L’emiplegia causata dalla malattia cerebrovascolare coinvolge il CST. L’atrofia muscolare delle estremità talvolta osservata sul lato interessato ha sollevato polemiche sul fatto che questa atrofia derivi dal disuso o dalla denervazione causata da TND anterograda in risposta al danno del motoneurone superiore.,1234 Abbiamo riportato studi morfometrici di fibre AHC e CST laterali del midollo spinale in una serie di malattie neurodegenerative relative alle popolazioni di controllo e abbiamo chiarito i modelli specifici della malattia di perdita neuronale e di fibre.567891011 Il presente studio è stato progettato per chiarire se le lesioni del motoneurone superiore nelle malattie cerebrovascolari inducono TND anterograda nei motoneuroni inferiori.,

Soggetti e metodi

Due pazienti con emorragia cerebrale che coinvolgono i gangli della base destra e il talamo e due con infarto nel territorio dell’arteria cerebrale media destra e dell’arteria cerebrale posteriore erano soggetti. Tutti e quattro i soggetti avevano una grave emiplegia sinistra spastica che comprendeva gli arti inferiori e superiori. Le età alla morte variavano da 20 a 89 anni e l’intervallo dall’inizio dell’ictus alla morte variava da 1 a 8 anni. Sono stati selezionati quattro soggetti di controllo corrispondenti all’età senza evidenti anomalie del sistema nervoso centrale., I dettagli clinici dei soggetti sono riassunti nella Tabella 1.

Le autopsie sono state eseguite entro 2 ore post mortem. Il 4 ° segmento lombare e il 7 ° segmento toracico del midollo spinale sono stati rimossi, fissati in una soluzione di formalina tamponata al 10% e trattati per sezioni di paraffina. La valutazione citoarchitettonica dell’AHC è stata eseguita come descritto in precedenza.67911 Iniziando rostralmente, il 4 ° segmento lombare è stato tagliato trasversalmente in sezioni seriali da 300 a 500 spesse 10 µm; ogni 10 ° sezione è stata macchiata con la tecnica Klüver-Barrera., Il corno ventrale spinale è stato designato come la materia grigia ventrale ad una linea attraverso il canale centrale perpendicolare al solco spinale ventrale. Sono stati presi fotomicrografi (×205) che includevano l’intero corno ventrale in ciascuna delle sezioni macchiate. I diametri dei neuroni visualizzati chiaramente nucleoli sono stati misurati sulla microfotografie con una particella di dimensioni analyzer (TGZ-3, Carl Zeiss), e AHC sono stati classificati arbitrariamente in tre gruppi in funzione del diametro: di grandi dimensioni (≥32.8 µm), medie (≥24.8 µm <32.8 mm) e piccolo (<24.,8 µm).79 Modelli di possibile perdita cellulare sono stati esaminati in due modi. Per un approccio, sono state analizzate una distribuzione topografica bidimensionale, dipendente dalle dimensioni e quindi una distribuzione tridimensionale della densità neuronale nel piano orizzontale del midollo spinale. Per l’altro, è stata ottenuta una ricostruzione dipendente dalle dimensioni delle popolazioni cellulari nel corno spinale ventrale al 4 ° livello lombare., Per studiare la distribuzione topografica dipendente dalle dimensioni bidimensionali e la distribuzione tridimensionale della densità neuronale dei neuroni, tutti gli AHC con nucleoli distinti identificati nei fotomicrografi sono stati classificati come neuroni di grandi dimensioni, medie o piccole dimensioni. Le loro posizioni sono state tracciate e tracciate su un montaggio del corno ventrale, e le ricostruzioni bidimensionali e tridimensionali generate al computer delle frequenze cellulari sono state ottenute come mappe di densità cellulare dipendenti dalle dimensioni.,

Risultati

In tutti e quattro i pazienti con ictus, il CST laterale nella colonna dorsolaterale sinistra su entrambi i segmenti toracico e lombare del cavo ha dimostrato un’ampia perdita di assoni. Tuttavia, la cromatolisi centrale, i neuroni atrofici e la neuronofagia sono stati osservati solo raramente nel corno ventrale sul lato interessato o non interessato. L’analisi della distribuzione topografica dipendente dalle dimensioni dell’AHC nel 4 ° segmento lombare non ha dimostrato alcuna differenza tra i lati interessati e non interessati in nessuno dei quattro pazienti con ictus (Fig 1 e 2)., Allo stesso modo, questa analisi non ha rivelato alcuna differenza tra le corna ventrali destra e sinistra nei soggetti di controllo (Fig 1 e 2).

Rispettivo conteggio di grandi, medie e piccole dimensioni AHC nel 4 ° segmento lombare dei pazienti con ictus variava dal 1758 al 2386 al 50 sezioni (media±SD, 2070±259), 515 a 648 (media±SD, 594±57), e 602, per 697 (media±SD, 645±42) sul lato destro e il 1810 a 2490, (media±SD, 2082±279) 569 a 627 (media±SD, 593±21) e 596 a 681 (media±SD, 627±34) sulla sinistra., I conteggi corrispondenti per il gruppo di controllo erano indistinguibili da quelli nei pazienti con ictus su entrambi i lati affetti e non affetti (Tabella 2). Nessuna differenza significativa è stata osservata dal test di Mann-Whitney U tra i pazienti con ictus e i soggetti di controllo o tra i lati interessati e non interessati del corno ventrale spinale per nessuna delle determinazioni di cui sopra.,

Discussione

Gli AHC spinali includono tre tipi distinti di neuroni in termini di dimensioni, posizione e funzione del corpo cellulare: grandi α-motoneuroni, γ-motoneuroni di medie dimensioni e piccoli neuroni che si presume siano interneuroni.7912131415 Il ruolo fisiologico di α-e γ-motoneuroni è il controllo motorio dei muscoli scheletrici, mentre molti interneuroni sono pensati per fornire una connessione sinaptica tra i motoneuroni superiori,161718192021 neuroni extrapiramidali, 1622 o sistema sensoriale2324 e α – o γ-motoneuroni.2526 Anche questi AHC sono noti per sinapsi con molti sistemi afferenti., Il CST umano è composto da grandi fibre mielinizzate originarie delle cellule Betz e più numerose fibre mielinizzate più piccole di origine per lo più sconosciuta.581011 Si pensa che alcune grandi fibre mielinizzate si connettano con α-motoneuroni tramite relè monosinaptico, mentre la maggior parte delle fibre si connette con loro tramite relè polisinaptico tramite piccoli interneuroni.161718192021

Non di rado, si nota atrofia muscolare nelle estremità plegiche dei pazienti con ictus., Molte polemiche sono persistite sul fatto che questa atrofia coinvolga il TND dei motoneuroni inferiori dopo le lesioni del motoneurone superiore o rappresenti l’atrofia muscolare del disuso. Negli esseri umani,è noto che la TND (anterograda o retrograda) si verifica nelle lesioni delle vie visive,27 limbiche, 28 o dentato-rubro-olivarie.2930 Tuttavia, questo fenomeno non è ben noto nel sistema motorio somatico. Kanemitsu et al31 hanno riportato un caso studiato molti anni dopo l’emisferectomia con degenerazione completa del CST; nessuna TND anterograda era evidente., Poiché i motoneuroni ricevono input da un’ampia varietà di sistemi afferenti, sono quindi considerati improbabili da subire TND anterograda anche dopo la completa interruzione del CST.313233 Tuttavia, Kondo et al34 hanno riferito che il grado di degenerazione del tratto piramidale sembrava essere parallelo alla perdita di fibre nelle radici spinali ventrali. Qui et al35 ha anche suggerito che l’atrofia dei neuroni nel segmento cervicale si è verificata sul lato della degenerazione CST laterale., Negli studi elettrofisiologici, le unità motorie sono diminuite di numero sul lato del midollo spinale affetto da ictus cerebrale, con α-motoneuroni in uno stato funzionalmente depresso.3637 Sebbene le differenze sinistra-destra non fossero evidenti morfometricamente nel nostro studio, la perdita dell’effetto trofico dai motoneuroni superiori potrebbe alterare lo stato funzionale dell’AHC sul lato interessato senza perdita di AHC.,

In un caso umano recentemente riportato, lo spopolamento e l’atrofia del piccolo AHC controlaterale e la diminuzione dell’AHC ipsilaterale si sono verificati nei segmenti cervicali dopo un’amputazione prossimale dell’arto superiore, con l’implicazione che gli interneuroni ipsilaterali e commissurali possono subire TND retrogrado.38 Ciò suggerisce che la TND anterograda potrebbe derivare dalla perdita di input neuronale all’AHC. Tuttavia, i nostri risultati morfometrici indicano che le lesioni CST non provocano TND anterograda di AHC spinale.,v>

AHC = anterior horn cells CST = corticospinal tract TND = transneuronal degeneration

Figure 1., Modelli bidimensionali di distribuzione topografica e dimensionale dei neuroni nel corno ventrale a L4. AHC sono stati divisi in quattro gruppi e le loro posizioni sono presentati schematicamente. Tutte le cellule nervose nelle 10 sezioni più rostrali sono state tracciate per ciascun caso.

Figura 2. Mappe tridimensionali di distribuzione della densità neuronale del corno ventrale a L4. Il numero di celle per unità di area nelle sezioni rostrali 10 è rappresentato come barre., L’area di ciascuna colonna esaminata in ciascun caso era di 0,117 mm2. La densità neuronale era divisa in quattro gruppi rappresentati come una gradazione dal bianco al nero. Nessuna differenza evidente nella densità neuronale, compresa quella degli interneuroni nella zona intermedia, è stata notata tra le corna ventrali destra e sinistra nei soggetti di controllo e nei pazienti.

Tabella 1.,umor

2 58 /M Rottura dissezione aneurisma aortico
3 81 /M Polmonite
4 90 /M Polmonite

AVM indica malformazione artero-venosa; MCA, dell’arteria cerebrale; e PCA, posteriore dell’arteria cerebrale.,

Tabella 2.,

2713
Media±SD 2190±297 518±47 543±21 3251±338 2113±304 514±76 607±15 3234±365

le cellule Neuronali sono classificati come di grandi, medie e piccole dimensioni, rispettivamente, definito da diametri ≥32.,8 µm, ≥24,8 µm a < 32,8 µm e <24,8 µm. Ogni figura indica il conteggio neuronale in 50 sezioni.

Una parte di questo studio è stata sostenuta da sovvenzioni del Ministero del Welfare e della Salute del Giappone.

Note a piè di pagina

Corrispondenza con Shin-ichi Terao, MD, Divisione di Neurologia, Quarto Dipartimento di Medicina Interna, Aichi Medical University, Nagakute, Aichi 480-11, Giappone.
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