivoprogresivo

Focal –Focal –multifocalmultifocal

MetabólicaMetabólica VariableVariable VariableVariable VariableVariable DifusoDifuso

NeoplasiaNeoplasia AdultoAdulto InsidiosoInsidioso ProgresivoProgresivo Focal – Focal – multifocalmultifocal

NutricionalNutricional VariableVariable InsidiosoInsidioso ProgresivoProgresivo DifusoDifuso

InmuneInmune VariableVariable VariableVariable ProgresivoProgresivo VariableVariable

InflamatoriaInflamatoria VariableVariable VariableVariable ProgresivoProgresivo Multifocal – Multifocal – difusodifuso

IsquemiaIsquemia AdultoAdulto SúbitoSúbito No No progresivoprogresivo

Focal – Focal – multifocalmultifocal

TóxicaTóxica VariableVariable VariableVariable ProgresivoProgresivo DifusoDifuso

TraumáticaTraumática VariableVariable SúbitoSúbito No No progresivoprogresivo

Focal - Focal - multifocalmultifocal

Inicio y desarrollo de la enfermedad Inicio y desarrollo de la enfermedad neurológicaneurológica

Actividad neuronal y signos clínicos Actividad neuronal y signos clínicos asociados con enfermedad neurológicaasociados con enfermedad neurológica

ENFERMEDAD NEUROLÓGICAENFERMEDAD NEUROLÓGICA

EJEMPLO: LESIÓN DE MOTONEURONA ALTAEJEMPLO: LESIÓN DE MOTONEURONA ALTA

Signo positivo: Signo positivo: hiperreflexiahiperreflexia

Signo negativo: Signo negativo: parálisisparálisis

SIGNOS POSITIVOS/NEGATIVOS

¿¿Dónde está ubicada la lesión Dónde está ubicada la lesión neurológica?neurológica?

DistribuciónDistribución

Localización por sistemasLocalización por sistemas

Localización rostrocaudalLocalización rostrocaudal

Localización transversaLocalización transversa

Localización celular y molecularLocalización celular y molecular

DistribuciónDistribución FocalFocal

Multifocal Multifocal

DifusaDifusa

Localización por sistemasLocalización por sistemas

MotorMotor SensorioSensorio VisualVisual AuditivoAuditivo VestibularVestibular SomatosensorioSomatosensorio OlfatorioOlfatorio GustativoGustativo ConcienciaConciencia SNASNA LCRLCR VascularVascular

Localización rostrocaudalLocalización rostrocaudal CerebroCerebro

a. Telencéfaloa. Telencéfalob. Diencéfalob. Diencéfaloc. Mesencéfaloc. Mesencéfalod. Metencéfalod. Metencéfaloe. Mielencéfaloe. Mielencéfalo

Médula espinalMédula espinala. Área cervical (C1-5)a. Área cervical (C1-5)b. Área cervicotorácica (C6-T2)b. Área cervicotorácica (C6-T2)d. Área toracolumbar (T3-L3)d. Área toracolumbar (T3-L3)e. Área lumbar caudal (L4-6)e. Área lumbar caudal (L4-6)f. Área lumbosacra (L6-S2)f. Área lumbosacra (L6-S2)g. Área sacral (S1-3)g. Área sacral (S1-3)g. Área caudal (Cd1-5+)g. Área caudal (Cd1-5+)

Cauda equinaCauda equina Nervios periféricosNervios periféricos

Otras consideraciones sobre la Otras consideraciones sobre la ubicaciónubicación

Localización transversaLocalización transversa

Localización basada en síndromesLocalización basada en síndromes

Localización estructural específicaLocalización estructural específica

Localización celular y molecularLocalización celular y molecular

¿¿Cuál es la causa de lesión?Cuál es la causa de lesión?

Reacciones neuronales a la Reacciones neuronales a la injuriainjuria

Desórdenes axolemalesDesórdenes axolemales Desórdenes axoplásmicosDesórdenes axoplásmicos Degeneración WallerianaDegeneración Walleriana Distrofia axonal y degeneración Distrofia axonal y degeneración

retrógradaretrógrada Muerte neuronalMuerte neuronal Desórdenes de la vaina de mielinaDesórdenes de la vaina de mielina

Trastornos generalesTrastornos generales Isquemia-hipoxiaIsquemia-hipoxia Edema: celularEdema: celular (hiponatremia aguda, isquemia, hipoxia, intoxicación por (hiponatremia aguda, isquemia, hipoxia, intoxicación por

agua, envenenamiento, etc.),agua, envenenamiento, etc.), vasogénico vasogénico (hemorragia, isquemia, neoplasia, (hemorragia, isquemia, neoplasia,

vasculitis, trauma, etc.), vasculitis, trauma, etc.), intersticial intersticial (acumulación de LCR alrededor de los (acumulación de LCR alrededor de los ventrículos por hidrocéfalo, inflamación del epéndimo, etc).ventrículos por hidrocéfalo, inflamación del epéndimo, etc).

Aumento de PICAumento de PIC Herniación cerebralHerniación cerebral HidrocéfaloHidrocéfalo Efecto de masaEfecto de masa Compresión neuralCompresión neural Desórdenes funcionales: tóxicos, canalopatías, Desórdenes funcionales: tóxicos, canalopatías,

convulsionesconvulsiones

ConvulsionesConvulsiones

Pérdida o alteración de la concienciaPérdida o alteración de la conciencia Exceso o pérdida del tono muscular o Exceso o pérdida del tono muscular o

el movimientoel movimiento Alteración de sentidos especiales, Alteración de sentidos especiales,

sensaciones, alucinacionessensaciones, alucinaciones Disturbios autonómicosDisturbios autonómicos Otras manifestaciones síquicasOtras manifestaciones síquicas

Causas de aumento de PICCausas de aumento de PIC

Volumen Volumen aumentado aumentado de de componentecomponentes tisularess tisulares

Volumen Volumen de LCR de LCR aumentadaumentadoo

Volumen Volumen sanguíneo sanguíneo aumentadaumentadoo

Volumen Volumen craneano craneano disminuidodisminuido

InflamaciónInflamación Neoplasia Neoplasia (hidrocéfalo, (hidrocéfalo, tumor coroideo)tumor coroideo)

Enfermedad Enfermedad cardíaca/respiracardíaca/respiratoriatoria

Neoplasia Neoplasia (tumor óseo)(tumor óseo)

Desórdenes Desórdenes tóxicos y tóxicos y metabólicosmetabólicos

Trauma Trauma (hidrocéfalo (hidrocéfalo obstructivo)obstructivo)

InflamaciónInflamación Trauma Trauma (fractura (fractura compresiva)compresiva)

NeoplasiaNeoplasia Neoplasia (tumor Neoplasia (tumor vascular, vascular, compresión compresión venosa), trauma venosa), trauma (hemorragia, (hemorragia, hematoma, hematoma, drenaje alterado)drenaje alterado)

Causas de hidrocéfaloCausas de hidrocéfaloHidrocéfalo Hidrocéfalo comunicantecomunicante

Hidrocéfalo no Hidrocéfalo no comunicantecomunicante

Aumento de producción de Aumento de producción de LCR (tumor coroideo), LCR (tumor coroideo), disminución de absorción disminución de absorción (malformación vellosidades (malformación vellosidades aracnoideas, hemorragia aracnoideas, hemorragia subaracnoidea, meningitis, subaracnoidea, meningitis, meningioma)meningioma)

Malformación congénita del Malformación congénita del acueducto mesencefálico, acueducto mesencefálico, hemorragia intraventricular, hemorragia intraventricular, ependimitis, neoplasiaependimitis, neoplasia

Ejemplos de enfermedades Ejemplos de enfermedades neurológicas no infecciosasneurológicas no infecciosas

Enfermedades degenerativas Enfermedades degenerativas (abiotrofias (abiotrofias cerebelares, enfermedad de motoneurona del cerebelares, enfermedad de motoneurona del equino, encefalomielopatías degenerativas, etc)equino, encefalomielopatías degenerativas, etc)

Enfermedades neurológicas de origen Enfermedades neurológicas de origen genético genético (parálisis periódica hiperkalémica)(parálisis periódica hiperkalémica)

NeoplasiasNeoplasias Traumas Traumas (concusión, contusión, laceración, (concusión, contusión, laceración,

transección, compresión, etc.)transección, compresión, etc.)

Desórdenes vasculares Desórdenes vasculares (oclusivos, (oclusivos, hemorrágicos)hemorrágicos)

NeoplasiasNeoplasias

Disfunción celular por isquemia, Disfunción celular por isquemia, compresión y déficit de energíacompresión y déficit de energía

Efecto de masa (volumen tisular, vascular Efecto de masa (volumen tisular, vascular y edema)y edema)

HemorragiaHemorragia Aumento de PICAumento de PIC Hidrocéfalo obstructivoHidrocéfalo obstructivo ConvulsionesConvulsiones Muerte celular por necrosisMuerte celular por necrosis

SNP Y MÉDULA ESPINALSNP Y MÉDULA ESPINAL

Enfermedad de la motoneurona altaEnfermedad de la motoneurona alta

LESIÓN DE LA NEURONA MOTRÍZ CENTRAL

PARÁLISIS O PARESIA ESPASTICIDAD

HIPERREFLEXIA Y CLONUS SINCINESIAS

Enfermedad de la motoneurona bajaEnfermedad de la motoneurona baja

LESIÓN DE LA NEURONA MOTRÍZ PERIFÉRICA

PARÁLISIS CON ATROFIA MUSCULARHIPOTONÍA, FLACCIDEZ

MIOFASCICULACIONES HIPORREFLEXIA O ARREFLEXIA

C5-T1

S2-S3

L3-S1L3-L5

L6-S1

NMB

C1-C4 T2-L2C5-T1 L3-S1

S2

RESUMENRESUMEN Aspectos anatómicos, histológicos y Aspectos anatómicos, histológicos y

fisiológicos del sistema nerviosofisiológicos del sistema nervioso Aspectos de interés para la comprensión de la Aspectos de interés para la comprensión de la

fisiopatología de las enfermedades infecciosas-fisiopatología de las enfermedades infecciosas-inflamatorias del SNCinflamatorias del SNC

Aspectos de interés para la comprensión de la Aspectos de interés para la comprensión de la fisiopatología de las enfermedades no fisiopatología de las enfermedades no infecciosasinfecciosas

Generalidades sobre enfermedad de Generalidades sobre enfermedad de motoneurona alta y bajamotoneurona alta y baja

J Virol. 2006 Nov;80(22):11416. J Virol. 2006 Nov;80(22):11416.

Canine distemper virus uses both the anterograde and the Canine distemper virus uses both the anterograde and the hematogenous pathway for neuroinvasion.hematogenous pathway for neuroinvasion.Rudd PA, Cattaneo R, von Messling V.Rudd PA, Cattaneo R, von Messling V.

Leer sólo ABSTRACTLeer sólo ABSTRACT

J Nutr. 2007 Aug;137(8):1916-22.

Disease manifestations of canine distemper virus infection in ferrets are modulated by vitamin A status.Rodeheffer C, von Messling V, Milot S, Lepine F, Manges AR, Ward BJ.

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