Análisis digital de las imágenes obtenidas por inmuno

ANALISIS DIGITAL DE LAS IMAGENES OBTENIDAS POR INMUNO-ELECTROMICROSCOPÍA EN CEREBROS DE PACIENTES ESQUIZOFRÉNICOS, EN
SU DESCENDENCIA Y EN ANIMALES EXPERIMENTALMENTE INOCULADOS
SEGUNDO MESA CASTILLO
Hospital Psiquiátrico de la Habana
[email protected]
RESUMEN. Con el uso de técnicas inmuno-electromicroscópicas y del análisis digital de las imágenes obtenidas de muestras del tejido cerebral de
pacientes esquizofrénicos, de su descendencia y de animales experimentalmente inoculados con líquido céfalo-raquídeo (LCR) se observaron partículas
y un fenómeno de multiplicación anormal de membranas en el sistema nervioso central las que reaccionaron en forma positiva con el antisuero para el
herpes simplex hominis tipo I. La similitud encontrada entre las observaciones en fetos abortados de madres esquizofrénicas, en esquizofrénicos
adultos y en los animales inoculados, establece la posibilidad hipotética de un tipo de trasmisión vertical de la enfermedad esquizofrénica. La
inoculación de embriones de pollo con LCR de pacientes esquizofrénicos, demostró la presencia de partículas y cuerpos de inclusión que morfológica e
inmunológicamente eran similares a aquellas encontradas en los primeros estudios de cerebros de pacientes esquizofrénicos adultos y en fetos de madres esquizofrénicas. El estudio digital de estas partículas reveló la morfología de un virus con un diámetro equivalente de 90 nm. Todos estos datos y
un estudio control, se analizaron conforme a los requerimientos epidemiológicos para las enfermedades infecciosas aplicados a la esquizofrenia.
Palabras claves: esquizofrenia, análisis digital, microscopía electrónica, virus, membranas, herpes simplex.
SUMMARY. With the use of immuno-electron microscope techniques and of a digital analysis of the images obtained of tissue brain samples of
schizophrenic patients, their offspring and from animals experimentally inoculated with cerebrospinal fluid (CSF), particles and a phenomenon of
abnormal multiplication of membranes were observed in the central nervous system that reacted in a positive form with anti-herpes simplex hominis
type I antibody. The similarity among the observations in aborted fetuses of schizophrenic mothers, in adult schizophrenics and the inoculated
animals establishes the hypothetical possibility of a type of vertical transmission of schizophrenic illness. The inoculation of chicken embryos with CSF
of schizophrenic patients, demonstrated the presence of particles and inclusion bodies that morphologically and immunologically were similar to those
observed in the first studies of brains of adult schizophrenic patients and in fetuses of schizophrenic mothers . A digital study of these particles
revealed the morphology of a virus with an equivalent diameter of 90 nm. All these data and a control study were analyzed according to the epidemic
requirements for the infectious illnesses applied to schizophrenia.
Key words: schizophrenia, digital analysis, electron microscopy, virus, membranes, herpes simplex.
INTRODUCCIÓN. En estudios anteriores hicimos referencia a los resultados obtenidos mediante técnicas inmuno-electromicroscópicas en cerebros de
pacientes esquizofrénicos, en su descendencia y en animales experimentalmente inoculados [1-3]. En estos estudios se observó una reacción positiva
antígeno-anticuerpo para el herpes simplex hominis tipo I en las partículas semejantes a virus y en estructuras de membrana mediante el uso de
técnicas de microscopía electrónica convencional e inmuno-electromicroscopía. En el presente trabajo se presentan los resultados de un análisis digital
de los puntos de reacción antígeno-anticuerpo en los que no se definió una morfología viral mediante al análisis visual directo de los negativos
obtenidos en las técnicas inmuno-electromicroscópicas.
MATERIAL Y MÉTODO. Las imágenes obtenidas en los negativos de inmuno-electromicroscopía en las que no se pudo definir una morfología viral
mediante el análisis visual directo de las mismas, fueron procesadas con un analizador de imágenes diseñado por EICISUFI que utiliza el programa
IMPROSOR. Previamente las imágenes a analizar fueron captadas en un monitor video de 512 X 512 píxeles, mediante una cámara de video AVC-3250.
Se utilizó también una microcomputadora de propósito general y un digitalizador de imágenes ED-1182. Las imágenes así obtenidas fueron digitalizadas
y filtradas en este programa y en Adobe Photo Shop 8, mejorándose el contraste de las mismas, lo que permitió poner en evidencia mediante un
tratamiento de seudocolor, los diferentes niveles de grises de las partículas estudiadas. Los negativos estudiados correspondían a muestras de
cerebros de dos adultos esquizofrénicos fallecidos, dos fetos abortados de madres esquizofrénicas -una hebefr6nica y una paranoide- y muestras de
cerebros de 26 animales inoculados con LCR de pacientes esquizofrénicos. Uno de estos líquidos correspondía a la paciente esquizofrénica hebefrénica
cuyo feto se estudió con técnicas inmuno-electromicroscópicas y en el que se observó una reacción positiva antígeno-anticuerpo para el herpes
simplex hominis tipo 1. Todas estas experiencias se realizaron previo consentimiento de familiares y pacientes.
RESULTADOS. En el análisis digital de las imágenes se definió la morfología de una partícula viral con un núcleo central y envolturas. El diámetro de las
partículas fue de 90 nm. Los resultados obtenidos son congruentes entre si y con los reportados en la literatura para los virus de este tamaño. La
técnica utilizada, nos permitió al mismo tiempo, poner en evidencia aquellas estructuras del sistema nervioso que se relacionan con las partículas
analizadas, con lo que hemos verificado la relación de las partículas con estructuras de membrana, tanto dentro del núcleo, como en el citoplasma de
neuronas y células endoteliales. Las zonas de mayor luminosidad, aparecieron en la porción central de la partícula y en la envoltura aplicada
directamente a esta zona central. Fig. 1 y 2. (Ver galería de imágenes).
El análisis digital muestra la estructura interna de la partícula con un núcleo central y
varias envolturas alrededor. Esquizofrénico joven. Estudios post-mortem.
DISCUSIÓN. En estudios anteriores hemos puesto en evidencia un fenómeno de replicación anormal de membranas en el sistema nervioso central de
esquizofrénicos adultos fallecidos, en su descendencia y en animales experimentalmente inoculados [4-6]. Dicho fenómeno de replicación anormal de
membranas se relaciona con las vainas de mielina de los nervios, con la aparición de vacuolas y de estructuras laminares, asi como con las membranas
de la envoltura nuclear. Estas membranas aumentadas en número y tamaño, dan origen a su vez a particulas semejantes a virus, tanto dentro como
fuera del núcleo de neuronas y células del endotelio vascular, asi como dentro y fuera de las fibras nerviosas. Una característica que comfirma estas
observaciones, como se ha referido también en trabajos anteriores, es la reacción de estas membranas y partículas, con marcadores biológicos para el
antígeno del herpes simplex horninis tipo I: estudios realizados a doble ciegas en animales experimentalmente inoculados con el liquido
cefalorraquídeo de la paciente esquizofrénica cuyo feto había sido estudiado mediante estas técnicas inmuno-electromicroscópicas, demostraron la
presencia de alteraciones similares en las observaciones del encéfalo de estos tres tipos de experiencia en los aspectos ya relacionados del fenómeno
de replicación anormal de membranas, la presencia de partículas relacionadas con las mismas y la reacción positiva con el anticuerpo para el herpes
simplex hominis tipo I [7]. Un estudio en controles para estos tres tipos de experiencias dio resultados negativos [8,9].
Debido a que en el examen visual directo de las observaciones realizadas en los puntos de reacción antígeno anticuerpo, en muchas ocasiones no se puso
en evidencia la estructura interna de ]as partículas estudiadas, sólo puntos de reacción aunque con dimensionas y morfología de una partícula viral, sin que
se pudieran diferenciar sus distintos componentes, es que se someten estas partículas al análisis digital en un programa computarizado para la
diferenciación de las diferentes tonalidades de gris, con el objetivo de estudiar una posible estructura interna y ver si esta estructura era compatible con la
de una partícula viral. El análisis digital se utilizó también con el objetivo de destacar las partículas del resto de la cromatina circundante y determinar su
relación con estructuras de membrana. El resultado de este análisis digital nos permitió diferenciar los distintos componentes de las partículas
examinadas, demostrándose la presencia de una porción central correspondiente al nucleoide de una partícula viral, una primera envoltura aplicada
directamente a este núcleo central y otra envoltura periférica con una luminosidad menor a la de la envoltura interna y a la del núcleo central. Este estudio
nos permitió a su vez confirmar lo que se había planteado en los trabajos anteriormente descritos de la relación de las partículas con estructuras de
membrana, tanto fuera como dentro del núcleo, las que aparentemente contribuyen a la formación de las partículas examinadas y las que en el caso del
núcleo se encuentran entremezcladas con la cromatina nuclear, lo que confirma nuestra hipótesis que aun dentro del núcleo, las partículas se forman al
menos parcialmente de estas estructuras de membrana. Este método de análisis digital nos ha servido además para confirmar que las partículas
observadas dentro del núcleo son iguales que aquellas que se originan de las estructuras laminares, fuera del núcleo de neuronas y células endoteliales.
Mediante este procedimiento hemos podido determinar el área de las partículas, su diámetro equivalente, el área del núcleo y el diámetro equivalente del
mismo, lo que nos permitió conocer los valores promedios de estas medidas. Hasta el momento, estas mediciones son congruentes entre si y con lo
descrito en la literatura, para las dimensiones de partículas virales y especialmente lo descrito para el virus herpes simplex hominis tipo I.
Se ha considerado la esquizofrenia como una enfermedad orgánica del cerebro en cuya etiología intervienen múltiples factores [10]. Su carácter
multifactorial está dado por la posible concurrencia de factores genéticos con factores ambientales que interactuando en las primeras etapas del desarrollo
intrauterino producen alteraciones del neurodesarrollo. Sin embargo el carácter estático de la teoría del neurodesarrollo entra en contradicción con las
observaciones imaginológicas que demuestran el carácter progresivo de las lesiones en los estudios computarizados de resonancia magnética del cerebro
los que son más congruentes con las observaciones clínicas del comienzo tardío, el deterioro progresivo de la enfermedad y su evolución en crisis [11]. La
posibilidad de que un virus se encuentre entre los factores ambientales se relaciona entre otros factores con los estudios hechos en madres que sufren
infecciones virales durante el embarazo y que su descendencia tiene mayores posibilidades de padecer esquizofrenia. Entre los virus que se consideran
pueden iniciar esta cascada de acontecimientos se encuentra el virus herpes. Un estudio retrospectivo realizado en el plasma de mujeres cuya
descendencia desarrolló la enfermedad esquizofrénica demostró un aumento de anticuerpos contra el virus herpes simplex hominis tipo II durante el
embarazo con carácter significativo en comparación con la población de madres cuya descendencia no padeció de esquizofrenia. La descendencia de
madres con niveles elevados de inmunoglobulinas IgG e IgM y de anticuerpos contra el virus herpes simplex hominis tipo II están a un riesgo mayor de
padecer esquizofrenia y otras psicosis en la adultez [12]. La transmisión de tipo vertical debe considerarse con la reactivación del virus durante la pubertad
con los cambios hormonales ocurridos en esta etapa de la vida lo que implica la adición del factor endocrino en la etiología de la enfermedad [13]. Nuestro
estudios en fetos abortados de madres esquizofrénicas están a favor de esta teoría así como las observaciones realizadas en adultos jóvenes en los
estudios post-mortem con técnicas de microscopía electrónica [14,15]. En resumen, consideramos que el presente trabajo constituye un elemento
confirmatorio de las observaciones anteriores, y una importante fuente de información para futuras observaciones y mediciones de los distintos componentes de las partículas virales observadas y su relación con las estructuras de membrana del sistema nervioso de pacientes esquizofrénicos, de su
descendencia y de animales experimentalmente inoculados.
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