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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
2154 Spine Volumen 31 Nmero 18 2006
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.
Qu es la Degeneracin del disco ? Adams y
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
2156 Spine Volumen 31 Nmero 18 2006
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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7/22/2019 Qu es la degeneracin del disco intervertebral
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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
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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
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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
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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
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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 ,
Qu es la Degeneracin del disco ? Adams y
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
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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
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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-