Análisis del líquido cefalorraquídeo: herramienta diagnóstica en la práctica clínica
Autora principal: Alejandra Villalobos Camacho
Vol. XVII; nº 11; 452
Cerebrospinal fluid analysis: diagnostic tool in clinical practice
Fecha de recepción: 11/05/2022
Fecha de aceptación: 03/06/2022
Incluido en Revista Electrónica de PortalesMedicos.com Volumen XVII. Número 11 – Primera quincena de Junio de 2022 – Página inicial: Vol. XVII; nº 11; 452
Autores:
Alejandra Villalobos Camacho1
Luis Alejandro Torres Quesada2
Centro de Trabajo actual:
1 Médico General, investigador independiente.
2 Médico Residente en Caja Costarricense de Seguro Social, Costa Rica
Resumen
El análisis del líquido cefalorraquídeo es una herramienta diagnóstica de gran importancia en el estudio de patologías del sistema nervioso central. Es importante conocer la fisiología de la producción, flujo y absorción de este líquido, así como los valores normales del mismo, para poder identificar las anomalías más comunes que caracterizan las diferentes patologías. Existe una amplia gama de estudios que se pueden realizar en el líquido cefalorraquídeo, siendo los más comunes la determinación de la presión de entrada, el aspecto macroscópico, el conteo celular y el diferencial, los niveles de proteínas y de glucosa. Los diferentes patrones de alteraciones de los parámetros normales permiten orientar el diagnóstico diferencial.
Palabras clave:
LCR, líquido cefalorraquídeo, análisis, meningitis, esclerosis múltiple, hipertensión endocraneana
Abstract
The analysis of cerebrospinal fluid is a diagnostic tool of great importance in the study of pathologies of the central nervous system. It is important to know the physiology of the production, flow and absorption of this liquid, as well as its normal values, in order to identify the most common anomalies that characterize the different pathologies. There is a wide range of studies that can be performed on the cerebrospinal fluid, the most common being the determination of opening pressure, macroscopic appearance, cell count and differential, protein and glucose levels. The different patterns of alterations of the normal parameters allow to guide the differential diagnosis.
Keywords:
CSF, cerebrospinal fluid, analysis, meningitis, multiple sclerosis, intracranial hypertension
Los autores de este manuscrito declaran que:
- Todos ellos han participado en su elaboración y no tienen conflictos de intereses
- La investigación se ha realizado siguiendo las Pautas éticas internacionales para la investigación relacionada con la salud con seres humanos elaboradas por el Consejo de Organizaciones Internacionales de las Ciencias Médicas (CIOMS) en colaboración con la Organización Mundial de la Salud (OMS) https://cioms.ch/publications/product/pautas-eticas-internacionales-para-la-investigacion-relacionada-con-la-salud-con-seres-humanos/
- El manuscrito es original y no contiene plagio
- El manuscrito no ha sido publicado en ningún medio y no está en proceso de revisión en otra revista.
- Han obtenido los permisos necesarios para las imágenes y gráficos utilizados.
- Han preservado las identidades de los pacientes.
ANÁLISIS DEL LÍQUIDO CEFALORRAQUÍDEO:
HERRAMIENTA DIAGNÓSTICA EN LA PRÁCTICA CLÍNICA
El análisis del líquido cefalorraquídeo (LCR) corresponde con una valiosa herramienta para el diagnóstico de numerosas patologías que pueden comprometer el sistema nervioso central. Es fundamental comprender la fisiología relacionada al LCR, así como las principales alteraciones que puede presentar, para obtener el máximo provecho durante su estudio e interpretación de resultados.
Generalidades del líquido cefalorraquídeo:
El LCR típicamente se define como un ultrafiltrado del plasma que se encuentra dentro del espacio subaracnoideo (1). En el adulto los volúmenes descritos varían desde 75cc hasta los 270cc no obstante, frecuentemente en la literatura se menciona un volumen total promedio de 150cc (2-3).
Este volumen total del LCR se encuentra distribuido en diferentes regiones: a nivel de los ventrículos, en el espacio subaracnoideo y en el canal espinal. De manera simplificada se establece que a nivel de los ventrículos en los adultos se contiene 25cc del LCR y a nivel del espacio subaracnoideo aproximadamente 125cc (2-3).
Es importante recordar que el LCR es uno de los tres determinantes clave del volumen intracraneal junto con la masa encefálica y la sangre. La dinámica entre estos tres componentes es la que se describe en la doctrina de Monro-Kellie y se debe tener presente que en condiciones normales el LCR contribuye con un 10% del volumen intracraneal (3).
Funciones del líquido cefalorraquídeo:
El líquido cefalorraquídeo cumple con múltiples funciones, siendo las principales la protección hidromecánica, su papel metabólico y la influencia sobre el control de la respiración.
La protección hidromecánica que ofrece el LCR al tejido cerebral se basa en la flotabilidad que le permite al mismo. Esto se debe a que el LCR presenta una gravedad específica muy baja, lo que permite reducir el peso efectivo del cerebro desde 1400g hasta aproximadamente 50g, disminuyendo así la inercia sobre el tejido encefálico y protegiéndolo contra las fuerzas de aceleración y desaceleración (1, 3, 6).
En relación con la actividad metabólica el LCR permite mantener la homeostasis del líquido intersticial del parénquima cerebral. Funciona como una fuente constante de nutrientes, permite la eliminación de los productos de desecho del metabolismo neuronal y funciona como una ruta potencial para la distribución de mensajeros químicos como las hormonas (1, 6).
El LCR también influye sobre el control de la respiración debido a su baja capacidad buffer ácido-base en comparación con la sangre. Esto se traduce en que pequeños cambios de PCO2 generen grandes fluctuaciones del pH y a su vez, estos cambios del pH, ocasionan activación de quimiorreceptores centrales que regulan en parte la respiración (1, 6).
Fisiología del líquido cefalorraquídeo
El líquido cefalorraquídeo es un líquido transparente típicamente descrito como “agua de roca” y estéril. Aunque usualmente se menciona como un ultrafiltrado del plasma esto no es del todo correcto, pues hay secreción activa de ciertas sustancias dentro de su composición (6-7).
La barrera hematoencefálica (BHE) es una estructura clave que separa el plasma del LCR y es la que permite la existencia de diferentes concentraciones de sustancias entre ambos compartimentos, además de facilitar el transporte de ciertos nutrientes hacia el sistema nervioso y evitar el paso de algunas moléculas que son potencialmente tóxicas (1-3).
El LCR en comparación con el plasma presenta una concentración baja de células, usualmente menos de 5 células por mililitro, además de una concentración baja de proteínas que se relaciona con su baja capacidad amortiguadora ácido-base (1-2).
En cuanto a los electrolitos el sodio, el cloruro y el magnesio presentan una concentración mayor que la del plasma; por otro lado, el potasio y el calcio se encuentran en una concentración menor en el LCR en comparación con el plasma (1).
Producción del LCR:
El líquido cefalorraquídeo se produce predominantemente a nivel de los plexos coroideos de los ventrículos laterales, así como en la tela coroidea del tercer y cuarto ventrículo; en estas estructuras se produce hasta el 75% del total del LCR (1-2).
Los plexos coroideos son estructuras compuestas por un conjunto de capilares fenestrados que se distribuyen sobre una capa única de células epiteliales. La producción del LCR en estas estructuras se realiza mediante un proceso que consta de dos pasos: primero hay filtración pasiva desde el plasma hasta el intersticio, proceso dependiente de un gradiente de presión determinado por la presión de perfusión cerebral; secundariamente ocurre el transporte activo desde el intersticio hacia el lumen ventricular, regulado por el sistema nervioso autónomo mediante ligandos como la dopamina, serotonina y vasopresina (1-2).
Existe un porcentaje menor de producción a nivel extra coroideo, que se demostró al eliminar dichas estructuras y evidenciar que persistía la generación de LCR (6). Se ha propuesto que esto ocurre por secreción desde el líquido extracelular cerebral y desde los capilares cerebrales.
La tasa de producción del LCR es de aproximadamente 0.3cc por minuto, lo que determina una producción de 400cc a 600cc al día (1-2). Esta varía de forma circadiana, siendo mayor en las primeras horas de la mañana; por otro lado, la producción puede ser inhibida ante temperaturas bajas, por actividad simpática mediante los receptores B2, así como por fármacos esteroideos, diuréticos y la acetazolamida (3).
Flujo del LCR:
El volumen circulante del LCR suele distribuirse en dos terceras partes a nivel intracraneal y un tercio a nivel espinal. Su flujo va desde las zonas de producción hacia las zonas de reabsorción (dirección rostrocaudal) y es un flujo pulsátil dependiente en gran proporción de la onda de pulso arterial (1-2). También depende del ciclo respiratorio y de los movimientos de los cilios de las células ependimales (3).
El líquido es secretado en los ventrículos laterales y circula hacia el tercer ventrículo a través del foramen de Monro. Posteriormente fluye hasta el cuarto ventrículo por el acueducto cerebral y una vez aquí abandona hacia el espacio subaracnoideo por el foramen de Magendie y el foramen de Luschka alcanzando los hemisferios cerebrales y la médula (1-2). Existe una pequeña proporción que fluye a través del canal central de la médula espinal. (1)
Este movimiento rostrocaudal ocurre gracias al gradiente de intensidad de las ondas de pulso que son aproximadamente 60% menos intensas a nivel lumbar en comparación con los ventrículos (3).
Reabsorción del LCR:
La reabsorción del líquido cefalorraquídeo ocurre en los senos venosos a través de las vellosidades aracnoideas, que son proyecciones endoteliales que se invaginan a través de la duramadre hacia la luz de los senos; también ocurre reabsorción a nivel de la vaina de los nervios craneales y los nervios espinales hacia el sistema linfático (1).
La reabsorción ocurre por mecanismos pasivos por lo que depende de un gradiente de presión entre el espacio subaracnoideo y los senos venosos, siendo el mínimo necesario para el adecuado flujo de 3mmHg a 5mmHg (1-2).
La tasa máxima de reabsorción es de 1.5cc por minuto y es un sistema de una sola vía por lo que, en caso de aumentos de la presión venosa, no puede invertirse el flujo (1, 3).
En los sujetos sanos la tasa de reabsorción del LCR se encuentra ajustada con la tasa de producción del mismo, con el fin de mantener niveles constantes que permitan mantener constante a su vez la presión intracraneal (3).
Recambio del LCR:
El líquido cefalorraquídeo se renueva en su totalidad al cabo de 5 a 7 horas, según la tasa de producción promedio, por lo que se renueva aproximadamente 4 a 5 veces durante el día (2-3).
Con el envejecimiento ocurre una reducción de la tasa de recambio lo que se asocia con el acúmulo de ciertos metabolitos, mismos que se encuentran elevados en algunas enfermedades neurodegenerativas, por lo que se ha planteado la posibilidad de la asociación entre estos fenómenos.
Generalidades del análisis del líquido cefalorraquídeo:
El análisis del LCR es una herramienta diagnóstica clave para valorar las diferentes patologías que pueden afectar el sistema nervioso central. La manera más sencilla para obtener una muestra de LCR es mediante la punción lumbar, procedimiento sencillo y seguro con muy bajo riesgo de eventos adversos siendo el más común la cefalea post punción desde un 9% hasta un 26% según el tipo de aguja que se utilice (4-5).
El análisis básico del líquido cefalorraquídeo comprende la medición de la presión de entrada, valoración macroscópica, los niveles de proteína y glucosa, un conteo celular con diferencial y cultivos (4). Según el contexto clínico específico es posible realizar estudios adicionales.
Presión del LCR:
La presión intracraneal (PIC) depende directamente del volumen de los principales contenidos de la bóveda craneana: el tejido nervioso, el LCR y la sangre, y es independiente de la presión arterial (3, 5).
La presión del LCR se define como la PIC determinada en posición horizontal, típicamente en decúbito lateral e idealmente con las piernas y cuello del individuo en posición neutra (1-2).
Los valores normales para un adulto reportados en la literatura corresponden a 10mmHg a 15mmHg, describiéndose incluso valores de hasta 25mmHg en sujetos obesos. Por lo tanto, la hipertensión endocraneana se define como una presión del LCR por encima de 25mmHg y la hipotensión cuando hay mediciones por debajo de los 6mmHg (1-2, 4).
La presión del LCR presenta variaciones fisiológicas con los cambios de postura, con el ciclo cardiaco (variaciones de 2mm a 5mm con la onda de pulso), con el ciclo respiratorio (variaciones de 4mm a 10mm con las respiraciones), con cambios en la presión arterial y venosa, con la actividad cerebral, la presión abdominal y la actividad física (1-4).
Puede ocurrir un aumento de la presión del LCR en casos de aumento de la producción del mismo, obstrucción al flujo o disminución de la reabsorción. Por otro lado, puede ocurrir una disminución de la presión del LCR en casos de disminución de la producción o exceso del drenaje (1, 6). En la Tabla 1 (ver Anexos) se encuentran las causas más comunes asociadas con aumento o disminución de la presión del líquido cefalorraquídeo.
Color del LCR:
En condiciones normales el LCR es un líquido transparente, incoloro, sin embargo la presencia de glóbulos rojos o blancos aún en cantidades pequeñas puede generar un aspecto turbio (4).
La xantocromía se define como una coloración amarillenta, naranja o rosada que se genera producto de la destrucción de los eritrocitos en el LCR, ocasionando la liberación de la hemoglobina que es degradada en oxi-hemoglobina, meta-hemoglobina y bilirrubina, adquiriendo así la coloración (4).
El cambio de color del LCR cuando hay destrucción de eritrocitos en el LCR inicia a las 2 horas y puede mantenerse por 2 a 4 semanas. En el caso de los pacientes con hemorragia subaracnoidea, más del 90% va a presentar xantocromía en las primeras 12h de evolución del cuadro. Otras causas no hemorrágicas de xantocromía son la hiperbilirrubinemia, en especial con valores por encima de 15mg/dL y la hiperproteinorraquia por arriba de 150mg/dL (4).
Durante una punción lumbar traumática se puede introducir sangre periférica a la muestra del LCR, ocasionando un aumento artificial de los eritrocitos. Para determinar esta situación resulta de utilidad la comparación del conteo de eritrocitos en los diferentes tubos recolectados ya que en casos de punción traumática se presentará un descenso progresivo del conteo de los glóbulos rojos, por ejemplo, el tubo 3 presentará un número menor de eritrocitos en comparación con el tubo 1 debido a que el líquido irá aclarando conforme se recolecta la muestra. Por el contrario, en casos de hemorragia subaracnoidea, el conteo de eritrocitos se mantendrá a lo largo de los diferentes tubos coleccionados. El método definitivo para valorar sangrado es la xantocromía, mostrando superioridad respecto al conteo seriado de los eritrocitos. (4-5)
Conteo celular del LCR:
El líquido cefalorraquídeo normal puede tener hasta 5 leucocitos por milímetro cúbico, sin embargo, múltiples estados patológicos pueden generar un aumento en distintos grados: infecciones, convulsiones, hemorragia, malignidad y enfermedades inflamatorias (4).
En los casos de meningitis bacteriana hasta un 87% de los pacientes presentarán leucocitos por arriba de 1000/mm3 y el 99% presentan leucocitos por arriba de 100/mm3; por el contrario, en los casos de meningitis viral suelen presentar menos de 100 leucos/mm3 (4).
Algunos autores recomiendan la corrección de los leucocitos según la cantidad de eritrocitos; se debe sustraer un leucocito por cada 1000 eritrocitos en el conteo del LCR (4-5).
Otra situación que debe tomarse en cuenta es que durante la toma puede arrastrarse al líquido recolectado células escamosas, adipocitos y condrocitos. Además, el LCR puede contener células normales de los plexos coroideos, sin embargo, si se observa un aumento desproporcionado de estas debe sospecharse un tumor de los plexos (7).
- Diferencial celular del LCR:
El diferencial celular normal del LCR es de 70% linfocitos, 30% monocitos y ocasionalmente puede haber de manera solitaria un eosinófilo o un polimorfonuclear (4).
Existen ciertas condiciones patológicas que se asocian con aumento de los leucocitos con predominio específico de alguna de las líneas celulares, por ejemplo, los monocitos suelen aumentar en casos de esclerosis múltiple, reportándose hasta el 25% de los pacientes hasta 50 monocitos. Por el contrario, en Guillain-Barré la mayoría de los pacientes presenta menos de 10 monocitos (4).
La meningitis eosinofílica se define por la presencia de más de 10 eosinófilos por milímetro cúbico o más de un 10% de eosinófilos. Suele presentarse en casos de parasitosis, algunos cuadros virales, infecciones fúngicas, así como malignidad o reacciones adversas a fármacos (4).
El diferencial por sí solo no permite distinguir con certeza entre una meningitis bacteriana y una meningitis no bacteriana. Las meningitis no bacterianas (virus, hongos y micobacterias) típicamente presentan predominio de linfocitos, sin embargo, en etapas tempranas pueden presentar predominio de polimorfonucleares. Por el contrario, las meningitis bacterianas suelen cursar con predominio de polimorfonucleares, pero hasta un 10% presentarán predominio de linfocitos en etapas tempranas cuando los leucocitos totales se mantienen por debajo de 1000/mm3 (4-5, 8).
Glucosa en el LCR:
No existe un rango de normalidad absoluta definido para la glucosa en el líquido cefalorraquídeo. Se establece la normalidad en comparación con la glicemia, la cual debe ser tomada en las 2 a 4 horas previas a la recolección de la muestra de LCR. Se define un valor normal cuando la glucosa en LCR es al menos 2/3 de la glicemia, sin embargo, esta relación disminuye conforme aumentan los niveles glicemia y rara vez se presenta una glucorraquia por arriba de 300mg/dL independientemente del nivel de glicemia (4).
Los niveles bajos de glucosa en el LCR pueden deberse a procesos infecciosos del sistema nervioso, aunque en los casos de infecciones virales suele mantenerse una glucorraquia normal. Además, hasta un 50% de infecciones bacterianas cursan con niveles normales de glucosa en el LCR. Otras causas no infecciosas de hipoglucorraquia son meningitis químicas, enfermedades inflamatorias, hemorragias y la hipoglicemia (4).
Por el contrario, niveles altos de glucosa en el LCR únicamente se presentan secundarios a hiperglicemia ya que no existe ninguna patología del sistema nervioso que cause hiperglucorraquia (4).
Proteínas en el LCR:
Las proteínas en el líquido cefalorraquídeo son clave para el diagnóstico diferencial de las patologías del sistema nervioso. Los valores normales en el adulto varían entre 18mg/dL hasta 58mg/dL, sin embargo, esto debe corroborarse con el laboratorio ya que los rangos pueden variar según la técnica empleada para la cuantificación (4).
En los casos de punciones traumáticas la presencia de eritrocitos puede elevar falsamente las proteínas, por lo que se recomienda sustraer 1mg/dL de proteínas por cada 1000 eritrocitos (4).
La elevación de las proteínas puede ocurrir en casos de infección, hemorragia, enfermedades desmielinizantes, enfermedades inflamatorias y malignidad. Los niveles bajos de proteínas pueden deberse a fuga crónica de LCR o punciones a repetición, ya que la hipoproteinemia no causa disminución de las proteínas en el líquido cefalorraquídeo (4).
En la Tabla 2 (Ver Anexos) se detallan los niveles de proteína en algunas de las patologías más comunes que afectan el sistema nervioso central.
Estudios adicionales en la valoración microbiológica del LCR:
En el análisis rutinario del líquido cefalorraquídeo se realiza una tinción de gram para valorar la presencia de bacterias en la muestra. Se reporta que la tinción es positiva hasta en un 80% de las meningitis bacterianas no tratadas pero su rentabilidad disminuye a 40%-60% en casos de meningitis parcialmente tratadas (4, 8).
Según la sospecha clínica se pueden realizar tinciones especiales, por ejemplo, la tinción de Ziehl-Neelsen para valorar por bacilos alcohol ácido resistentes en casos de tuberculosis, la tinta china en casos de sospecha de criptococosis y la tinción de Wright o de Giemsa para valorar por toxoplasmosis (4).
Los cultivos permanecen como el gold-standard para el diagnóstico de las meningitis bacterianas. También resultan de utilidad en infecciones virales, por micobacterias y fúngicas, sin embargo, su rentabilidad diagnóstica depende de los diferentes patógenos. En el caso de enterovirus, causa viral más frecuente, se logra cultivar en 40% a 80% de los casos. En cuanto a la tuberculosis la limitante principal corresponde con los altos volúmenes de muestra requeridos (mínimo 15cc, idealmente 50cc) y los largos tiempos de cultivo de hasta 6 semanas. En caso de hongos, el cultivo resulta positivo hasta en 95% de infecciones por criptococo, sin embargo, es menos probable obtener cultivos positivos en infecciones por otros hongos (4, 8).
La aglutinación por látex es una técnica que permite la detección rápida de antígenos bacterianos, sin embargo, está en desuso debido al no despreciable número de falsos positivos que asocia, además por el crecimiento de otras técnicas como la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). La PCR es una técnica de alta sensibilidad y especificidad, que requiere poco volumen de muestra y permite obtener un resultado en poco tiempo; en muchos patógenos incluso supera la rentabilidad diagnóstica de los cultivos con tiempos de espera menores (4).
Histología del LCR:
La valoración histológica del líquido cefalorraquídeo no suele realizarse de manera rutinaria, sin embargo, debe tomarse en cuenta cuando se sospecha de malignidad. En la literatura se menciona que idealmente la muestra debe prepararse en las primeras dos horas de haber recolectado el LCR para aumentar la rentabilidad diagnóstica (4).
Inmunología del LCR:
Los estudios por inmunología a nivel del líquido cefalorraquídeo son herramientas importantes en especial ante la sospecha de enfermedades inflamatorias desmielinizantes. Los estudios más comúnmente realizados son: estudio por bandas oligoclonales, anticuerpos anti-AQP4 y anticuerpos anti-NMDA (5).
Las bandas oligoclonales son proteínas, predominantemente gamma globulinas, que reflejan una respuesta local de las células B un fenómeno inflamatorio, no obstante, también pueden elevarse en casos de producción sistémica de inmunoglobulinas, como en los mielomas.
Para diferenciar entre una producción sistémica y una producción local en sistema nervioso se debe recolectar una muestra de LCR y una muestra de suero. Si se encuentran las bandas oligoclonales elevadas en ambas muestras probablemente corresponde a un fenómeno sistémico; si las bandas están elevadas únicamente en el LCR traduce una respuesta anormal de las células B a nivel de sistema nervioso. Las causas más frecuentes de elevación de las bandas oligoclonales en LCR son la esclerosis múltiple, procesos infecciosos, lupus, enfermedades paraneoplásicas y neuro sarcoidosis (5).
En el caso de los anticuerpos anti-AQP4 son útiles ante la sospecha de neuromielitis óptica y los anticuerpos anti-NMDA ante la sospecha de encefalitis auto inmune (5).
ANEXOS.
Tabla 1. Condiciones comunes asociadas con hipotensión, normotensión e hipertensión del líquido cefalorraquídeo.
| Hipotensión | Presión normal | Hipertensión |
| · Fuga de LCR
· Fármacos: acetazolamida, furosemida, indometacina. |
· Hidrocefalia normotensiva
· Enfermedades desmielinizantes · Vasculitis · Encefalitis |
· Hipertensión idiopática
· Hidrocefalia · Meningitis infecciosa · Trombosis seno venoso · Papiloma del plexo coroideo · Lesión espacio ocupante* · Síndrome de Guillain-Barré* |
* Pueden presentar hipertensión o una presión de LCR normal.
Fuente: adaptado de referencia 1.
Tabla 2. Hallazgos usuales en el análisis del líquido cefalorraquídeo en algunas de las enfermedades más comunes que comprometen el sistema nervioso central.
| Presión (mmHg) |
Aspecto macro | Leucocitos por mm3 | Diferencial | Proteínas (mg/dL) | Glucosa* | |
| Normal | 10-15 | Claro | 0-5 | Linfocitos | <50 | >2/3 |
| Infección viral | Normal | Claro | 10-2000
(Típicamente <100) |
Linfocitos | 50-90 | Normal |
| Infección bacteriana | Elevada | Turbio | 100-60000
(Típicamente >1000) |
Neutrófilos | >90 | <40% |
| Infección por hongos | Variable | Claro | 20-500 | Linfocitos | >50 | Variable |
| Tuberculosis | Variable | Variable | 50-5000 | Linfocitos | Variable | <50% |
*La glucosa se expresa como un porcentaje, relación entre glucorraquia y glicemia.
Fuente: elaboración propia con base en las referencias 4-5, 8.
BIBLIOGRAFÍA
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