El porqué de la imagen radiológica en malformaciones congénitas espinales

La mayoría de las malformaciones congénitas de la columna vertebral y la médula espinal generalmente se describen bajo el término general de disrafismos espinales (DE). El origen etimológico del término disrafismo proviene de las palabras griegas dys (malo) y rhaphḗ (sutura) aplicándose entonces a las alteraciones de la neurulación primaria; sin embargo, en la práctica médica incluye aquellas alteraciones diversas que se suceden durante la 2da a la 6ta semana de gestación donde se presentan un cierre incompleto a nivel de la línea media de tejido mesenquimatoso, óseo y nervioso1. Los defectos del tubo neural son el segundo tipo más común de malformaciones congénitas luego de las cardiopatías congénitas2, los DE tienen una prevalencia de 1 a 3/1000 nacidos vivos. La localización más frecuente de la lesión es a nivel lumbosacro (90%), seguido de la columna dorsal (6-8%) y la cervical (2-4%)3. Clínicamente estas entidades se descubren en el período prenatal durante los controles del embarazo y la ecografía obstétrica, o durante el nacimiento y primera infancia, raramente en adolescentes y adultos.

Es fundamental conocer la embriología de la columna vertebral para una orientación adecuada en la patogénesis de estas entidades y una mayor comprensión de los hallazgos y del origen de las malformaciones asociadas. El desarrollo de la columna vertebral y la médula  espinal es un proceso altamente coordinado y complejo que consiste en varios pasos consecutivos en tres etapas embriológicas: gastrulación, neurulación primaria y secundaria4. La gastrulación, brevemente, es el proceso donde el disco embrionario bilaminar, conformado de dos capas celulares se transforma en un disco trilaminar.

Las capas del embrión bilaminar de la segunda semana de gestación son: una gruesa de células altas llamada epiblasto, relacionada con la cavidad amniótica; y otra más delgada de células cuboideas adyacentes a la cavidad exocelómica o saco vitelino. Las células del epiblasto migran ventralmente entre estas dos capas, a nivel de la línea media primitiva, proliferando para crear el mesodermo intermedio. Si existen falla durante esta migración celular mesenquimática que ocurre durante la gastrulación, se pueden apreciar alteraciones tipo diastematomielia y/o quistes neuroentéricos.

La terminación cefálica de esta línea primitiva muestra un engrosamiento focal denominado nodo de Hensen, quien determina el polo cefálico del embrión y la proliferación celular mesodérmica a través de éste, formará la Notocorda o Notocuerda, elemento inductor de extensión céfalo-caudal que conduce a la proliferación, diferenciación y especialización celular ectodérmica para formar la placa neural. Aquí inicia la Neurulación Primaria, en la 3era semana de gestación, con este engrosamiento y especialización  del Neuroectodermo; este proceso originará el encéfalo y las porciones cervical y torácica de la médula espinal, así como la mayor parte de los segmentos lumbares, a excepción de la porción distal lumbar y el fillum terminale que se formaran posteriormente, durante el Neurulación secundaria5.

La neurulación primaria está orquestada por cascadas de señales moleculares que conducen los cuatro estadios de esta etapa: 1. Conformación de la placa neural, con pseudoestratificación celular y elongación rostrocaudal, transversalmente se estrecha y se engruesa en dirección apicobasal, excepto en la línea media que conformará en surco neural6. 2. Plegamiento, que inicia con el establecimiento de puntos de bisagra donde la placa se ancla a la notocorda para proporcionar más adelante los puntos de doblamiento durante su curvatura, se definen la formación de los surcos dorsolaterales, y se elevan los pliegues neurales. 3. Elevación de los pliegues neurales, y 4. su Convergencia y Fusión, con expresión de glucoproteínas complejas en las superficie celular y expresiones moleculares (gen Pax3)7 que conducirán a un cierre en forma de cremallera del tubo neural a nivel de la 4ta somita, con dirección cefálica y caudal: proceso de Tubulación. La ausencia del cierre  del tubo neural con exposición de la placoda ectodérmica en la línea media se conoce como raquisquisis, malformación donde no ocurre este proceso.

Una vez cerrada la placa y conformado el tubo neural, quedan en sus extremos, dos orificios: el Neuroporo anterior, rostral o cefálico, que cerrará en el día 26 de gestación aproximadamente; y el Neuroporo posterior, inferior o caudal, el cual cierra alrededor del día 28. La falla en el cierre de los neuroporos produce mielosquisis y raquisquisis en el caso del posterior. Y encefaloceles, meningocele, meningocele, meningoencefalocele, meningohidroencefalocele, anencefalia, acrania, dependiendo del grado de compromiso de la alteración. Se ha demostrado que los suplementos de ácido fólico pueden reducir la incidencia de éstos defectos del tubo neural (Evans & Hutchins, 1997; O Rahilly & Müller, 2001; Carlson).

La neurulación secundaria ocurre entre la 5ta y 6ta semana de gestación, originando los segmentos más caudales de la médula espinal, sacro y coxígeo (a partir de S2) y el filum terminale. Este proceso es menos organizado que la primaria y varía según la especie. De forma resumida, existe una condensación de tejido mesenquimático distal al neuroporo caudal, el cual se fusiona y cavita con el tubo neural primario, luego ocurre un proceso de diferenciación regresiva. Todo esto ocurre luego del cierre del neuroporo posterior. El proceso está bastante experimentado y estudiado en aves, mas en humanos se dispone de datos puramente descriptivos8 que se basan en expresión genética múltiple para definir las células epiteliales, nerviosas y mesenquimatosas. El tejido mesenquimatoso se ubica entre el ectodermo superficial y la notocorda, su densidad celular es mayor que hacia el aspecto lateral mesodérmico y se denomina yema     de la cola, estructura crítica para el alargamiento axial. Esta masa celular, pasa por un proceso llamado transición mesénquimo-epitelial (sus siglas en ingles MET: mesenchymal- epithelial transition); sucediendo también el desarrollo de la mayor parte del intestino posterior, aparato genitourinario inferior y elementos óseos sacrococcígeos. La masa mesenquimatosa se fusiona con la barra de células en la línea media rostral del tubo neural, llamado cordón medular. Con respecto a la cavitación, hay autores que no describen cavidades múltiples9. Otros mencionan la presencia de múltiples túbulos pequeños que se van fusionando y luego confluyen para fusionarse con el tubo neural primario10. Luego de la fusión y cavitación, existe una diferenciación regresiva de la masa de células caudales para formar el filum terminale. La transición de la neurulación primaria a la secundaria procede sin problemas, pero el mecanismo detallado aún no está entendido completamente, de hecho, desde el punto de vista embriológico, hay poca evidencia           experimental para identificar el origen del desarrollo de las lesiones espinales cerradas, aunque la literatura neuroquirúrgica abunda en especulaciones teóricas. Las anormalidades     relacionadas con esta masa de células caudales incluyen lipomas del filum terminale, síndromes de regresión caudal, mielocistocele terminal, teratoma sacrococcígeo.

Recientemente existe una tercera categoría de la neurulación y sus consecuentes anormalidades, si hay fallas. Las DE, justo en este proceso se denominan Defectos en la unión del tubo neural donde puede existir una disyunción incompleta o prematura, en presencia de un ectodermo cutáneo intacto, es por ello que sus fallas originan disrafias espinales cerradas (lipomielomeningocele, lipomieloceles, seno dermal).

Nobuhito Morota y colaboradores proponen una nueva clasificación de los lipomas espinales basada en el estadio embrionario11: en el tipo 1 hay falla de neurulación primaria, específicamente en esa etapa de separación del neuroectodermo y el dermoectodermo; en el tipo 2 la falla se ubica en la transición de neurulación primaria a secundaria; tipo 3 consiste en falla de la fase temprana de la neurulación secundaria; y el tipo 4 ya en la neurulación secundaria tardía.

Valentina Ochoa Pérez.

Caracas, 10 de marzo de 2022

Material revisado para la tesis del 5to Diplomado de Neuroanatomía con Orientación Clínica, Facultad de Medicina, Universidad Autónoma de México.

Referencias:

1. Schwartz EC, Barkovich AJ. Congenital Anomalies of the Spine. In: Zinner S, Pecarich L, eds. Pediatric 6th ed. Philadelphia, Pa: Wolters Kluwer, 2018; 1311–1377.
2. Neural Tube Defects, Susceptibility to; NTD. OMIM: Online Mendelian Inheritance in Man. https://www.omim. org/entry/182940. Published June 2, 1986. Updated August 11, 2016. Accessed March 28,
3. Asma B, Dib O, Chahinez H ,eta l. Imaging findings in spinal dysraphisms. EPoster C-1516, 2017 European Congress of https://doi.org/10.1594/ecr2017/C-1516. Published 2017. Accessed April 2, 2020.
4. Trapp, B; Lourencao, T; Morais, M; Texeira, I; Fujino, E; Alves, L; et al. A practical approach to diagnosis of spinal RadioGraphics 2021; 41:559–575
5. Langman, J. Medical embriology. Human development – normal and abnormal. Baltimore, Williams and Wilkin, 1963.
6. Smith, JL; Schopenwolf GC: Neurulation: coming to clousur. Trends Neurosci 1997; 20: 510 – 517.
7. Dias, MS; McLone, DG; Partington, M. Normal and abnormal embriology of the spinal cord and spine. In: Youmans, ed.
8. Müller F, O’Rahilly R : The development of the human brain from a closed neural tube at stage Anat Embryol (Berl) 177 : 203-224, 1988
9. Catala, Overview of secondary neurulation. J Korean Neurosurg Soc 64 (3) : 346-358, 2021
10. Información tomada de artículo en línea: The ISPN Guide to Pediatric Neurosurgery enlace: https://ispn.guide/congenital-disorders-of-the-nervous-system-in- children/embryology-of-the-central-nervous-system-in-children- homepage/secondary-neurulation/
11. Morota N; Ihara S; Ogiwara H. New clasification of spinal lipomas based on embryonic J Neurosurg Pediatr 19:428–439, 2017