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Medwave 2002 Sep;2(8):e3610 doi: 10.5867/medwave.2002.08.3610
Nuevos conceptos en la patogénesis de la otoesclerosis
New concepts in the pathogenesis of otosclerosis
Hans Niedermeyer
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Resumen

Este texto completo es la transcripción editada y revisada de una conferencia dictada en el Curso Internacional de Avances en Otología, organizado por los Servicios de Otorrinolaringología de los Hospitales Clínico Fuerza Aérea de Chile y Militar de Santiago, durante los días 21 al 23 de marzo de 2002.

Presidente del curso: Dr. Ernesto Ried Goycoolea.
Directores: Dr. Gonzalo González Z., Dr. Sergio Lillo D., Dr. Pedro Matamala S.
Presidente Comité Científico: Dr. Marcos Goycoolea Vial.
Editor Científico: Dr. Ernesto Ried Goycoolea.


 
Introducción

La característica morfológica de la otoesclerosis es un foco otoesclerótico que avanza desde la ventana oval y fija el estribo, lo que lleva a la bien conocida pérdida conductiva de la audición.

Historia de la otoesclerosis
En 1741, el italiano Valsalva describió por primera vez la otoesclerosis como una distrofia ósea. Troeltsch, en 1881, la nombró otoesclerosis por los cambios escleróticos encontrados en la histología. Politzer, en 1894, descubrió que la pérdida auditiva se debía a la anquilosis del estribo en la ventana oval y el término otoespongiosis surgió en 1912, ideado por Sieberman. En 1951, Ojilvian Hole hizo las primeras investigaciones acerca de la patología de la otoesclerosis.

Epidemiología
Según cifras publicadas por Morrison, la mayor incidencia de otoesclerosis está entre los 15 y los 35 años, las mujeres tienen una incidencia de otoesclerosis 1,4 veces mayor que los hombres y, a nivel mundial, 2% de la sordera se debe a otoesclerosis. Diez por ciento de los afectados no tienen sordera, lo que significa que en estos casos casi no hay pérdida conductiva de la audición, pues hay focos otoescleróticos, por ejemplo en el hueso temporal, que no alcanzan la ventana oval y, por lo tanto, no llevarían a la anquilosis del estribo. Esto sucede principalmente en las razas caucásicas. Entre 50% y 70% de los casos tienen otoesclerosis bilateral. Algunos autores han planteado que la incidencia familiar es alrededor de 50%, lo que se ha encontrado en personas de razas caucásicas. En razas asiáticas o negras, la incidencia de otoesclerosis es mucho menor.

Histología y morfología de la otoesclerosis
Según la morfología, podemos distinguir tres fases de la otoesclerosis, que, en general, coexisten. Tenemos una fase activa llamada también otoespongiosis (del francés), que se caracteriza por una tinción H-E intensa Aquí tenemos muchos osteoblastos y osteoclastos, muchas células inflamatorias y el tejido teñido con la tinción H-E muestra un patrón característico de las fibras colágenas. En la fase intermedia tenemos alteraciones fibrosas de los espacios vasculares y encontramos osteoblastos y osteoclastos. En la fase final inactiva tenemos la consolidación del hueso, que se observa ennegrecido, muy duro y con muy pocas células.

Cuando se hace un TAC a un paciente que sufre de otoesclerosis, especialmente si es otoesclerosis histológica, podemos ver que el hueso temporal es muy duro; en esta zona está muy consolidado y cerca de la cóclea, en la forma otoespongiótica, el hueso es débil y tiene una señal muy baja en esta región.

En una paciente con otoesclerosis histológica bilateral, el SPECT demostró alta actividad en ambos huesos temporales, lo que significa que existía un gran proceso de resorción ósea.

Etiopatogénesis de la otoesclerosis

En el pasado se propuso, como factores etiológicos, las sustancias tóxicas, el distrés mecánico y una forma local de osteogénesis imperfecta. Además, por la semejanza morfológica, se ha propuesto que la otoesclerosis sería una forma localizada de la enfermedad de Paget. También se ha hablado de alteraciones vasculares y de una alteración enzimática, el desequilibrio entre tripsina y antitripsina.

En los 10 últimos años, las hipótesis más importantes son una hipótesis genética, una alteración autoinmune o no autoinmune del colágeno y, por último, posibles factores virales relacionados.

En cuanto a la enfermedad inflamatoria, Wright (J Pathol 1977; 123 (1): 5-25) comprobó que la otoesclerosis es una necrosis avascular del hueso; luego, David Lim (Am J Otolaryngol 1987; 8 (5): 282-95) describió con exactitud la morfología del tejido otoesclerótico y describió las células inflamatorias. Wolfgang Arnold, entre 1988 y 1989, caracterizó esta inflamación mediante métodos inmunohistoquímicos, por medio de la inmunohistoquímica distinguió las dos fases, la otoespongiosis, que correspondería a la otoesclerosis activa, y la otoesclerosis en etapas tardías, cuando los focos están inactivos.

En la fase activa tenemos muchas inmunoglobulinas, antígenos del virus del sarampión, células plasmáticas, células T, células B, factor C3 del complemento, macrófagos y microglobulina beta 2. Todas estas células o proteínas son muy características de una inflamación crónica y las proteínas y anticuerpos se pueden encontrar principalmente en las infecciones virales.

Cuando pasamos a la fase otoesclerótica, la fase inactiva, como este tejido tiene muy pocas células y escasa vascularización, sólo podemos encontrar anticuerpos en escasa cantidad y el número de macrófagos y monocitos es muy reducido.

En una sección de hueso temporal humano, con un foco otoesclerótico, es posible ver la laguna de resorción, en la cual, con una tinción de microblobulina beta 2, es posible observar células teñidas de un color café intenso, las que corresponden a macrófagos y monocitos.

¿Cuál es la causa de esta inflamación? Ya mencioné que hay muchos signos que son compatibles con una infección viral. Al principio de los 80, analizando la enfermedad de Paget, un autor encontró la presencia de estructuras virales, al parecer la nucleocápside de Paramixoviridae.

Luego, McKenna, en 1986, en el Massachusetts Institute, realizó estudios con microscopía electrónica del tejido otoesclerótico. Analizó dos casos y en ambos encontró la presencia de estructuras virales que eran muy parecidas a la nucleocápside del Paramixoviridae. En los años siguientes, a partir de McKenna y Arnold, se han hecho investigaciones con uso de inmunohistoquímica, buscando la expresión de antígenos del virus del sarampión, y se ha podido demostrar la presencia de nucleocápsides de virus del sarampión y también proteínas de fusión en condrocitos, osteoblastos, osteoclastos y tejido conectivo.

Las investigaciones dan signos morfológicos e inmunohistoquímicos de un tejido inflamatorio, donde se ha demostrado la expresión de proteínas de virus del sarampión, la presencia de estructuras muy similares a la nucleocápside de virus del sarampión. El paso siguiente es evaluar también si el ARN de virus del sarampión se encuentra en el tejido otoesclerótico.

Para realizar estas investigaciones, se utilizó tejido extraído durante una estapedectomía. El ARN total se extrajo de una muestra muy pequeña de estribo, después de quebrarlo con un aparato especial. El ARN extraído fue transcrito en forma reversa con un partidor específico y luego este ARN extraído y el transcrito en forma reversa cADN fue usado en un PCR anidado. Esto significa que hubo una fase de amplificación y, después de la primera amplificación, se hizo otra amplificación para aumentar la sensibilidad y la especificidad. Luego, los productos de amplificación se cargaron en un gel y su especificidad se analizó por Southern blot.

El tejido otoesclerótico siempre está en estrecha relación con los espacios del oído interno. Además, el oído interno tiene su propio sistema inmune, situado en el saco endolinfático. Entonces, si es verdad que en este tejido existe el virus del sarampión y éste expresa proteínas, como ya vimos en las investigaciones inmunohistoquímicas, estas proteínas podrían alcanzar el saco endolinfático y estimular la producción de anticuerpos. Se sabe que el saco endolinfático es el órgano efector del oído interno humano y su epitelio tiene todas las características del tejido MALT.

Cuando se induce una infección sistémica experimental, al introducir un virus en un conejillo de Indias, en la perilinfa se encuentra la presencia de anticuerpos contra citomegalovirus. Esto se debe a la estrecha relación entre el sistema inmune del oído interno y el sistema inmune sistémico.

Si hacemos una prueba con antígenos KLH en el oído interno del conejillo de Indias, al observar el saco endolinfático, después de estimularlo con KLH, se puede ver que en la capa subepitelial del saco hay células que expresan CD 45, que es una señal para linfocitos B y T. Entonces, al inocular un antígeno en la cóclea, se obtiene una respuesta inmunológica en el saco endolinfático.

En nuestro caso de otoesclerosis, mediante estapedectomía, recolectamos en tubos capilares pequeñas muestras de perilinfa y muestras de plasma, para realizar análisis comparativos, y analizamos con la técnica ELISA, buscando IgG total e IgG específica para virus del sarampión, con IgG de CMV y VHS como controles.

La concentración de albúmina se midió por nefelometría. Utilizamos la albúmina porque, cuando se toman las muestras de perilinfa, es muy difícil evitar la contaminación con sangre y se debe calcular, cuando se detectan los anticuerpos, qué cantidad proviene de la contaminación sanguínea y qué cantidad de la producción del oído interno. Después calculamos la razón entre IgG antisarampión que se encontró en la perilinfa frente a IgG antisarampión encontrada en el plasma.

Comprobamos que, en los pacientes que sufren de otoesclerosis, la cantidad de IgG antisarampión, dentro del total de IgG, al compararla con la que se encontró en el plasma, es mayor en la perilinfa que en el plasma, y, además, al evaluar a los pacientes controles, tuvimos 5 pacientes que fueron sometidos a implante coclear y 10 pacientes con enfermedad de Meniére, y en dichos pacientes no se observa un aumento en esta razón.

En este momento, sabemos que tenemos proteínas del virus del sarampión en el hueso temporal, ARN de este virus en el tejido otoesclerótico y una reacción de anticuerpos contra proteínas de virus del sarampión en el oído. Sabemos que se tiene una reacción inmune en el oído, pero no sabemos contra qué proteínas están dirigidos los anticuerpos. De las enfermedades crónicas relacionadas con la infección por el virus del sarampión, como la panencefalitis esclerosante subaguda, sabemos que el origen de esta enfermedad está en una forma latente de este virus que persiste en forma crónica. El virus sufre muchas mutaciones que le permiten escapar del sistema inmune.

Nos interesaba saber si además había alguna alteración en la expresión de las proteínas del virus del sarampión y, como la cantidad es escasa, decidimos buscar los diferentes anticuerpos contra el virus del sarampión. Seguimos el mismo procedimiento para obtener las muestras, con tubos capilares tomamos las muestras de perilinfa y tomamos muestras de plasma, y luego efectuamos dos sistemas diferentes de Western blot, un sistema Western blot pequeño, mini, el cual es casi del tamaño de una diapositiva, tiene sólo 2,4 x 3,5 cm. Las bandas se detectaron con un sistema quimioluminiscente y la intensidad de las bandas se midió con sistemas computacionales.

En las primeras investigaciones, en dos pacientes se encontraron bandas a la altura de 18 kd, la que corresponde al tamaño de la proteína N del virus del sarampión, y aquí teníamos anticuerpos específicos contra diferentes proteínas del virus, F, M, Hi, las que se identificaron con este pequeño sistema. El problema de este tamaño tan pequeño es la resolución, por lo que utilizamos un sistema Western blot midiwide.

Con el sistema pequeño pudimos encontrar, en la perilinfa y en el plasma de un paciente, las bandas a la altura de N y H. Con el sistema Western blot mediano se tiene una longitud de 15 cm. Teníamos, entre las líneas 1 y 4, las muestras de plasma de los pacientes con otoesclerosis y, entre las líneas 5 y 8, las correspondientes muestras de perilinfa de estos pacientes. La muestra de la línea 9 proviene de un paciente con enfermedad de Meniére y en la línea 10 tenemos el plasma de este paciente. Como resultado, encontramos que en la línea 7 había una banda más, lo que significa que se tenía una proteína que no está en el plasma ni en otras muestras de perilinfa. No sabemos cuál es el origen de esta banda suplementaria, quizás se deba a mutaciones y es posible que haya habido un cambio en la expresión de la proteína.

Para averiguar la causa de este cambio, comenzamos a secuenciar. El problema fue que teníamos muestras demasiado pequeñas. Cuando uno realiza una estapedectomía, los fragmentos miden, generalmente, menos de 1 mm y, cuando se quiebran, se pulverizan y casi no queda nada. El genoma del virus del sarampión es muy grande, tiene 16.000 nucleótidos, de modo que para analizar todo el genoma del virus se necesita mucho tejido. En estos procedimientos siempre se usan mecanismos de amplificación, como PCR, pero es muy difícil encontrar algo, especialmente en la secuenciación.

Los primeros resultados que tenemos son para el gen M del virus del sarampión, un gen muy importante en este virus .

Hemos podido demostrar que hay antígenos de virus del sarampión en el tejido otoesclerótico, que hay ARN del virus del sarampión en el tejido otoesclerótico, que hay producción de anticuerpos contra el virus del sarampión en el oído interno, también pudimos localizar el virus del sarampión en osteoclastos, osteoblastos y células epiteliales de las membranas mucosas del oído medio.

Ahora, a nivel celular, queremos ver si los osteoblastos provenientes de un estribo otoesclerótico también contienen proteínas y ARN del virus del sarampión. Si una célula está infectada por este virus, el cultivo celular es muy difícil, porque otras células tienen ventajas de crecimiento. Pusimos el estribo otoesclerótico en una placa de cultivo y se pudo observar el crecimiento de osteoblastos después de varias semanas. Al hacer RT-PCR para virus del sarampión, lo encontramos en osteoblastos del tejido otoesclerótico, en el citoplasma celular. La presencia de productos de la reacción indica la presencia del ARN viral. Con mayor magnificación, se pudo ver que los productos de reacción se encuentran dentro de la célula y que, en el control negativo, en el que se omitió sólo un paso de RT-PCR , no hay productos de reacción.

Es muy difícil demostrar que el virus del sarampión tenga un rol etiopatogénico, se puede decir que el virus está dentro de la célula, pero no sabemos cuál es su función, si está realmente activo o si sólo está presente. Ya que no hay modelos animales para mostrar cómo ocurre una reactivación del virus del sarampión, hicimos un estudio epidemiológico en el que analizamos a pacientes desde 1978 hasta 1998. En este estudio encontramos que se ha dado un aumento estadísticamente significativo de la edad promedio de los pacientes. No hubo cambio en la distribución entre hombres y mujeres.

¿Cómo podemos entender la relación del virus del sarampión con la otoesclerosis?
Por una parte, tenemos el virus del sarampión y, por otra, tenemos genes de otoesclerosis que se han demostrados recientemente. Existe el gen 1 y el gen 2 de la otoesclerosis, y últimamente Tumiyama y un grupo francés publicaron el hallazgo del gen 3 de la otoesclerosis. McKenna ha descrito una familia que tenía mutaciones del gen del colágeno 1-A1 (Ann OtoRhinoLaryngol 2002; 111: 184-9). Este gen es muy importante en la osteogénesis imperfecta, en la forma leve, que muestra mutaciones características en el gen del colágeno 1-A1.

Otros factores también podrían desempeñar algún papel en la patogénesis, como las hormonas, los factores genéticos, la expresión de colágeno. Dijimos al inicio que también se discutía la relación de autoinmunidad con los genes de colágeno y el tejido colágeno.

En 1982, se publicó en Science que al inmunizar animales contra colágeno 2, dándoles antígenos de colágeno 2, se obtienen focos otoescleróticos en el oído interno muy similares a la otoesclerosis. Puede ser que alguna alteración de los genes de colágeno se relacione con la otoesclerosis. Sin embargo, en la primera investigación que hicimos sobre la expresión del colágeno en el hueso temporal, no logramos encontrar alteraciones de las proteínas del colágeno.

El virus del sarampión podría participar en la otoesclerosis de la siguiente manera: podemos tener inicialmente una infección latente de la cápsula ótica. En la primera infección que viene del oído medio, a través de la fisura antefenestrum, puede pasar el virus y alcanzar la cápsula ótica. Luego, por causas desconocidas, el virus se reactiva. Hasta ahora no sabemos cómo ocurre la reactivación del virus del sarampión ni cómo se producen otras enfermedades como la panencefalitis esclerosante subaguda. Sabemos cómo el virus se hace latente persistente, pero no sabemos cómo se reactiva. Cuando el virus se reactiva, hay expresión de antígenos del virus, lo que pudimos demostrar en el hueso temporal de pacientes con otoesclerosis. Se puede tener alteración de la antigenicidad del tejido, inducida por el virus. La estimulación de la expresión de los antígenos del virus del sarampión puede estimular el sistema inmune del oído interno, que está situado en el saco endolinfático, y se puede observar una respuesta humoral y celular a los antígenos virales y, quizás también, algo que no se ha demostrado hasta ahora, a antígenos de otros tejidos. Esta respuesta humoral y celular induce una inflamación crónica, que podría ser una respuesta autoinmune.

Estos otros factores, los genes 1, 2 y tal vez el 3, de la otoesclerosis, igual que el gen del colágeno 1-A1, podrían influir en algunas de estas etapas. Lo mismo se puede decir de las hormonas y la genética. Sabemos que durante el embarazo y después de éste hay un aumento de la otoesclerosis en mujeres, porque la progesterona induce la proliferación de los osteoblastos. Esto puede llevar a la fijación del estribo y a la pérdida auditiva que luego se encuentra en la paciente.

Conclusiones

Se ha demostrado que en la otoesclerosis existe una inflamación crónica; se han detectado estructuras de Paramixoviridae y antígenos del virus del sarampión, y la presencia de ARNm del virus sarampión en el tejido otoesclerótico. También tenemos, en la perilinfa, un aumento de los anticuerpos contra el virus del sarampión y un cambio en el patrón de los anticuerpos antisarampión, lo que significa que quizás haya otro tipo de virus de sarampión que podría inducir la otoesclerosis o estar relacionado con ella.. En uno entre cinco casos encontramos virus de sarampión en cultivos celulares de osteoblastos. Por medio de RT-PCR, el ARN del virus del sarampión se encontró en osteoblastos, osteoclastos, condrocitos y células epiteliales.

Creemos que el virus del sarampión es una causa posible de otoesclerosis o que es un factor relacionado de alguna manera con ella. Estoy seguro de que otros factores también tienen gran importancia, como los genes 1 y 2 de la otoesclerosis y las mutaciones del colágeno 1-A1.

En la raza caucásica, la otoesclerosis es muy frecuente, en 10% de los pacientes podemos encontrar focos otoescleróticos, por lo que estimamos que la causa de la otoesclerosis debe de ser muy común. Los datos epidemiológicos que obtuvimos demuestran que entre 1978 y 1999 hubo un aumento de la edad promedio y, a principios de los años 70, en Alemania, iniciamos un programa de vacunación contra el virus del sarampión con miras a erradicar la infección por virus del sarampión, por cuyo motivo, en la actualidad, la mayor parte de la población está vacunada contra el virus del sarampión. Quizás los pacientes que vienen ahora a nuestro hospital y tienen más de 45 años no recibieron vacunación, pero sí tuvieron en el pasado la infección por el virus del sarampión.

Para terminar, creemos que el virus del sarampión puede ser una de las causas de otoesclerosis.

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Este texto completo es la transcripción editada y revisada de una conferencia dictada en el Curso Internacional de Avances en Otología, organizado por los Servicios de Otorrinolaringología de los Hospitales Clínico Fuerza Aérea de Chile y Militar de Santiago, durante los días 21 al 23 de marzo de 2002.

Presidente del curso: Dr. Ernesto Ried Goycoolea.
Directores: Dr. Gonzalo González Z., Dr. Sergio Lillo D., Dr. Pedro Matamala S.
Presidente Comité Científico: Dr. Marcos Goycoolea Vial.
Editor Científico: Dr. Ernesto Ried Goycoolea.

Expositor: Hans Niedermeyer[1]

Filiación:
[1] Technische Universität München, Munich, Alemania

Citación: Niedermeyer H. New concepts in the pathogenesis of otosclerosis. Medwave 2002 Sep;2(8):e3610 doi: 10.5867/medwave.2002.08.3610

Fecha de publicación: 1/9/2002

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