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Analisis de las rutas de entrada de las celulas leucemicas al sistema nervioso central: desarrollo de un modelo xenogenico.

ANALISYS OF ENTRY ROUTES OF LEUKEMIC CELLS TO CENTRAL NERVOUS SYSTEM: DEVELOPMENT OF A XENOGENEIC MODEL

INTRODUCCION

La leucemia linfoblastica aguda (LLA) infantil es el cancer mas comun en la infancia, constituyendo la causa de muerte mas frecuente por enfermedad en la poblacion infantil, debido a la recaida leucemica y/o a la refractariedad terapeutica (Belson et al 2006). En la LLA, como en otras neoplasias, la secuencia de acontecimientos que derivan en la transformacion maligna de la celula es multifactorial. Estos eventos acontecen durante la diferenciacion linfoide, confiriendole a este progenitor capacidad de autorrenovacion indefinida y bloqueo de la diferenciacion. Puede desarrollarse a partir de celulas precursoras de linfocitos B y T, en diferentes estados de maduracion, de lo cual dependera su posterior clasificacion y pronostico.

Gracias a los grandes avances de las ultimas decadas, los protocolos quimioterapicos estan dando muy buenos resultados, con un indice de curacion de un 85%. Sin embargo los resultados no son tan favorables para aquellos pacientes que presentan una recaida, con tasas de supervivencia de entre 30-50% para una primera recaida, que disminuyen notablemente en posteriores (Pui et al 1998; Bhojwani and Pui 2013).

La recaida de la leucemia con metastasis en el sistema nervioso central (SNC) es una complicacion que ocurre entre un 5% y 11% de los casos, siendo este uno de los lugares mas frecuentes para la reaparicion de la patologia (Gelber et al 1993; Chamberlain 2010). Asi, la dificultad de tratamiento, la gravedad, y la altisima mortalidad que conlleva esta complicacion, marcan la necesidad de investigar sus caracteristicas y patogenia.

OBJETIVOS

El objetivo de este trabajo es explorar las posibles rutas de entrada de los blastos leucemicos al SNC en la LLA, asi como los posibles santuarios dentro del parenquima nervioso utilizados por las celulas tumorales, que les permitirian escapar a la quimioterapia intratecal.

MATERIAL Y METODOS

Para la realizacion del estudio se utilizaron ratones inmunodeficientes NSG, que permiten el injerto de las celulas humanas y el progreso de la leucemia. El estudio fue aprobado previamente por el Comite de Experimentacion Animal de la UCM y de la Comunidad de Madrid.

El injerto se llevo a cabo mediante la administracion intravenosa de una suspension de 200 pl ([10.sup.5] celulas leucemicas) (Lock et al. 2002). Desde ese momento, los ratones fueron monitorizados de manera periodica hasta la aparicion de signos de enfermedad. A partir de la cuarta semana, la confirmacion del injerto se realizo mediante sangrado en cola. Una vez que los ratones manifestaban indicios patologicos, se procedio a su sacrificio mediante inhalacion de atmosfera progresivamente reemplazada por CO2, y posterior dislocacion cervical para asegurar el cese de sus funciones vitales.

Finalmente, para la consecucion de los objetivos, se recogieron las muestras para su procesamiento histologico, de acuerdo a las tecnicas de microscopia optica, electronica e inmunofluorescencia, segun correspondiese.

RESULTADOS

Mediante las diferentes tecnicas se ha confirmado la presencia de celulas leucemicas en distintas localizaciones del encefalo. Cabe destacar la infiltracion leptomeningea, que de manera recurrente aparecia en todas las muestras analizadas.

Como se observa en las imagenes mostradas en la Fig. 1, las celulas leucemicas penetran desde el espacio subaracnoideo hacia el espacio de Virchow-Robin para alcanzar zonas profundas del parenquima nervioso. Aqui, unicamente la limitante glial-pial las separa ya del mismo, impidiendo la invasion del parenquima por los blastos (Fig. 1).

En estas zonas fueron frecuentes las imagenes de gliosis, reflejando el dano tisular (Fig. 2). Ademas, en algunas regiones, la barrera glial, tanto a nivel de la piamadre como del espacio de Virchow-Robin, aparece menos definida que en las imagenes anteriores, y presenta interrupciones de continuidad (Fig. 3), permitiendo asi el paso a la leucemia, que aparece formando pequenos grupos dentro de la sustancia gris (Fig. 3).

Otro importante foco de celulas leucemicas halladas en los cortes histologicos del cerebro de ratones inyectados son los ventriculos, y mas concretamente las regiones de estos que alojan los plexos coroideos. En este territorio son frecuentes las zonas hemorragicas con abundante infiltracion leucemica (Fig. 4).

En el plexo coroideo se aprecia una intima relacion entre las celulas leucemicas y el endotelio de los capilares fenestrados, advirtiendose blastos ya en el interior del estroma. (Fig. 5). De esta forma, podrian acumularse estas celulas entre la membrana basal vascular y la epitelial, en lo que podria ser un nicho privilegiado (Fig. 5)

En relacion con todo lo anterior, el estudio a microscopia electronica revela zonas del parenquima nervioso con neuronas muertas, asi como fibras nerviosas degeneradas, que podrian afectar funciones motoras o sensitivas dependiendo de la region afectada (Fig. 6).

Esto puede ser el resultado directo de la presencia de la leucemia en el parenquima nervioso o por el contrario puede ser consecuencia de la propia respuesta inflamatoria producida por el dano tisular.

DISCUSION

Teniendo en cuenta los hallazgos histopatologicos encontrados, podemos considerar que a diferencia de otras patologias como la Esclerosis Multiple, en la cual las celulas inmunes llegan por los vasos sanguineos y atraviesan el endotelio para alcanzar el parenquima, en el caso de la metastasis de celulas leucemicas, el mecanismo no implicaria el paso por la pared de las arteriolas cerebrales, sino mas bien, la alteracion de la piamadre y de la barrera limitante glial.

Por otro lado, en lo que respecta a los plexos coroideos, las imagenes de interaccion entre celulas leucemicas y endotelio, y la presencia de estas en el interior del estroma, podria sugerir que esta estructura sea una de las implicadas en el paso de los blastos desde la sangre a traves de capilares fenestrados, como una barrera menos restrictiva, hasta el liquido cefalorraquideo (LCR).

CONCLUSIONES

Analizando las muestras obtenidas se concluye que la invasion leptomeningea de celulas leucemicas es el factor comun en todos los casos de recaida en el SNC. Asi, una de las rutas de entrada desde la sangre al LCR, podria ser como hemos podido observar, a traves de los capilares fenestrados de los plexos coroideos. Los cuales, a su vez, parecen constituir uno de los santuarios que permiten a los blastos leucemicos escapar de la quimioterapia intratecal. Finalmente, una vez infiltrado el espacio subaracnoideo, la leucemia puede expandirse por toda la superficie del SNC, alcanzando zonas mas profundas del parenquima introduciendose por los espacios de Virchow-Robin.

http://dx.doi.org/10.5209/RCCV.55363

AGRADECIMIENTOS

A los Dres. Angeles Vicente y Manuel Ramirez por su dedicacion.

BIBLIOGRAFIA

American Cancer Society. ?Que es la leucemia linfocitica aguda? (2016). [online] Cancer.org. http://www.cancer.org/espanol/cancer/leucemialin fociticaagudaadultos/guiadetallada/leuc emia-linfocitica-aguda-adultos -what-is-what-is-a-l-l [Accessed 10 Feb. 2016].

Belson, M., Kingsley, B. and Holmes, A. (2006). Risk Factors for Acute Leukemia in Children: A Review. Environ Health Perspect, 115(1), pp.138-145.

Bhojwani, D. and Pui, C.H. (2013). Relapsed childhood acute lymphoblastic leukaemia. The Lancet Oncology, 14(6), pp.205-217.

Chamberlain, M. (2010). Leptomeningeal Metastasis. Seminars in Neurology, 30(03), pp.236244.

Gelber, R. et al (1993). Central nervous system treatment in childhood acute lymphoblastic leukemia. Long-term follow-up of patients diagnosed between 1973 and 1985. Cancer, 72(1), pp.261-270.

Lock, R. et al (2002). The nonobese diabetic/severe combined immunodeficient (NOD/SCID) mouse model of childhood acute lymphoblastic leukemia reveals intrinsic differences in biologic characteristics at diagnosis and relapse. Blood, 99(11), pp.4100-4108.

Pui, C.H. et al (1998). Early Intensification of Intrathecal Chemotherapy Virtually Eliminates Central Nervous System Relapse in Children With Acute Lymphoblastic Leukemia. Blood, 92(2), pp.411-415.

Martinez-Macho, C., Fernandez-Sevilla, LM.

Facultad de Medicina de la UCM. Madrid, Espana.

Leyenda: Figura 1

Leyenda: Figura 2

Leyenda: Figura 3

Leyenda: Figura 4

Leyenda: Figura 5

Leyenda: Figura 6
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Author:Martinez-Macho, C.; Fernandez-Sevilla, L.M.
Publication:Revista Complutense de Ciencias Veterinarias
Date:Jul 1, 2017
Words:1406
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