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Fronteiras em Neuroanatomia

Introdução

Oftálmica postherpetic neuralgia (PHN) é um incapacitante e extensivamente investigadas dor neuropática condição causada por herpes zoster e persistente ou recorrente durante pelo menos 3 meses em áreas fornecido pela divisão oftálmica do nervo trigeminal (IHS Classificação, 2013).1

estudos que avaliam a inervação cutânea em amostras de biopsia cutânea forneceram novos conhecimentos sobre os mecanismos subjacentes à dor neuropática em várias condições (Sommer e Lauria, 2007). Biópsia da pele é uma ferramenta de diagnóstico minimamente invasiva usada para avaliar a fibra nervosa na epiderme humana e derme. A inervação epidérmica consiste principalmente de terminais não-mielinizados de fibra-C, com relativamente poucas fibras Aδ mielinizadas que perdem sua bainha de mielina e chegam à epiderme como terminações nervosas livres não-mielinizadas. Inversamente, a inervação dérmica consiste principalmente de grandes fibras Aß mielinadas que enviam ramos para corpúsculos dérmicos e folículos capilares (Nolano et al., 2003, 2013).a maioria dos estudos morfométricos utilizou imuno-histoquímica de campo brilhante com produto do gene da proteína (PGP) 9.5 imunocentração e avaliação da inervação epidérmica isoladamente. Uma abordagem baseada na imunofluorescência e microscopia confocal, utilizando imunossupressão dupla e tripla com um extenso painel de anticorpos, incluindo o marcador Pan-neuronal PGP 9.5, a membrana basal do marcador, colágeno IV (ColIV) e anticorpos para vários mielinizadas e unmyelinated da fibra do nervo populações, tem-se revelado fornecer informações distintas sobre sensorial e autonômica fibras nervosas, e, possivelmente, avaliar a inervação da pele de forma mais precisa (Doppler et al., 2012; Nolano et al., 2013).apesar de estudos anteriores de biópsia da pele terem demonstrado uma perda grave de fibra do nervo epidérmico (ENF) nos dermatomas torácicos afectados de doentes com NPH (Oaklander, 2001; Petersen et al., 2010), eles não investigaram diretamente o NPH oftálmico, nem distinguiram as fibras epidermais não-mielinadas e dérmicas mielinadas, ou detalharam com precisão o envolvimento das fibras nervosas autônomas. Ter esta informação pode definir com mais precisão os mecanismos fisiopatológicos subjacentes à NPH, melhorando assim, possivelmente, a forma como diagnosticamos e curamos esta condição de dor neuropática excepcionalmente resistente a medicamentos.continuando a nossa investigação sobre os mecanismos subjacentes à dor neuropática nas doenças do nervo periférico (Truini et al., 2014), incluindo PHN (Truini et al., 2008), neste estudo clínico e morfométrico, visamos investigar como o FN oftálmico afeta as fibras sensoriais mielinizadas e não-mielinizadas e autonômicas do nervo da pele. Para isso, fizemos biópsias de 2 mm na pele supraorbital do lado afetado e do lado do espelho não afetado em dez pacientes com NPH oftálmico. Processámos as amostras de pele com imunofluorescência indirecta, examinámos as amostras através de Microscopia confocal, distinguimos a epidérmica semielinizada e a dermal mielinizada, e descrevemos o envolvimento da fibra Autónoma do nervo.

materiais e métodos

incluímos 10 doentes (3 F, 7 M; 74, 5 ± 4, 4 anos) com NPH oftálmico no departamento de Neurologia, Universidade de Sapienza, Roma. O NPH oftálmico foi diagnosticado de acordo com os critérios de diagnóstico da International Headache Society: dor persistente ou recorrente durante pelo menos 3 meses na área fornecida pela divisão oftálmica do nervo trigeminal, e causada por herpes zoster. Os critérios de exclusão foram a deficiência cognitiva, outras doenças do sistema nervoso central e periférico. Nenhum paciente foi tratado com medicamentos para dor tópica (ex.), lidocaína e capsaicina).a Comissão de revisão Institucional do Departamento de Neurologia, Policlinico Umberto I, Roma, aprovou o estudo e os pacientes deram o seu consentimento informado.

Clínicos e Neurofisiológicos de Avaliação

Todos os participantes foram submetidos a um exame geral e um exame neurológico, com total de testes sensoriais, incluindo negativo (tátil, alfinetada, e hipoestesia térmica) e de sintomas positivos (em andamento dor espontânea, dor paroxística) e sinais (mecânica dinâmica de alodinia, e alfinetada hyperalgesia). A presença e gravidade dos sintomas negativos foram avaliadas comparando o lado afetado com a imagem espelho do lado saudável. A gravidade dos diferentes tipos de dor (isto é, dor espontânea contínua, dor paroxística, alodinia mecânica dinâmica, hiperalgesia pinprick) foi classificada em uma escala de classificação numérica 0-10 (NRS; 0 = sem sensação, 10 = pior dor possível).

em todos os doentes, registamos o reflexo blink mediado pela fibra Aß-mielinada, com métodos que aderem às recomendações da International Federation of Clinical Neurophysiology guidelines (Deuschl e Eisen, 1999). Para investigar as funções Aδ e C De Fibra, registramos potenciais evocados a laser, de acordo com uma técnica anteriormente relatada (Truini et al., 2008).biopsia cutânea de 2 mm foram feitas imediatamente acima da sobrancelha do lado do espelho Afectado e não afectado. A ferida sarou em poucos dias sem cicatriz visível (Figura 1). As amostras de pele foram processadas com técnicas imunohistoquímicas, como descrito anteriormente (Nolano et al., 2013). Os espécimes foram fixados de um dia para o outro na solução de Zamboni, crioproteccionados em 20% de sacarose em solução salina com tampão fosfato e cortados em secções de 50 µm de espessura num microtoma congelado (Leica 2000R, Alemanha). As secções flutuantes livres foram processadas para imunofluorescência indirecta utilizando um painel de anticorpos para coloração sensorial, inervação da pele autónoma e estruturas vasculares, incluindo pgp9.5, peptídeo relacionado com o gene da calcitonina (CGRP), anticorpos da substância P (SubP) e anticorpos vasoactivos do peptídeo intestinal (VIP) (Tabela 1). As imagens digitais foram adquiridas através de Microscopia confocal não laser (Sistema confocal CARV).; ATTO Biosciences, USA and Apotome confocal system; Zeiss, Germany).

FIGURA 1

a Figura 1. Biopsia da pele com dois mm de ponche supra-orbital. A) fotografia de um doente com nevralgia posterpética (NPH) que mostre a ferida cutânea de 2 mm imediatamente após o soco. (B) Após 1 semana, a cicatriz mal é visível.

TABELA 1

a Tabela 1. Abreviatura, fonte e diluição dos marcadores imunohistoquímicos.a densidade da ENF foi avaliada nas amostras de 2 mm de biopsia por perfuração da pele, aplicando o software Neurolucida (MicroBrightField Bioscience, EUA) a quatro imagens confocais da série 20× z (2 µm × 16 incrementos), obtidas a partir de quatro secções seleccionadas aleatoriamente para cada amostra. Dérmica fibras nervosas mielinizadas foram quantificados utilizando anti-mielina, proteína básica de anticorpos em toda a superfície cutânea, incluindo 1 mm de profundidade a partir da membrana basal em três aleatório seções para cada amostra, a seguir anteriormente publicado procedimento (Nolano et al., 2013). A calibrated grid (2 × 1 mm) with a series of seven equidistant parallel lines was applied on a digital non-confocal 5× original magnification image of myelin basic protein-stained sections. Todas as intercepções entre fibras mielinadas e linhas de rede foram contadas. A densidade da fibra nervosa dérmica mielinada foi calculada como o número de fibras que interceptam a rede por área dérmica (intercepções por mm2). Um único operador quantificou cegamente a fibra do nervo da pele em cada amostra. A densidade do nervo SUDOMOTOR VIP-ir (nm / mm3) foi calculada usando o módulo de localização dos nervos Autoneron, uma parte do Software Neurolucida , como descrito anteriormente (Provitera et al., 2014). Para avaliar peptidergic fibras (SubP, CGRP e VIP-ir) no subepidermal plexo neural, dentro de 100 µm a partir da membrana basal, uma semi-pontuação foi aplicado (0 = ausência de fibras, 1 = raro fibra segmentos, menores do que 10 µm, 2 = poucas fibras, preencher em grande parte denervated derme, 3 = normal, várias fibras cobrindo a maior parte do subepidermal plexo neural).

biópsia da Pele descobertas em 10 pacientes foram comparados com um combinado de amostra de 10 indivíduos saudáveis (epiderme da fibra do nervo densidade: 18.9 ± 3.7/mm, dérmica mielinizadas de fibra de densidade: 6.7 ± 1.4/mm; Nolano et al., 2013).

análise estatística

todos os dados são expressos como média ± DP. A distribuição Normal da densidade da fibra epidérmica e dérmica mielinada foi avaliada utilizando o teste de normalidade D’Agostino e Pearson omnibus. O teste do par combinado Wilcoxon foi usado para comparar variáveis neurofisiológicas e de biópsia da pele entre os lados não afetados e afetados. O teste de Mann Whitney foi usado para comparar variáveis de biópsia da pele entre pacientes com NPH e controles normais. Correlações entre a densidade ENF e a duração PHN foram calculadas com o coeficiente de correlação R de Pearson. Considera-se que valores P inferiores ou iguais a 0,05 indicam significância estatística.

Resultados

No exame clínico de todos os dez pacientes queixaram-se de déficits sensoriais envolvendo todas as modalidades sensoriais e relatados contínua dor espontânea (NRS: 4.3 ± 1.4); cinco pacientes também se queixou de mecânica dinâmica de alodinia (NRS: 3.5 ± 0.7).os testes neurofisiológicos mostraram anomalias graves envolvendo todas as variáveis testadas. Em todos os doentes, o reflexo blink mediado pela Aß-fiber, estimulando o lado afectado, provocou respostas anormais (retardadas ou ausentes). Os limiares perceptivos ao Laser eram mais elevados e as amplitudes potenciais evocadas aδ e A C-laser eram mais baixas após estimular o lado afetado do que após estimular o lado não afetado (p < 0,05, teste de Wilcoxon). Em 2 dos 10 doentes, os potenciais evocados a laser relacionados com a estimulação da fibra C também não foram afectados (Tabela 2).

TABELA 2

Tabela 2. Abreviatura, fonte e diluição dos marcadores imunohistoquímicos.

imunofluorescência Confocal análise mostrou que a pele inervação do supraorbital soco biópsias de pele de pacientes com PHN diferem notavelmente entre os afetados (Figuras 2A,C,E) e afetado os lados (Figuras 2B,D,F). Enquanto as amostras de biópsia da pele do lado não afetado exibiam uma inervação bastante densa e regular, a epiderme do lado afetado aparecia mal e desigualmente inervada com aglomerados e extensões longas desprovidas de fibras nervosas (figuras 2A–D). Semi-análise mostrou que a subepidermal plexo apareceu pobre e desequilibrada, e, comparado com o lado não afetado, contidas menor (p < 0.001), CGRP (1.4 ± 0.8 vs. 2.5 ± 0.5), SubP (de 1,1 ± 0,6 vs 2,3 ± 0.7) e VIP (1.0 ± 0.7 vs. 2.2 ± 0.8) imunorreativa (IR) de fibras nervosas. Os folículos capilares pareciam pouco inervados com poucas fibras não mielinadas e mielinadas (figuras 2F,E). A perda de fibras epidérmicas e dérmicas mielinadas variou de moderada a grave e 3 dos 10 doentes apresentaram denervação cutânea completa. Os poucos axônios epidérmicos sobreviventes foram agrupados entre áreas de epiderme denervada. As fibras mielinadas mostraram várias anormalidades morfológicas, tais como fragmentação, ocorrência frequente de comprimento nodal maior do que o normal (7 µm ou mais; Nolano et al., 2003), e irregularidades de calibre com alargamento e encolhimento (mudança de diâmetro superior a 100%) dentro do mesmo internode. Estas características foram raramente observadas no lado não afectado. Em contraste com a inervação sensorial, ambos os componentes, adrenérgicos e colinérgicos, da inervação autônoma para os anexos dérmicos apareciam relativamente preservados (Figura 3). Os lados não afetados E afetados apresentavam numerosas fibras pilomotoras colinérgicas (VIP-ir) (figuras 3C,D) e adrenérgicas (DbH-ir) (figuras 3E,F). A densidade da fibra do nervo sudomotor colinérgico não diferiu entre os afetados (1,9 ± 0.7 nm / mm3) e lado não afectado (2, 0 ± 0, 5 nm/mm3).

FIGURA 2

Figura 2. Inervação cutânea. Imagens confocais mostrando inervação cutânea no lado não afetado (A,C,e) e afetado (B,D, F) em um paciente representativo com NPH. A perda grave de fibras epidérmicas e dérmicas do nervo é visível em amostras de biópsia da pele do lado afetado (B vs. a). A epiderme do lado afetado apresenta um longo trato desprovido de fibras nervosas e aglomerados de fibras nervosas (D vs. C). Atingindo a perda de fibras nervosas não mielinadas e mielinadas em torno dos folículos capilares (f vs. E). Barras: 100 µm em (A,B,E,F); 25 µm em (C, D).

FIGURA 3

a Figura 3. Inervação de pele Autónoma. Imagens confocais que mostram inervação autonômica para anexos dérmicos no lado afetado (A,C,E) e não afetado (B,D,F). A derme superior em torno dos folículos capilares do lado afectado contém menos fibras vasoativas imunoreativas de peptídeo intestinal (VIP-IR) do que a mesma área dérmica no lado não afectado (a vs. B), enquanto que o SUDOMOTOR VIP-ir e a inervação pilomotora DbH-ir são bem dotados (D E F vs. C e). Grade: 100 µm em (A, B); 50 µm em (C,D), 25 µm em (E,F).

análise Quantitativa (com base na análise de PGP9.5 e a proteína básica de mielina (MBP) imunorreatividade) da biópsia da pele amostras apresentou significativamente menor epidérmica e dérmica mielinizadas de fibra de densidade no lado afetado do que no lado não afetado (3.1 ± 3.3 e 2,1 ± 2.8 vs. 17.2 ± 8.9 e 6,6 ± 5.0/mm2; p < 0.01, Tabela 2). A relação entre as fibras nervosas epidérmicas e dérmicas mielinadas foi significativamente mais baixa no lado afetado do que no lado não afetado (1, 1 ± 1, 0 vs. 4.3 ± 5, 3; p < 0, 01).embora a densidade da ENF tenha aumentado com a duração da NPH, esta correlação não conseguiu alcançar significância estatística (R: 0.5574, p = 0.09; Figura 4).

FIGURA 4

Figura 4. Correlação entre a densidade do nervo epidérmico (ENF) e a duração do PHN. Embora a densidade ENF tenha aumentado com a duração do PHN, esta correlação falhou a significância estatística (fibra do nervo epidérmico: R: 0.5574, p = 0.09).

Os valores médios para unmyelinated e nervosas mielinizadas de fibra de densidades no lado não afetado não diferiu do controle (epiderme da fibra do nervo densidade: de 17,2 ± 8.9/mm vs. 18.9 ± 3.7/mm; dérmica mielinizadas de fibra de densidade: 6.6 ± 5.0/mm vs. 6.7 ± 1.4/mm; p > 0.3, pelo teste de Mann-Whitney). No entanto, nos dois doentes com Potenciais Evocados a laser mediados por fibra c anormais, a biópsia da pele mostrou uma perda epidérmica e uma perda de fibras nervosas dérmicas mielinadas também no lado não afectado (0, 8 e 3, 6/mm no lado Não Afectado e 0, 0 e 0.0.3 / mm no lado afectado).

Discussão

a Nossa clínica e o estudo morfométrico, avaliação de pele inervação em supraorbital soco biópsias de pele com indireta, imunofluorescência e microscopia confocal, fornece novas informações especificando que, embora oftálmica PHN afeta tanto a epiderme unmyelinated e dérmica fibras nervosas mielinizadas, é predominantemente danos unmyelinated fibras nervosas e peças sobressalentes autonômica pele inervação.o exame clínico mostrou que todos os doentes apresentavam tacto, picadas e hipoestesia quente. Assim, todas as três variáveis neurofisiológicas que registramos (o reflexo de blink mediado pela fibra Aß, os potenciais evocados aδ e C-laser) foram anormais. Enquanto que a avaliação clínica e os testes neurofisiológicos mostraram danos nas fibras mielinadas e não mielinizadas, a avaliação da biópsia da pele especificou que os danos relacionados com o NPH na inervação da pele diferiam nas fibras mielinizadas e não mielinizadas. Mais especificamente, a razão menor não-mielinizada/mielinizada no lado afetado do que no lado não afetado do espelho sugere uma perda predominante de fibras nervosas epidérmicas não-mielinizadas. Este novo achado morfométrico concorda com estudos anteriores que investigaram a inervação epidérmica sozinho e, mostrou uma perda variável de fibras não-mielinadas (Oaklander, 2001; Petersen et al., 2010; Reda et al., 2013). O envolvimento predominante de fibras nervosas não-mielinadas que descrevemos em doentes com NPH encaixa-se com a sua dor tipicamente contínua. Este tipo de dor provavelmente reflete alterações neuroplásticas secundárias e hiperatividade espontânea nos neurônios nociceptivos de segunda ordem anatomicamente denervados (Truini et al., 2013). Devido à pequena amostra de estudo, não pudemos investigar de forma fiável possíveis correlações entre dor e anomalias clínicas, neurofisiológicas e morfológicas. Esta questão merece ser investigada em um estudo adicional que inclua mais pacientes.

neste estudo de biópsia da pele, utilizando a imunofluorescência indirecta e microscopia confocal, fornecemos informação detalhada não comunicada anteriormente sobre a inervação autonómica da pele em doentes com NPH oftálmica. Enquanto a inervação autônoma para as glândulas sudoríparas e para os músculos erotores pilorum foi poupada, observamos uma fraca representação de fibras VIP-IR na derme superior, em torno de vasos e folículos capilares, onde havia também uma fraca representação de CGRP e SubP. Algumas destas fibras modulam a função folicular do cabelo e controle vasomotor facial, e podem ter origem no nervo sensorial trigeminal (Izumi, 1995, 1999). Esta origem pode explicar o seu envolvimento na NPH enquanto que as fibras nervosas VIP-IR não envolvidas e sudomotoras PILOMOTORAS provavelmente se originam dos gânglios simpatizantes cervicais superiores e dos nervos parassimpáticos cranianos que a NPH deixa intactas. Dado que muitos estudos sugerem que o sistema nervoso autónomo pode participar no desenvolvimento da dor (Fields et al., 1998), the autonomic nerve fiber sparing we describe here might support the proposed indirect coupling between intact sympathetic postganglionic and damaged primary afferent unmyelinated neurons (Drummond et al., 2014).nos nossos doentes com resultados da biópsia oftálmica da pele do FNO, os poucos axônios sobreviventes no lado afectado foram agrupados entre áreas de epiderme denervada e a densidade da INF tendeu a aumentar com a duração da doença. Esta observação leva-nos a conjecturar que a pele pode passar por alguma remodelação nervosa ao longo do tempo. Estas mudanças poderiam ocorrer quando os axônios sobreviventes surgissem em uma tentativa de ocupar o território denervado. Esta remodelação anatómica também pode trazer alguma melhoria funcional. Admittely, our hypothesis suggesting a partial reinervation over time in patients with ophthalmic PHN argues against Pivot studies addressing the natural history of thoracic PHN (Petersen et al., 2010; Reda et al., 2013). Estes estudos usando medidas funcionais e biópsia da pele concluem que mesmo com 7,7 anos, há apenas uma modesta recuperação da função sensorial e nenhuma recuperação anatômica apesar da Resolução da dor na maioria dos pacientes. Em particular, o estudo da Reda e dos colegas mostrou que, embora a dor e a maioria das medidas de função sensorial, sintomas sensoriais e resposta à capsaicina continuassem a melhorar durante um acompanhamento a longo prazo, muitos indivíduos ainda experimentavam anomalias sensoriais. Embora não possamos excluir que a confiabilidade de nossas descobertas possa ser influenciada pela pequena amostra de pacientes, se o sistema trigeminal, um território peculiar, é mais predisposto à reinervação da pele do que outras áreas do corpo continua a ser uma questão interessante para pesquisas futuras.a densidade média da fibra epidérmica e dérmica e a sua relação no lado do espelho Não Afectado não diferiam dos controlos. No entanto, em dois dos dez pacientes que estudamos, potenciais evocados a laser relacionados com a fibra C foram ausentes após estimular o lado não afetado e ambos os pacientes tiveram leve perda de fibra epidérmica, embora menos grave no não afetado do que no lado afetado. Este achado está em linha com estudos clínicos, neurofisiológicos e de biópsia da pele mostrando danos bilaterais da fibra nervosa e suporta a hipótese de que a NPH pode ocasionalmente causar leve, subclínica envolvimento da via Sensorial no lado não afetado (Haanpää et al., 1997; Oaklander et al., 1998; Truini et al., 2008).o nosso estudo de biópsia da pele que mostra que o NPH oftálmico afecta de forma diferente as fibras epidérmicas e dérmicas mielinadas e poupa a inervação autonómica da pele fornece novas informações para compreender os mecanismos subjacentes a esta condição incapacitante.

contribuições do autor

Declaração de conflito de interesses

os autores declaram que a pesquisa foi realizada na ausência de quaisquer relações comerciais ou financeiras que possam ser interpretadas como um potencial conflito de interesses.

Rodapé

  1. ^ http://www.ihs-classification.org/_downloads/mixed/International-Headache-Classification-III-ICHD-III-2013-Beta.pdf

Deuschl, G., e Eisen, A. (1999). Reflexos de latência longa após estimulação eléctrica do nervo. A Federação Internacional de Neurofisiologia Clínica. Electroencefalograma. Clin. Neurofisiol. Suppl. 52, 263–268.

PubMed Abstract/Google Scholar

Oaklander, A. L. (2001). A densidade das terminações nervosas remanescentes na pele humana com e sem nevralgia posterpética após telhas. Dor 92, 139-145. doi: 10.1016 / s0304-3959 (00)00481-4

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