¿Qué es la degeneración del disco intervertebral

7/22/2019 Qu es la degeneracin del disco intervertebral

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Qu es la degeneracin del disco intervertebral ,

y qu lo causa ?

Michael A. Adams , PhD, * y Peter J. Roughley ,PhD

Diseo de estudio . Revisin y reinterpretacin de

literatura existente.

Objetivo:

Sugerir cmo la degeneracin del disco

intervertebral podra distinguirse de los procesos

fisiolgicos de crecimiento , el envejecimiento , lacuracin y remodelacin adaptativa.

Resumen de los datos previos.

La literatura de investigacin en relacin con la

degeneracin del disco es particularmente

diversa , y no existen definiciones aceptadas paraguiar la investigacin biomdica , o la prctica

mdico-legal .


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Definiciones

El proceso de la degeneracin del disco es una

aberrante respuesta mediada por clulas a la fallaprogresiva estructural . Un disco degenerado es

uno con insuficiencia estructural combinada con

signos acelerados o avanzadas del

envejecimiento. Los cambios degenerativos

tempranos deben referirse a la edad rela-

cionados a cambios acelerados en un discoestructuralmente intacto. La enfermedad

degenerativa del disco se debe aplicar a un disco

degenerado que tambin sea doloroso .

Justificacin .

Los defectos estructurales , tales como la fractura

a la placa terminal , fisuras radiales , y la hernia

son detectados fcilmente , marcadores

inequvocos de la funcin del disco deteriorado .

Ellos no son inevitables con la edad y estn ms

estrechamente relacionados con el dolor que

cualquier otra caracterstica de los discos deenvejecimiento. El fallo estructural es irreversible

porque los discos adultos han limitado su

potencial de curacin . Tambin avanza por

mecanismos fsicos y biolgicos , y , por lo tanto ,

es un marcador adecuado para un proceso

degenerativo . La progresin biolgica ocurre


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porque un fallo estructural desacopla el entorno

mecnico local de las clulas del disco de la carga

total del disco, de modo que las respuestas de las

clulas de disco pueden ser inapropiadas o "aberrantes ". Modelos animales confirman que

los cambios celulares mediados por siempre

siguen un fallo estructural causado por un

trauma . Esta definicin de la degeneracin del

disco simplifica el problema de la causalidad: La

carga mecnica excesiva altera la estructura deun disco y precipita una cascada de respuestas

mediadas por clulas , que conduce a una mayor

ruptura . Las causas subyacentes de la

degeneracin del disco incluyen la herencia

gentica , la edad , el transporte metabolito

inadecuado, y la historia de carga, todo lo cualpuede debilitar los discos de tal manera que un

fallo estructural se produzca durante las

actividades de la vida diaria. Las otras

definiciones estrechamente relacionadas ayudan

a distinguir entre discos degenerados y heridos ,

y entre los discos que son y no son dolorosos.

Palabras clave: disco intervertebral , la

degeneracin , definicin, etiologa , examen.

Spine 2006 ; 31:2151-2161


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El problema de la degeneracin del disco

intervertebral se ha abordado desde muchos

lados , desde la ciruga ortopdica a la biologa

molecular, y la literatura cientfica sobre el temaes particularmente diversa . Quizs como

resultado de ello, no existe un consenso sobre lo

que significa realmente " la degeneracin del

disco " o cmo se debe distinguir de los procesos

fsiologicos de crecimiento , el envejecimiento , la

curacin y la remodelacin adaptativa. Sugerimosque una definicin precisa de la degeneracin del

disco es: paso del tiempo. Se centrara la

atencin en qu caractersticas degenerativas

tienen ms probabilidades de influir en el

pronstico de los pacientes y cuales son los

mejores objetivos para las intervencionesteraputicas. Sera de gran ayuda para los

epidemilogos identificar factores de riesgo para

la enfermedad 1 y sugerir estrategias mejoradas

para la prevencin. Adems, los expertos

medicolegal seran ms capaces de distinguir

entre un proceso de la enfermedad y los cambios

normales "constitucionales" .

Recientemente, la literatura de investigacin

relevante ha estado minusiozamente revisando y

resumido , 2 aunque se sugirieron que no hay

definiciones . En un simposio posterior en Davos,

Suiza, en 2005 , haba generalizado un acuerdo de


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que una definicin sera beneficiosa, pero no de

estar de acuerdo sobre cmo deberia ser

fraseado.3 Sugerimos que el momento adecuado

para introducir una definicin de trabajo de ladegeneracin del disco , una de la que ms

discusin estimular a una formulacin que

satisfaga a la mayora de los investigadores que

trabajan en el campo.

El propsito de este artculo es proponer y jus -tificar una definicin de trabajo de la

degeneracin intervertebral del disco, y mostrar

cmo se facilita la interpretacin de la diversa

literatura de investigacin. Las Secciones iniciales

de revisin de las pruebas relacionadas a la

anatoma functional de los discosintervertebrales , metabolismo , envejecimiento,

fallos estructurales , y el dolor. Esta opinin es

seguida por una cuenta de la degeneracin del

disco como se sugiere por los modelos animales y

la epidemiologa . Por ltimo , 2 secciones de "

interpretacin " considerar qu es la

degeneracin del disco y cul es su causa .


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Anatoma Funcional del Disco

Desde el Departamento de Anatoma * , de laUniversidad de Bristol , Bristol , Reino Unido, y el

Hospital Shriners , Montreal , Canad. Fecha de

Reconocimiento : 4 de agosto de 2005. Fecha de

la primera revisin : 7 de noviembre de 2005.

Fecha de aceptacin : 7 de noviembre de 2005.

El manuscrito enviado no contiene informacin

sobre el dispositivo mdico ( s ) / medicamento (

s ) .

Se recibieron fondos federales para apoyar este

trabajo. No hay beneficios en cualquier forma hansido o habr de recibirse de una fiesta comercial

relacionada directa o indirectamente con el tema

de este manuscrito.

Direccin para correspondencia y solicitudes de

reimpresin a Michael A. Adams, PhD, del

Departamento de Anatoma de la Universidad deBristol, Southwell Street, Bristol BS2 8EJ , Reino

Unido , E - mail: [email protected]

Los discos intervertebrales son almohadillas de

fibrocartlago que resisten la compresin de la

mdula , mientras que permite movimientos


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limitados . Se extienden de carga de manera

uniforme en los cuerpos vertebrales , incluso

cuando la columna vertebral est flexionada o

extendida . las Laminillas individuales de losanillos fibrosos consisten principalmente de

colgeno de tipo I fibras que pasan oblicuamente

entre cuerpos vertebrales , con la orientacin de

las fibras est invertida en laminillas sucesivas (

Figura 1 ) . El ncleo pulposo consiste en un

proteoglicano y gel de agua retenida de formasuelta (libre) por una red irregular de colageno

de tipo II y fibras de elastina. El mayor

proteoglicano del disco es agrecano , 5,6

2151

2152 Spine Volumen 31 Nmero 18 2006


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Figura 1 . Estructura del disco intervertebral y la

funcin. Arriba , compresin de la mdula ( C )

genera una presin hidrosttica ( P ) en el ncleo

, y las tensiones de traccin ( T ) en el anillo .Abajo , Lminas de los anios con fibras de

colgeno oblicuas en direcciones alternas

(aproximadamente , 30 ) . Se dan valores tpicos

del nmero de laminillas en el anillo y el nmero

de haces de fibras de colgeno en una lmina . Re-

impreso con el permiso de Churchill Livingstone ;

2.002,4

que , debido a su alto contenido de

glicosaminoglicano aninico ( es decir , sulfato de

condroitina y sulfato de queratn ) , proporciona

las propiedades osmticas necesarias para

resistir la compresin ( Figura 2 ) .


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El funcionamiento mecnico interno de un disco

intervertebral puede ser estudiado tirando de un

transductor de presin en miniatura a travs del . Un disco joven sano se comporta como una

cama de agua , con el alto contenido de agua del

ncleo y nulo interior que permite al tejido para

que acte como un fluido ( Figura 3A ) . Slo el

nulo (creo que significa anillo ?) ms externo

acta como una resistencia a la traccin "piel "para contener el ncleo . Con el aumento de la

edad, el contenido de agua disminuye disco ,

especialmente en el ncleo , y la mayor parte del

nulo acta entonces como un slido fibroso de

resistir la compresin directa ( Figura 3B ) . En

los discos deteriorados fsicamente (Figura 3C ) ,las regiones de tejido fibroso resisten carga -

mecanica de una manera casual , y el ncleo

hidrosttico se atenua o desaparece.

Metabolismo del Disco

Las clulas del disco

Las clulas en el nulo son alargadas paralelas a

las fibras de colgeno , en lugar como fibroblastos

. Las clulas en el ncleo son inicialmente

notocordal pero se sustituyen gradualmente

durante la infancia por clulas redondeadas. Se


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asemejan a los condrocitos de cartlago articular .

Las clulas de los anillos sintetizan sobre todo

tipo de colgeno I en respuesta a la deformacin,

mientras que las clulas del ncleo responden ala presin hidrosttica mediante la sntesis de

proteoglicanos y en su mayora colgeno fino de

fibrillas tipo II . La disminucin de la densidad

celular durante el crecimiento , 7 y en el adulto es

extremadamente baja , especialmente en el

ncleo . LA Biologa celular del disco ha sidorevisada recientemente.8 , 9

Figura 2 . El papel de agrecano y colgeno en la

capacidad de disco para resistir la compresin . El


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ncleo pulposo se representa como agregados de

proteoglucanos que contiene atrapadas en una

red de fibra de colgeno . Los agregados de

proteoglicanos se representan como unamolcula de cido hialurnico central ( lnea

discontinua) sustituido con molculas de

aggrecan que poseen una protena del ncleo

central ( lnea abierta ) y cadenas laterales de

glicosaminoglicanos sulfatados (lneas continuas)

. Las propiedades de hidratacin de las cadenasde glicosaminoglicanos de agrecano causa la

hinchazon hasta que el tejido alcanza un

equilibrio , en el que el potencial ingoleaje es

equilibrada por las fuerzas de tensin en la red de

colgeno . La carga de compresin de la columna

vertebral obliga a un poco de agua desde el discoa aumentar eficazmente la concentracin de

agrecano y su potencial de hinchamiento y

resistencia a la compresin adicional . Al retirar

la carga de compresin , la altura del disco se

restablece, el agua se vuelve a introducir en el

tejido y se restablecen las condiciones de

equilibrio originales. Cualquier parmetro quedisminuye la concentracin de proteoglicanos o

debilita la red de colgeno ser perjudicial para la

funcin del disco .


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Transporte de metabolitos

En discos de adultos , los vasos sanguneos se

limitan normalmente a las capas ms externas dela nulo . El transporte de metabolitos es por

difusin , que es importante para las pequeas

molculas , y por el flujo de fluido a granel , lo

cual es importante para grandes moleculas.8 , 10

Las rutas de transporte se muestran en la Figura

4 . La baja tensin de oxgeno en el centro de undisco conduce al metabolismo anaerbico , que

resulta en una alta concentracin de cido lctico

y bajo pH.8 En experimentos in vitro muestran

que una falta crnica de oxgeno hace que las

clulas del ncleo se conviertan en inactivas ,

mientras que una falta crnica de la glucosapuede matarlas .12 las deficiencias en el

transporte metabolito parecen limitar tanto la

densidad y la actividad metablica de celulas del

disco.8 Como resultado , los discos tienen slo

una capacidad limitada para recuperarse de

cualquier lesin metablica o mecnica. La

permeabilidad de la placa terminal y , por lo tanto, el disco metabolito de transporte normalmente

disminuye durante el crecimiento y

envejecimiento , y sin embargo aumenta en

presencia de degeneracin del disco y continuo

dao de la Placa terminal.13 Esta es una


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diferencia esencial entre el envejecimiento y la

degeneracin .

Crecimiento y remodelacin adaptativa

Las clulas del disco sintetizan su matriz y

descomponen la matriz existente mediante la

produccin y la activacin de degradacin de

enzimas , incluyendo metaloproteinasas de la

matriz (MMPs) y " una desintegrina ymetaloproteinasa " (Adams ) 0.14 -20 Los

marcadores moleculares de recambio de la

matriz son naturalmente ms abundante durante

el crecimiento , pero generalmente disminuyen

all - after.21 los cambios estructurales

importantes en el disco se producen durante elcrecimiento fetal y de menores, cuando cambia el

ncleo

Qu es la Degeneracin del disco ? Adams y

Roughley 2153


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Figura 3 . " Perfiles de esfuerzo " que muestran la

distribucin de esfuerzo de compresin a travsdel dimetro sagital medio de los discos

intervertebrales lumbares sometidos a 2 kN de

compresin . Vertical y horizontal " subraya " se

indican en lneas continuas y discontinuas ,

respectivamente. ( A) Young " grado 1 " del disco.

(B ) de edad media disco " Grado 2 " , quemuestra una tensin con-centracin de magnitud

"h" en el anillo posterior. El ncleo funcional

hidrosttica se encuentra entre las 2 lneas de

trazos verticales. (C ) generado por el De disco "

Grado 3 " con varias concentraciones de tensin

en el anillo (flecha). Comparar con la Figura 6 .Reproducido con permiso del Churchill

Livingstone ; 2.002,4

en consistencia de un fluido a un tejido

translcido amorfo suave , 22 causada

principalmente por un aumento en el contenido

de colgeno .El contenido de proteoglicanos del disco es

mxima en los adultos jovenes y disminuye

posteriormente , 21 presumiblemente debido a la

protelisis . Las clulas del disco parecen

adaptarse a las propiedades de su matriz para

satisfacer las demandas mecnicas imperantes ,


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aunque la baja densidad celular y la falta de un

suministro de sangre aseguran que los cambios

no son tan rpidos o se pronuncia como

remodelacin vertebral 23 adyacentes adaptativay probablemente contribuye a la gran variacin

en la resistencia a la compresin de los discos de

adultos , que oscila desde 2,8 hasta 13,0 kN

cuando son probados en una manera que provoca

un fallo en el disco en lugar de la vertebra.24

adyacente

Curacin del Disco

Los discos lesionados muestran mayores niveles

de citocinas catablicas , aumento de la actividad

de MMP , y la formacin de cicatriz 21,25 , 26 ,especialmente en las regions de lagrimas

anulares 26 , 27 Tambin muestran evidencia de

rotacion de 21 matriz renovada , 28


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Figura 4 . Organizacin de la placa terminal

vertebral . La placa terminal vertebral consta de

cartlago hialino dbilmente unido al hueso

cortical perforada del cuerpo vertebral , y lasfibras de colgeno de la nulo y el ncleo . Las

flechas indican las rutas para el transporte de

nutrientes a partir circundantes vasos

sanguneos en las regiones del centro del disco.

Adaptado de J Orthop Res 1993 ; 11:747-57.11

Una gama ms variable del dimetro de fibra de

colgeno29 Sin embargo , las lesiones brutas a un

disco nunca sanan completamente . Los cortes de

bistur en el anillo exterior se llenan de tejido de

granulacin, con slo los pocos milmetros

exteriores estn unidos por el tejido de la cicatriz.30 , 31 Las lgrimas anulares no son

remodeladass como en el hueso,

presumiblemente debido a la escasa poblacin de

clulas es incapaz de descomponer los grandes

haces de fibras de colgeno de la anulus y

reemplazarlos con uno Nuevo.32 El tiempo de


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renovacin del colgeno en el cartlago articular

es de aproximadamente 100 aos33 y podran

ser incluso ms en el disco. La rotacin (o

recambio) de proteoglicanos es ms rpida,posiblemente 20 aos, 32 y algo de regeneracin

de nucleo pulposo es posible en lesions de

animales jvenes.34 que afectan a la anillo

interior o placa terminal al descomprimir el

ncleo , y 35 Los procesos de curacin son

entonces superados por cambios.31 severosdegenerativos

Envejecimiento del Disco

Los cambios bioqumicos

La fragmentacin de proteoglicanos inicia

durante la infancia , 36 y con el aumento de la

edad , el contenido global de proteoglicanos y

agua del disco disminuye , especialmente en el

nucleo.21 Hay un aumento correspondiente en el

contenido de colgeno , una tendencia para el

tipo II de fibrillas de colgeno finas en el nulointerior para ser sustituido por fibras de tipo I

como el nulo invade el ncleo , y para fibras de

tipo I a travs de salida del disco para ser ms

grueso . La prdida de fragmentos de

proteoglicanos desde el disco es un proceso lento

debido a la compresin del ncleo por el nulo


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fibroso y las placas terminales del cartlago de la

vertebra.37 Mientras se mantienen los

fragmentos proteoglycanos atrapados en el disco

, que pueden cumplir un papel funcional similar ala de los proteoglicanos intactos . La reduccin de

recambio de la matriz en los discos de mayor

edad en- ables molculas de colgeno y fibrillas

de convertirse cada vez entrecruzados unos con

otros , y enlaces cruzados existentes con-vertido

ms stable.28 Adems , las reacciones entre elcolgeno y el plomo de la glucosa a " glicacin no

enzimtica " (extra


los enlaces cruzados que dan los discos viejos desu apariencia caracterstica son de color amarillo-

marrn) 0,38 El aumento de entrecruzamiento

inhibe el recambio de la matriz y la reparacin en

los discos viejos , ayuda a la preservacin de

macromoleculas32 daadas y probablemente

conduce a la fuerza del tejido reducido .

Cambios histolgicos

Durante la primera infancia, el suministro de

sangre a la placa terminal vertebral disminuye y

las hendiduras microestructurales y las lgrimas

se convierten en comunes por la edad de 15 aos,


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especialmente en el ncleo y final de la placa.39

La densidad celular disminuye a travs de salida

el crecimiento, 7 y de la madurez esqueltica en

adelante, hay una cada vez mayor incidencia dedefectos estructurales que se extiende en el

anillo.26 el ncleo pulposo tiende a condensarse

en varios bultos fibrosos , separados unos de

otros y de la placa terminal de cartlago por

material.40 ms suave

Cambios histolgicos secuenciales a travs de 9

dcadas han sido re - cientemente classified.39

Generalmente , estos cambios afectan a la placa

de extremo primera , a continuacin, el ncleo , y

, finalmente , el nulo , y diferentes niveles de la

columna vertebral se ven afectados en un gradosimilar .

Cambios metablicos

La sntesis de la matriz disminuye de forma

constante durante toda la vida , pero a veces

aumenta de nuevo en discs.21 reduccin de lasntesis de edad y gravemente perturbado es en

parte atribuible a de- aument la densidad

celular, aunque las tasas de sntesis de

proteoglicanos por clula tambin decrease.41 La

proliferacin celular se puede producir


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localmente en asociacin con fisuras y una mayor

activity.26 MMP , 27 cambios relacionados con la

edad en los tipos de collag -

ENS y MMP sintetizados sugieren que el fenotipo

de clulas puede cambiar , 27 , posiblemente en

respuesta a la alteracin de las distribuciones de

esfuerzos matriz ( Figura 3 ) .

Cambios funcionales

Con la edad , el ncleo hidrosttica se hace ms

pequeo y descomprimido , y por lo que ms de

la carga que soporta compresiva es tomada por el

anillo (Figura 3B ) 0.42 Para cumplir con esta

demanda funcional, el anillo interior del jovenposee una relativamente alta concentracin de

proteoglicanos tent.21 sin embargo , al aumentar

la edad , el contenido de proteoglicanos

disminuye y el anillo se vuelve ms rgido ms

dbil .43 El disco no muestra una importante

disminucin con la edad, 44 a pesar de los

cambios degenerativos pueden causar el colapsodel anillo de algunos discos viejos ( ver ms

adelante ) .


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Agotamiento estructural del Disco

Lgrimas de anillo

Hay 3 tipos de lgrimas que se pueden distinguir :

lgrimas circunferenciales o " delaminacin "

lgrimas borde perifrico y fisuras radiales

(Figura 5 ) . Se convierten en cada vez ms comn

despus de la edad de 10 aos, 39 en especial en

la regin lumbar inferior, y alcanzan un pico en laedad media de las lgrimas circunferenciales .45

que puede representar los efectos de las

tensiones de cizallamiento interlaminar , 46

posiblemente se produzcan a partir de las

concentraciones de esfuerzos de compresin en

los mayores discos (Figura 3 ) . Las Lgrimasreborde perifrico son ms frecuentes en el anillo

47 anterior y pueden estar asociados con

extension.48 sea Las consideraciones

mechanicas4 e histologicas47 sugieren que estn

relacionadas con el trauma .

Progreso de Fisuras radiales


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Figura 5 . Tres tipos comunes de lgrimas anulus .A, hendiduras o delaminacin circunferencial. B,

fisura radial . C , lesin reborde perifrico . el

Tejido interrumpido se muestra en negro , y el

ncleo pulposo est sombreado. Las imgenes

son en el plano transversal ( izquierda) y el plano

sagital (derecha). Reproducido con permiso del

Churchill Livingstone ; 2.002,4

La custodia (sala) desde el ncleo , por lo general

posteriormente o postergadamente, 47 y este

proceso puede ser simulado en discos de cadver

por carga cclica en flexin y compression.4 Las


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fisuras radiales se asocian con la " degeneracin "

del ncleo 47,49 pero no se aclara cual es

primero . Los 3 tipos de lgrima de anillos

probablemente evolucionaron de formaindependiente de la edad y cada de cada uno.50

El prolapso de disco

Cuando las fisuras radiales permiten la migracin

gruesa de ncleo relativa al nulo , en la medidaen que la periferia del disco se ve afectada , a

continuacin, el disco se puede decir que se

hernia , o prolapsa . Dependiendo de la magnitud

de la migracin ncleo, la hernia de disco puede

causar protrusin , extrusin , o el secuestro de

los materiales nucleares . El Disco prolapso puedeser simulado en discos de cadver por la carga

combinada de flexin y compresin , ya sea con

un componente exceder los lmites fisiolgicos,

24,35 o como re-sultado de intensa loading.51

repetitivo, 52 un prolapso producido

mecnicamente (Figura 6E ) se presenta ms

fcilmente en los discos de entre 30 a 40 aos y24,53 que presumiblemente todava tienen un

fluido de ncleo y un inicio de anillos se vuelve

dbil por la edad. " Degeneracion Severa" de los

discos no prolapsan en el laboratorio ,

presumiblemente porque el ncleo ya no es capaz

de ejercer una presin hidrosttica para tensar el


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nulo . En las personas que viven , el tejido

prolapsado del disco consiste principalmente en

el ncleo pulposo desplazada por una fisura.54

radial

Daos a la placa terminal y Schmorl Nodos

Placas terminales vertebrales (Figura 4 ) son el "

eslabn dbil " de la columna vertebral en la

compresin , y acumulando trabecular mi-crodao 55 probablemente explica por qu el

ncleo se hincha cada vez ms en los cuerpos

vertebrales en la posteridad de la vida.56 El Dao

de la placa descomprime inmediatamente el

ncleo y las transferencias de carga adyacente al

anillo.


Roughley 2155

Figura 6 . Los discos intervertebrales lumbares

cadavricos seccionado en el plano sagital medio

(anterior a la izquierda) . ( A) disco Young ( varn, 35 aos ) . (B ) disco maduro (hombre, 47 aos )

. Disco joven (C ) Interrumpido (varn , 31 aos )

. Tenga en cuenta el dao placa terminal y hacia

adentro colapso del anulus interior. (D ) una

interrupcin grave del disco joven (varn , 31

aos ) . Tenga en cuenta el colapso de la altura del


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disco . ( E) Disco indujo al prolapso en el

laboratorio ( varn , 40 aos ) . Algunos ncleo

pulposo herniado a travs de una fisura radial en

el anillo posterior ( derecha). Los discos (A-D )corresponden a las escalas de 4 puntos

tpicamente utilizadas para calificar " la

degeneracin del disco " de rasgos macroscpicos

. Reproducido con permiso del Churchill

Livingstone ; 2.002,4

sobresalir en la cavidad del ncleo (Figura 6C )

.35,57 Si se hernia del ncleo pulposo a travs de

una placa terminal daado , entonces la posterior

calcificacin pueden crear un " nodo de Schmorl .

"

Disco Disruption58 Interna

Colapso de la anulus interna en el ncleo es un

comn

caracterstica de los discos mayores (Figuras 6C ,

D ) , con la anulus anterior se vea afectada msque la posterior.59 , 60 Podra

ser causada por la descompresin del ncleo

despus de una fractura placa de extremo , como

se describi previamente . En muchos discos de

edad avanzada , el


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Figura 7 . Radiografa de una antigua columna

lumbar de cadver (anterior a la izquierda) . La

radiografa muestra la gravedad de

estrechamiento disco puede estar asociada conosteofitos vertebrales , la esclerosis de las placas

terminales vertebrales , y prdida selectiva de

trabculas horizontal desde el cuerpo vertebral .

Reproducido con el permiso de Churchill Living -

piedra ; 2.002,4

La placa terminal de cartlago se separa del hueso

subyacente , de 60 aos , presumiblemente

debido a que la alta presin interna que presiona

contra el hueso en discos de jvenes se ha

perdido.

Estrechamiento de disco, Radial Pando y

Vertebral osteofitos

Estos 3 elementos estn estrechamente

relacionados entre s y con el trmino "

espondilosis " (Figura 7 ) . Con en - crecienteedad , el ncleo tiende a hincharse en los cuerpos

vertebrales . Ncleo presin se reduce , 61,62 y el

aumento de la carga vertical de la anulus61 hace

que sobresalga radialmente hacia fuera , 63 ya

veces hacia adentro. Cambios severos se

acompaan de una marcada prdida de


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pressure62 ncleo y colapso de anulus altura (

Figura 6D ) . En efecto , el disco se comporta

como un " pinchazo ". 63 Es anulus altura que

determina la separacin de los arcos neuralesadyacentes , y el colapso -anu -lus / abultamiento

en los discos viejos puede conducir a ms del 50

% de la fuerza de compresin en la columna

lumbar est resistido por el arch.64 neural Este

efecto probablemente explica por qu los discos

entrecerrados estn asociados con osteoartritisen las apfisis articulares y osteofitos (Figura 7 )

alrededor de los mrgenes de la bodies.65

vertebral

Dolor discognico

El nulo posterior y su ligamento longitudinal

adhesin se suministran por el nervio

sinovertebral , un nervio autnomo y somtico

mixta crea capaz de nocicepcin , mientras que

las regiones anteriores y laterales se suministran

por nervios de fibras nerviosas autonmica

.66 nociceptivas que normalmente penetran slo

el exterior 1-3 mm de anulus67 , 68 , pero han

sido reportado a avanzar en hacia el ncleo en la

regin anterior de la dolorosa y gravemente

daado los discos.67 La placa terminal vertebral


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sea tiene una densidad similar de

innervation.69

Estudios de provocacin del dolor asociar eldolor de espalda severo con la estimulacin

mecnica relativamente inocuo del anulus

posterior externo y endplate.70 discos dolorosos

son siempre estructuralmente disrupted67 y

muestran la tensin irregular concentrations.71

Parecen sensibilizarse a la carga mecnica , y losexperimentos con animales que con-

se afirm que el contacto con el ncleo pulposo

puede bajar


umbrales de estimulacin del nervio adyacente

en la sensibilizacin del dolor tissues.72 es de la

mayor importancia funcional cuando se produce

en el anillo fibroso externo porque es all donde

las ms altas concentraciones de tensin se

encuentran en los discos " degenerados " ( Figura3C) .

Caractersticas de los discos ms estrechamente

asociados con el dolor


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incluir prolapso de disco , 49 estrechamiento

disco, 73,74 radiales fis -das , 73,75

especialmente cuando llegan a la parte exterior

del disco y " fugas ", 76 y la interrupcin de discosinternos , incluyendo el colapso interno del

anillo.77 La variante mas relacionada

relacionada con el dolor es la fractura a la placa

terminal y nodos Schmorl , 78 y bulging.49 disco

, 73,78,79 intensidad de la seal de disco en la

imagines de magnticos resonancia (MRI ) tienepoca o ninguna relacin con el dolor .73

Degeneracin de disco : Modelos animales

Los modelos animales proporcionan una gua

fiable de los procesos biolgicos dentro de losdiscos degenerados porque conservan el

complejo entorno mecnico y bioqumico de las

clulas del disco . Sin embargo, son menos tiles

para la investigacin de cmo se inician los

cambios degenerativos en los seres humanos

debido a que las intervenciones (o defectos

genticos) pueden no representar situacionescomunes en las personas que viven . Modelos de

animales pequeos de la degeneracin del disco

tienen algunas limitaciones adicionales relacin a

su mayor densidad celular , la mejora del

transporte metabolito , y la presencia de clulas

notocordiales en el nucleo maduro.80 Estas


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diferencias pueden dar lugar a una mayor

propensin para la reparacin del disco.

Interrupcin quirrgica de la placa terminal opaso del anillo

inexorablemente a los cambios degenerativos "

en todo el disco.57 , 81 La perforacin de la placa

terminal desde el lado del cuerpo vertebral ,

causa la descompresin del ncleo , la prdida deproteoglicanos , y la desorganizacin interna de

los anillos.57 El modelo de anillo interrumpido ,

que simula un lagrima de llanta perifrica, causa

cambios subsecuentes en el ncleo y la placa

terminal , 30,81,82 y muestra que los cambios

degenerativos ,a diferencia de envejecimiento , no necesita

comenzar en el ncleo . Carga a la compresin de

los discos de la cola de roedor puede resultar en

la muerte celular, la sntesis de matriz en

deterioro , y la interrupcin de la anulus y

vertebral body.83 -85 Compresin sin

inmovilizacin afecta el metabolismo celular y lamatriz de la composicin del disco , pero no

conduce a cambios degenerativos

arquitectnicos. 86 la inyeccin de cemento en el

cuerpo vertebral para bloquear el transporte

nutriente a travs de la placa terminal no


31/40

conduce a la degeneracin del disco dentro de 1

ao.87

El lapso de tiempo para que los cambios

degenerativos sean detectables se producen enintervalos de 1 semana para ratones 88 a muchos

meses para cerdos y ovejas.57 , 81 En

comparacin, en adolescents humanos, se

necesitan varios aos para el la degeneracin del

disco " a ser evidente despus de la lesin placa

terminal , 89 y estrechamiento de los discos dehumanos adultos progresa en aproximadamente

3 % por ao.74

Degeneracin del disco: Epidemiologa

Independientemente de que se utilice ladefinicin , aumento de " degeneracin " de

discos, con la edad y es ms comn en la zona

lumbar inferior de la espina.65 El factor de riesgo

ms alta es la herencia gentica , que representa

aproximadamente el 50 -70 %

de la variabilidad en la degeneracin discal entregemelos.1 idnticos, 90 Es de destacar que este

50 -70 % no incluye la fuerte dependencia

intrasubject de disco degeneracin en el nivel de

la columna vertebral, lo cual probablemente

refleja influencias.1 Los genes individuales

ambientales asociados con la degeneracin del


32/40

disco incluir las de colgeno tipo IX , 91

agregada puede, receptor de la vitamina D 92 , 93

MMP3 , 94 y el cartlago en la capa de proteina

intermedia.95 los productos de estos genesprobablemente afecta a la fuerza de los tejidos

seos , y sus efectos sistmicos puede explicar

por qu la degeneracin del disco es ms

frecuente en las personas con factores de riesgo

osteoarthritis.74 Los factorees de riesgos

ambientales para la degeneracion del discoincuyen una alta y repetitive sobrecarga

mecnica y, 96 y fumar cigarrillos.97 El prolapso

de disco est estrechamente asociado con la

elevacin pesada , 98 pero no con otras

caractersticas de la degeneracin o la edad de la

mdula , 65 lo que sugiere que el prolapso no esuna parte integral del proceso de envejecimiento .

Interpretacin: Qu es la Degeneracin del disco

?

La evidencia mencionada muestra que muchas

influencias diferentes estn en el trabajo en losdiscos viejos y degenerados , incluyendo la

herencia gentica , alteracin de transporte de

metabolito, niveles alterados de la actividad

enzimtica, la senescencia celular y la muerte , los

cambios en las macromolculas de la matriz y el

contenido de agua , fallas estructurales , y


33/40

crecimiento hacia el interior neurovascular . Es

posible utilizar uno o ms de estos procesos para

definir la degeneracin del disco ? Para ser til, la

definicin debe ser inequvoca y fcil de aplicar alos discos de las personas que viven . Debe ser

distinguible de los procesos inevitables y

fisiolgica de crecimiento , el envejecimiento , y la

remodelacin de adaptacin . Debe ser

clnicamente relevante en trminos de la

disfuncin o dolor , y debe ser consistente con eluso normal de " disminuyendo a una etapa

inferior o peor del ser. " 99 Una herencia gentica

desfavorable est presente desde el nacimiento, y

sin embargo, la degeneracin del disco se

convierte en comn slo 40 aos despus, y slo

en los discos lumbares inferiores. Esto implicaque la herencia gentica , incluida variaciones

polimrficas en los genes de susceptibilidad , es

slo un factor de riesgo para futuros eventos

activados con el medio ambiente y no constituye

en s misma la degeneracin del disco .

Transporte metabolito inadecuada parece seruna consecuencia inevitable - del crecimiento y

probablemente tiene poca relevancia clnica

directa , ya que afecta sobre todo a la pulposo nu -

Cleus , que es la regin de los discos degenerados

que se carga el menor (Figura 3C ) y la menor

cantidad terminaciones nerviosas . El hecho de


34/40

que el dao placa terminal conduce a la

degeneracin del disco , a pesar de que mejora el

transporte de metabolitos en el disco , 13 sugiere

que el dao estructural tiene la influenciadecisiva en el proceso degenerativo . Los modelos

animales de degeneracin de los discos descritos

previamente apoyar esta inferencia. La nutricin

inadecuada puede predisponer a la degeneracin

del disco al comprometer la capacidad de un

disco para responder al aumento de la carga, olesin.

Ciertos marcadores del metabolismo celular

alterado , como el aumento de citoquinas y la

actividad de MMP , 100.101 podra ser

utilizado como una definicin . Estn asociadoscon defectos estructurales en el disco , pero 27

marcadores disponibles en la actualidad son

incapaces de diferenciar la degeneracin del

crecimiento ,


Roughley 2157

La remodelacin adaptativa, y la curacin.

Lgicamente , para sugerir que la degeneracin

citoquinas o proteinasas "causa" del disco

equivale a culpar a la guerra a los soldados ! Las

citoquinas y proteinasas son ms que agentes de


35/40

cambio , en lugar de las causas. La propia

complejidad del tejido conectivo metab - olism

sugiere que la degeneracin podra producirse a

partir de una prueba de Ure para regularactivities.94 proteinasa especfica , 102 Sin

embargo , es igualmente podra argumentarse

que la redundancia inherente a un sistema tan

complejo ( clulas puede alcanzar un

determinado efecto por muchos mtodos

diferentes ) asegura que el sistema es muyrobusto .

El envejecimiento provoca cambios inevitables y

progresivos en la composicin de la matriz de

disco , que se asemejan a los cambios en otros

envejecimiento de colgeno en tejidos. Loscambios bioqumicos influyen en la rigidez del

tejido y la fuerza, y algunas molculas de la

matriz degradadas pueden perjudicar

metabolism.103 celular discos Adems , algunos

cambios en la matriz son detectable in vivo

mediante resonancia magntica , se manifiesta

como un " disco de color negro . " 104 Sinembargo , con la edad cambios relacionados en

composicin de la matriz son inevitables , se

inicia poco despus del nacimiento , 36,39 y no

tienen relacin con dolor.1 relacionada con la

edad y reducciones en la vascularidad de la placa

terminal y su densidad7 celular en el disco


36/40

podran simplemente reflejar adaptaciones

necesarias para aumento de la carga mecnica en

el inicio de la deambulacin , y la reduccin de

transporte metabolito en un disco de cultivo. Lasfisuras microestructuras tural y lgrimas que

aparecen cada vez ms durante el crecimiento ,

posiblemente, puede dar lugar a ms extensa

interrupcin en la vida posterior , pero siempre y

cuando se mantengan pequeas, que parecen

tener poco efecto sobre la funcin mecnicainterna de los discos.61 Adems , que afectan a

todos los niveles de la columna vertebral en un

grado similar , a diferencia de los cambios

macroscpicos que se producen principalmente

entre L4 y S1 .

Esto me falta por traducer, te lo puedo mandar

maana??Ingrowth of nerves and blood vessels is an important feature of structurally disrupte

discs, and appears to be directly, though variably, associated with pain.67

In-growt

could be facilitated by the loss of hydrostatic pressure that characterizes intern

regions of intact discs (Figure 3) and that would collapse hollow capillaries. Reduce

proteoglycan content in old and degenerated discs may also facilitate the ingrowthnerves and cap-illaries

105 because aggrecan can inhibit their growth in vitro.

106,107 Whichev

mechanism is favored, it is ap-parent that ingrowth of blood vessels and nerves is too late an event in disdegeneration to be useful as a defin-ing characteristic.

This leaves structural failure as a candidate for defin-ing disc degeneration.

suggest that certain manifes-tations of structural failure meet all of the aforeme

tioned criteria. They are easily detected, unambiguous markers of impaired dis


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function that do not occur in-evitably with increasing age, and that are more closel

related to back pain and sciatica than any other feature of aging or degenerated disc

Structural failure is per-manent because adult discs are incapable of repairing gros

defects.

Furthermore, structural failure naturally progresses by physical and biologi

mechanisms and, therefore, is a suitable marker for a degenerative proces

Physically, damage to one part of a disc increases load-bearing by

Figure 8. Stress profiles from a cadaveric lumbar disc showing thdistribution of compressive stress across the discs sagittal midline, befor

and after fracture of the vertebral endplate. End-plate fracture reducecompressive stress in the anterior and central regions of the adjacent dis

and generates a stress concen-tration in the posterior anulus35(left).

adjacent tissue, so the damage is likely to spread. This principle explains crac

propagation in engineering ma-terials and why peripheral rim tears in animal dis

progress in toward the nucleus.81

Similarly, pathologic ra-dial bulging of a dis

progresses because compressive forces act to collapse the bulging lamellae. Biologi

mechanisms of progression depend on the fact that a healthy intervertebral disequalizes pressure within it, whereas a disrupted disc shows high concentrations

compressive stress in the anulus, and a decompressed nucleus (Figures 3C, 8

Reduced nucleus pressure im-pairs proteoglycan synthesis,108

so the aggrecan an

wa-ter content of a decompressed nucleus would progres-sively decrease, which

the opposite of what is required to restore normal disc function.

Similarly, the high stress concentrations generated in the anulus after endpla

damage would also be expected to inhibit matrix synthesis and increase productio

of MMPs.109 Therefore, in both regions of the disc, cells would beha


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inappropriately because structural disrup-tion has uncoupled their local mechanic

environment from the overall loading of the disc. Like a collapsed house, a disrupte

disc can no longer perform its func-tion, even though its constituent parts remai

Cellular attempts at repair become futile, not because the cells are deficient, b

because their local mechanical environ-ment has become abnormal. In this wa

structural dis-ruption of the disc progresses by physical and biologic methods, an

the process represents degeneration rather than healing.

Defining disc degeneration in terms of structural fail-ure allows all other features

degenerated discs to be considered as predisposing factors for, or consequences o

the disruption. Genetic inheritance and impaired me-tabolite transport make the dis

matrix physically weaker and, so, more vulnerable to injury; so too can age-relate

changes in collagen cross-linking, and loss of water and2158 Spine Volume 31 Number 18 2006

proteoglycan from the nucleus. Increased levels of cyto-kines and MMPs probabl

reflect the initial features of an attempted repair response to injury, as in other co

nective tissues, and they could be triggered by the abnor-mal matrix stresses whic

follow structural disruption (Figure 8). However, because of impaired matrix synth

sis, subsequent repair is never achieved. Transport of catabolic mediators within th

disc would also be boosted by the presence of gross fissures, thereby prop-agatinmatrix damage. Finally, ingrowth of blood ves-sels and nerves probably represent

late consequence of altered mechanics and biochemistry in severely degener-ate

discs. Therefore, defining disc degeneration in terms of structural failure leads to

simple conceptual frame-work, which incorporates most known features of d

generated discs. It also warns that therapeutic attempts to manipulate disc ce

physiology may prove futile un-less the cells mechanical environment is als

corrected.

This definition is also consistent with the 4 or 5-point

scales conventionally used to grade macroscopic disc de-generation.40,110,111

Tfirst point on these scales refers

to young and intact discs, while the final point corresponds to end-stag

degeneration, typified by a collapse of disc height (Figure 6D). These scales ar

exercises in pattern recognition, and although useful, they do not explain or defin

disc degeneration. Previous definitions of disc degen-eration are compatible with t

definition proposed here: mechanical damage which . . . results in a pattern of mo

phologic and histologic changes112; and sluggish adap-tation to gravity loadin


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followed by obstructed heal-ing.80

Epidemiologic studies using MRI necessaril

equate disc degeneration with associated structural changes.1

An extensive review of nomenclature made clear distinc-tions between pathologiand age-related changes in discs, and included major structural changes such

radial fissures and disc narrowing in the former category.113 Re-ferring to tendodegeneration, Riley et al

102suggests an active, cell-mediated process that may resu

from a failure to regulate specific MMP activities in response to repeated injurymechanical strain. There is a growing consensus that degeneration involvaberrant cell-mediated re-sponses to progressively deteriorating circumstances itheir surrounding matrix.

Therefore, we propose the following definitions. The process of disc degeneration

an aberrant, cell-mediated response to progressive structural failure. A degenera

disc is one with structural failure combined with accel-erated or advanced signsaging. (The second half of this definition distinguishes a degenerate disc from on

that has just been injured, and the reference to aging avoids the practical proble

of identifying specific cell-mediated responses to structural failure.) Early degene

ative changes should refer to accelerated age-related changes in a structurally inta

disc. Degenerative disc disease should be applied to a degenerated disc, which is als

painful. This last definition is consistent with the widespread use of the word diseas

to denote something that can cause distress or dis-ease. Manifestations of

structural failure such as radial fissures, disc prolapse, endplate damage, internal

external collapse of the anulus, and disc narrowing can themselves be defined in

pragmatic terms as is usual in the epidemiologic and radiologic literature.65,113,1

Cell-mediated responsesto structural failure can be regarded as the final com-mon pathway of the diseasprocess.

Interpretation: What Causes Disc Degeneration?

The aforementioned definitions simplify the issue of cau-sality. Plainly, excessi

mechanical loading causes a disc to degenerate by disrupting its structure an

precipitat-ing a cascade of nonreversible cell-mediated responses leading to furth

disruption. As discussed previously, and in detail elsewhere,4cadaveric experimen

and mathematical models show how various combinations of compression, bendin

and torsion can cause all the major structural features of disc degeneration, includin

endplate defects, radial fissures, radial bulging, disc pro-lapse, and internal collaps

of the anulus. Injury or wear-and-tear fatigue loading can create damage. Animexperiments confirm that structural disruption to disc or endplate always leads t


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cell-mediated degenerative changes.

Although we suggest that mechanical loading precipi-tates degeneration, the mo

important cause of degenera-tion could be the various processes that weaken a dis

be-fore disruption, or that impair its healing response. The combined effects of aunfavorable inheritance, middle age, inadequate metabolite transport, and loadin

history ap-pear to weaken some discs to such an extent that physical disruptio

follows some minor incident. A common exam-ple is that of disc herniatio

following a cough or sneeze. It could be argued that such a weakened disc should b

con-sidered degenerated, even if it remains structurally sound. However, a disc i

unlikely to become painful until it be-comes disrupted, so there is little to be gaine

by anticipat-ing future events and applying the term degeneration before thcrucial nonreversible event actually occurs. As suggested previously, accelerate

biochemical or cellular events in a structurally sound disc could be designated earl

degenerative changes to distinguish them from changes that are entirely typical

the discs age. The mul-tifactorial nature of disc weakening suggests that, from

medicolegal standpoint, all discs are vulnerable to a greater or lesser extent, an

the vulnerability can only be gauged from the violence, or otherwise, required t

disrupt the disc and initiate degeneration.

Conclusions

The process of disc degeneration should be defined as an aberrant, cell-mediate

response to progressive struc-tural failure. Definitions of a degenerated disc an

early degenerative changes should also refer to structural fail-ure, where

degenerative disc disease should apply to a degenerated disc, which is also painfu

The underlying cause of disc degeneration is tissue weakening occur-ring primaril

from genetic inheritance, aging, nutri-

¿Qué es la degeneración del disco intervertebral

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