LIQUIDO CEREBROSPINALE

Il liquido cerebrospinale (LCS), contenuto nelle cavità ventricolari e negli spazi subaracnoidei, viene prodotto dai plessi corioidei dei ventricoli laterali (per il 70% circa) e in minor misura dai capillari leptomeningei e dell’ependima ventricolare; il volume totale è 150 ml nell’adulto e 50 ml nel neonato ed è mantenuto costante da un corretto bilanciamento tra produzione e riassorbimento. Il meccanismo di formazione è duplice: secrezione attiva tramite gli enzimi ATPasi e anidrasi carbonica e ultrafiltrazione per azione della differente pressione emato-liquorale attraverso le fenestrature endoteliali.Dalle sedi di produzione, il LCS fluisce al terzo ventricolo attraverso i forami di Monro e al quarto ventricolo attraverso l’acquedotto del Silvio; raggiunge quindi gli spazi subaracnoidei, peri-encefalici e peri-midollari e il canale ependimale centromidollare, attraverso i forami di Luschka e di Magendie. A livello della corteccia cerebrale segue le propaggini dello spazio subaracnoideo lungo i vasi sanguigni (spazi di Virchow-Robin).L’assorbimento nel sistema venoso avviene per filtrazione e osmosi a livello dei villi aracnoidei (granulazioni del Pacchioni). Essi sono costituiti da estroflessioni della membrana aracnoidea in direzione del lume del seno sagittale superiore e di altri seni venosi, compresi quelli adiacenti le radici spinali, e funzionano con un meccanismo a valvola permettendo il flusso unidirezionale del LCS dagli spazi subaracnoidei al sangue venoso.Nell’adulto la velocità di formazione è di 0,35 ml/min circa con un ricambio completo di 3-4 volte al giorno. Il volume e la pressione liquorale vengono influenzati da variazioni della pressione venosa centrale, mentre scarsa influenza hanno le variazioni della pressione arteriosa sistemica. La composizione del liquor è in equilibrio con quella del liquido extra-cellulare e riflette pertanto il metabolismo del tessuto cerebrale, simile a un ultrafiltrato del plasma; se ne differenzia per il minor valore del pH e le minori concentrazioni di sodio, potassio, bicarbonati, calcio e glucosio, mentre sono più elevate quelle di magnesio e di cloro. Vi sono inoltre proteine, aminoacidi, acidi organici, urea, creatinina, lipidi, ormoni quali tiroxina, vitamine e cellule. La presenza della barriera emato-encefalica è alla base della differente composizione tra plasma e liquor: le molecole passano la barriera in funzione delle dimensioni, del grado di liposolubilità e dissociazione ionica e della presenza di trasportatori specifici; il passaggio delle proteine plasmatiche è influenzato dal gradiente di concentrazione, dall’età del soggetto, dalla velocità di flusso e dalla presenza di una sintesi locale. Le basi strutturali della barriera sono costituite da uno strato endoteliale privo di fenestrature e ricco di giunzioni serrate, disposto su una membrana basale continua, da espansioni gliali astrocitarie e dalla scarsa presenza di vescicole di pinocitosi a livello delle cellule endoteliali. In condizioni patologiche (malattie infiammatorie, tumorali, vascolari, tossiche, disordini immunitari), la barriera perde la sua permeabilità selettiva, con conseguenti modificazioni della concentrazione dei componenti liquorali e comparsa di edema cerebrale vasogenico.Funzioni del LCS. (1) Essendo la sua composizione in equilibrio coi liquidi interstiziali, mantiene ottimale l’ambiente che circonda neuroni e glia (funzione omeostatica); (2) protegge il cervello dall’impatto con strutture ossee e dalle variazioni della tensione endocranica (funzione protettiva meccanica); (3) è sede di meccanismi cellulari e umorali di tipo immunitario; (4) veicola ormoni e neuropeptidi.Tecniche di prelievo del LCS. Il liquor è generalmente prelevato a livello lombare tramite rachicentesi ; solo in casi particolari (malformazioni lombari, aderenze meningee) si ricorre a puntura sub-occipitale. La puntura ventricolare viene utilizzata nei neonati e qualora si voglia rapidamente ridurre la pressione liquorale o iniettare farmaci a livello intratecale.Metodologie di indagine liquorale.Osservazione diretta. In condizioni normali il liquor si presenta limpido e incolore. L’aspetto ematico (colore rosa-rosso) può essere causato da contaminazione del campione al momento del prelievo o da emorragia subaracnoidea o cerebro-meningea. Nel primo caso il colore tende a schiarirsi nelle provette successive e diventa limpido dopo centrifugazione, mentre in caso di emorragia resta ematico in tutte le provette, con xantocromia dopo centrifugazione. L’aspetto xantocromico (colore giallo-arancio), dovuto alla presenza di prodotti di degradazione della emoglobina, si può osservare in caso di emorragia subaracnoidea qualora la rachicentesi venga effettuata da un minimo di 12 ore a un massimo di 3 settimane di distanza; analogo aspetto si può trovare nel liquor con elevata proteinorrachia (>150 mg/dl), come in caso di blocco subaracnoideo spinale (sindrome di Froin) . L’aspetto torbido-purulento (colore bianco-grigio) è dovuto a intensa pleiocitosi ed è caratteristico della meningite batterica. L’aspetto a vetro smerigliato, riscontrabile in caso di meningite tubercolare, è costituito da filamenti di fibrina aggregati in un reticolo proteico (reticolo di Mya).Esame citologico. Deve essere eseguito entro 2 ore dal prelievo, prima del verificarsi dei fenomeni di citolisi; la conta delle cellule si esegue a fresco, mediante camera di Nageotte o di Fuchs-Rosenthal. Il liquor normale contiene fino a 4 elementi per mm3 (67% linfociti, 30% monociti e, in minor misura, polimorfonucleati). L’uso di anticorpi policlonali anti-immunoglobuline umane consente di evidenziare linfociti B attivati, contenenti immunoglobuline intracitoplasmatiche; l’aumento di tali cellule è ritenuto un marker precoce di malattie infiammatorie cerebrali. Con metodiche particolari è possibile determinare le varie sottopopolazioni linfocitarie e le citochine da questi prodotte. Nei pazienti affetti da sclerosi multipla in fase attiva è stato osservato un aumento liquorale dei linfociti helper e di alcune citochine (interleuchina-1 e 2, Tumor Necrosis Factor): tali parametri sono utili per valutare l’efficacia di un’eventuale terapia immunosoppressiva.Determinazione della proteinorrachia e delle singole frazioni proteiche. In condizioni normali, i valori proteici variano in relazione all’età e alla sede del prelievo, essendo più elevati in età senile e aumentando dai ventricoli agli spazi subaracnoidei lombari. A tale livello, la proteinorrachia è di 25-50 mg/dl. Un aumento delle proteine liquorali si ritrova in varie patologie, ma gli incrementi maggiori si riscontrano nelle meningiti, nei tumori spinali e nei gravi sanguinamenti (>500 mg/dl); le polinevriti, la s. di Guillain-Barré, la radicoloneuropatia diabetica e il mixedema si accompagnano ad aumenti compresi tra 100 e 300 mg/dl, mentre l’ipoproteinorrachia è talvolta associata alla presenza di fistole durali. La dissociazione albumino-citologica si caratterizza per un aumento delle proteine liquorali non accompagnato da un significativo aumento degli elementi cellulari; tale reperto è caratteristico della s. di Guillain-Barré , ma si può riscontrare in altre condizioni cliniche, quali la radicoloneuropatia diabetica, il mixedema e nei tumori spinali. Le alterazioni della permeabilità di barriera possono essere valutate attraverso la determinazione del rapporto di concentrazione LCS/siero (Q) delle proteine totali o dell’albumina (Q alb) che, pur essendo la principale tra le proteine liquorali, viene sintetizzata esclusivamente in sede extra-cerebrale a livello epatico. Anche le IgG liquorali derivano dal siero, ma in alcune condizioni patologiche si può verificare una sintesi intratecale da parte di plasmacellule all’interno del sistema nervoso. Tale sintesi può essere quantizzata mediante l’indice di Link (IgG index: IgG liquor/IgG siero x albumina siero/albumina liquor), il cui valore normale è <6. L’aumento di tale valore è caratteristico della sclerosi multipla, ma si può ritrovare in altre condizioni quali neuroborreliosi, neurolue, encefalite herpetica, panencefalite sclerosante subacuta ed encefalite da HIV. L’isoelettrofocusing su gel di poliacrilamide è una tecnica che permette di separare le diverse frazioni proteiche in base al loro punto isoelettrico (pH); essa viene utilizzata per la ricerca di bande IgG oligoclonali. Il pattern liquorale ottenuto deve sempre essere confrontato con quello sierico per poter identificare le bande di origine intratecale. Si distinguono 5 pattern principali: (1) pattern normale, in cui le IgG sono distribuite in un ampio range di pH in regione alcalina e colorazione uniforme; (2) pattern di sintesi normale con presenza di almeno 2 bande oligoclonali nel liquor, assenti nel corrispettivo siero (presente nel 90-100% dei pazienti affetti da sclerosi multipla e in alcuni soggetti con encefalite da Herpes simplex, panencefalite sclerosante subacuta, infezioni croniche del sistema nervoso); (3) pattern “mirror” (osservabile nel 25% dei casi di Guillain-Barré), caratterizzato da identica presenza di bande oligoclonali nel liquor e siero, espressione di attivazione immunitaria sistemica con passaggio di IgG oligoclonali dal siero attraverso una barriera integra o alterata; (4) pattern “paraproteinemia” (tipico del mieloma), simile al precedente, ma con bande regolarmente spaziate in un ristretto range di pH; (5) pattern misto con presenza contemporanea di bande oligoclonali di sintesi locale e “mirror” (neurolupus, neurosarcoidosi, neuroborreliosi, m. di Behçet e sporadici casi di sclerosi multipla).Glicorrachia. I valori normali sono compresi tra 70-120 mg/dl e sono proporzionali (60-80%) alla glicemia sierica (valutazione spettrofotometrica). Ipoglicorrachia si riscontra nelle meningiti batteriche e micotiche (in associazione ad aumento di piruvato e lattato), nelle carcinomatosi e nella sarcoidosi meningea, mentre scarse modificazioni si hanno nelle meningiti virali.Valutazione microbiologica. Si effettua per mezzo della ricerca anticorpale specifica, di allestimenti colturali e tramite la tecnica della reazione di polimerizzazione a catena (PCR), metodo sensibile e specifico per la rapida identificazione del DNA genomico dell’agente causale (grazie all’amplificazione di DNA estraneo).