El núcleo de Onuf es un grupo distinto de neuronas ubicado en la parte ventral ( lámina IX ) del asta anterior de la región sacra de la médula espinal humana , involucrado en el mantenimiento de la micción y la continencia defecativa , así como en la contracción muscular durante el orgasmo . Contiene neuronas motoras y es el origen del nervio pudendo . La región sacra de la médula espinal es el cuarto segmento (cervical, torácico y lumbar son los tres primeros) de vértebras en la médula espinal, que consta de las vértebras 26-30. [ 1 ] Mientras trabajaba en la ciudad de Nueva York en 1899, Bronislaw Onuf-Onufrowicz descubrió este grupo de células únicas y originalmente lo identificó como "Grupo X". Onufrowicz consideró que el "Grupo X" era distinto porque las células eran diferentes en tamaño a las neuronas circundantes en el grupo anterolateral, lo que sugería que eran independientes. [ 2 ]
Estructura
El núcleo de Onuf es un grupo distinto de neuronas ubicado en la parte ventral ( lámina IX ) del asta anterior de la región sacra de la médula espinal humana , involucrado en el mantenimiento de la micción y la continencia defecativa , así como en la contracción muscular durante el orgasmo . Contiene neuronas motoras y es el origen del nervio pudendo . La región sacra de la médula espinal es el cuarto segmento (cervical, torácico y lumbar son los tres primeros) de vértebras en la médula espinal, que comprende las vértebras 26-30. [ 1 ]
Este pequeño grupo de células neuronales se localiza entre S1 y S2 o entre S2 y S3, y aunque el núcleo de Onuf se encuentra principalmente en S2, puede extenderse hasta el extremo caudal del primer segmento sacro o hasta la parte media del tercer segmento sacro. Además, el núcleo de Onuf se encuentra casi simétricamente a ambos lados del asta ventral. Esta inervación , o suministro nervioso, está organizada en un neuropilo y tiene un promedio de aproximadamente 625 neuronas en ambos cuernos ventrales, [ 3 ] y mide alrededor de 4–6 mm a cada lado. [ 4 ] En otros animales, el promedio es de aproximadamente 300–500 a ambos lados. [ 3 ]
Se han utilizado numerosas técnicas de tinción para estudiar la anatomía del núcleo de Onuf. El método de Nissl se ha empleado comúnmente, al igual que las tinciones de la vaina de mielina y las tinciones de plata. El uso del método de tinción de Klüver-Barrera ha demostrado que el núcleo de Onuf se observa transparente debido a la presencia de numerosas fibras amielínicas dispuestas verticalmente. El tamaño de las células del núcleo de Onuf es pequeño en comparación con otras células del grupo lateral. Las neuronas del núcleo de Onuf son motoneuronas y, como la mayoría de ellas, se caracterizan por su multipolaridad y sus grandes cuerpos de Nissl . [ 1 ]
Función
El núcleo de Onuf es el origen de la inervación de los músculos estriados del recto y los esfínteres uretrales . Las neuronas del núcleo de Onuf controlan los músculos esfínteres externos del ano y la uretra en humanos. Onufrowicz también propuso que el núcleo de Onuf controlaba los músculos isquiocavernoso y bulbocavernoso , que intervienen en la erección del pene y la eyaculación en los varones. El subnúcleo dorsomedial inerva el esfínter anal externo y el subgrupo ventrolateral se conecta al esfínter uretral externo . [ 1 ] [ 3 ] [ 5 ]
Somático
- Las neuronas motoras del núcleo de Onuf inervan la musculatura estriada ( músculo esfinteriano ) que se controla voluntariamente . [ 5 ]
- Las neuronas del núcleo de Onuf carecen de vesículas de núcleo denso autónomas a pesar de que reciben las mismas terminaciones sinápticas que las motoneuronas alfa . [ 6 ]
- Un estudio de Bergmann et al. mostró que las células del núcleo de Onuf tienen las mismas anomalías citoesqueléticas que las neuronas motoras alfa en la enfermedad de la neurona motora/ esclerosis lateral amiotrófica . [ 5 ]
Sistema autónomo
- Las enfermedades caracterizadas por alteraciones en la micción y la defecación afectan de manera similar a las células del sistema nervioso autónomo y del núcleo de Onuf. [ 5 ]
- Ambos tipos de células no se ven afectadas por la esclerosis lateral amiotrófica. [ 5 ]
- Las células del núcleo de Onuf están anatómicamente conectadas con las motoneuronas parasimpáticas sacras y tienen muchas terminaciones nerviosas peptídicas. [ 6 ]
- Las células del núcleo de Onuf se asemejan a las neuronas autónomas y no reciben aferencias de las neuronas adyacentes. [ 5 ]
Neurotransmisores en el núcleo de Onuf
Las motoneuronas del núcleo de Onuf contienen una densa red de receptores de serotonina y noradrenalina , así como de neurotransmisores , y se activan por el glutamato . Cuando se estimulan los receptores de 5-HT y NE , se produce el reflejo de protección para evitar la micción involuntaria causada por una presión abdominal inesperada. [ 7 ]
dimorfismo sexual
El núcleo de Onuf presenta dimorfismo sexual , lo que significa que existen diferencias en este núcleo entre machos y hembras de la misma especie. Se ha observado dimorfismo sexual en el núcleo de Onuf en perros, monos y humanos. Los machos de estas especies poseen una mayor cantidad de estas motoneuronas que las hembras. Asimismo, se ha demostrado que las diferencias sexuales en el núcleo de Onuf pueden reducirse (o incluso eliminarse en algunos casos) mediante la exposición prenatal de una hembra a altos niveles de andrógenos . [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]
Importancia clínica
Incontinencia urinaria de esfuerzo
La incontinencia urinaria de esfuerzo (IUE) es una afección común en las mujeres causada por la debilidad de los músculos del suelo pélvico. Toser, reír, estornudar, hacer ejercicio u otros movimientos que aumentan la presión intraabdominal y, por lo tanto, la presión sobre la vejiga, son causas frecuentes de pérdida de orina.
Existen tres capas musculares que controlan el flujo de orina a través de la uretra: una banda interna de músculo liso longitudinal, una banda media de músculo liso circular y una banda externa de músculo estriado denominada esfínter rabdoesfínter . La uretra está controlada por las divisiones simpática, parasimpática y somática del sistema nervioso periférico . La inervación simpática proviene de las neuronas preganglionares simpáticas ubicadas en la médula espinal lumbar superior, a lo largo del nervio hipogástrico, y termina en las capas musculares lisas longitudinal y circular de la uretra. La inervación parasimpática proviene de las neuronas preganglionares parasimpáticas en la médula espinal sacra y también termina en las capas musculares lisas longitudinal y circular. Finalmente, la inervación somática proviene de las motoneuronas del esfínter uretral en el asta ventral de la médula espinal sacra, más conocida como núcleo de Onuf. El nervio pudendo, que se extiende desde el núcleo de Onuf, se conecta directamente con el músculo esfínter rabdoesfínter para controlar la micción.
El reflejo simpático de almacenamiento o reflejo pélvico-hipogástrico se inicia cuando la vejiga se hincha. Los receptores de estiramiento provocan que las neuronas posganglionares liberen norepinefrina (NE). La NE produce la relajación de la vejiga y la contracción de la uretra, evitando así la pérdida de orina. El reflejo somático de almacenamiento o reflejo pélvico-pudendal o de protección se inicia al reír, estornudar o toser, lo que provoca un aumento de la presión vesical. El glutamato es el principal neurotransmisor excitador de este reflejo. El glutamato activa los receptores NMDA y AMPA , que generan potenciales de acción. Estos potenciales de acción activan la liberación de acetilcolina, lo que provoca la contracción de las fibras musculares del esfínter rabdoesfínter . Cuando el reflejo de protección no funciona correctamente, se produce la incontinencia urinaria de esfuerzo (IUE). [ 7 ]
- Duloxetina
El núcleo de Onuf controla las neuronas motoras del esfínter rabdoesfínter y se ha demostrado que contiene una densa red de terminales de 5-HT (serotonina) y NE. Se ha demostrado que la 5-HT y la NE inhiben la actividad de la vejiga. En 2005, los investigadores Wolfgang H. Jost y Parvaneh Marsalek utilizaron inhibidores de la recaptación de serotonina y norepinefrina (IRSN) para aumentar los niveles sinápticos de 5-HT y NE en la hendidura sináptica. Se ha demostrado que el clorhidrato de duloxetina, un IRSN, aumenta la capacidad de la vejiga y la actividad del músculo esfinteriano en animales y humanos con disfunción vesical. La duloxetina es el primer medicamento desarrollado para ayudar con la incontinencia urinaria de esfuerzo (IUE). Esto es prometedor porque la duloxetina tampoco mostró efecto sobre la fuerza o la duración de la contracción de la vejiga, lo que sugiere que la duloxetina afecta la vía sensorial del proceso de micción. La 5-HT y la NE no funcionan mediante la excitación directa de las neuronas motoras, sino que facilitan los efectos del glutamato. Cuando la activación glutamatérgica en las neuronas motoras del esfínter está ausente, no hay efecto de la NE ni de la 5-HT (observado durante la contracción de la micción). [ 3 ]
esclerosis lateral amiotrófica
La esclerosis lateral amiotrófica ( ELA, también conocida como enfermedad de Lou Gehrig ) es una enfermedad que causa la degeneración de las motoneuronas que controlan el movimiento muscular voluntario. Sorprendentemente, los esfínteres de la vejiga y el recto permanecen intactos incluso en las etapas terminales de la enfermedad. Dado que estos músculos están controlados por el núcleo de Onuf, este núcleo es de gran importancia para el estudio de esta enfermedad. En la ELA, el núcleo de Onuf se conserva, pero los demás grupos de células del asta anterior se atrofian. Este descubrimiento reforzó la idea de que el núcleo de Onuf controla los músculos relacionados con la función esfinteriana en el ano y la uretra.
En un estudio realizado por Kihira et al., se compararon ocho individuos con esclerosis lateral amiotrófica con nueve casos de control. Los resultados indicaron que el número total de neuronas en el núcleo de Onuf en pacientes con esclerosis lateral amiotrófica no difirió del de los pacientes de control. Sin embargo, el número de neuronas normales disminuyó, mientras que el de neuronas atróficas aumentó. También se demostró que la disminución en el número de neuronas normales no se debía al envejecimiento. Los pacientes con esclerosis lateral amiotrófica también presentan menos ARN en sus motoneuronas que los individuos sanos. La disminución del ARN se correlaciona con la disminución del tamaño del nucléolo. Por lo tanto, el tamaño del nucléolo podría ser un indicador temprano de la esclerosis lateral amiotrófica. [ 6 ]
A menudo se conserva el núcleo de Onuf en la atrofia muscular espinal tipo 1. [ 11 ]
Síndrome de Shy-Drager
Para estudiar el núcleo de Onuf desde la perspectiva opuesta (es decir, casos en los que no se conservaba), se realizaron estudios sobre el síndrome de Shy-Drager . El síndrome de Shy-Drager es una enfermedad neurodegenerativa rara que afecta al sistema nervioso autónomo. Dado que el síntoma principal del síndrome de Shy-Drager es la incontinencia, resulta un buen candidato para estudiar sus efectos sobre el núcleo de Onuf. Al estudiar las secciones sacras de la médula espinal en pacientes con síndrome de Shy-Drager, se reveló que la muerte celular se limitaba al área del núcleo de Onuf. Esto, una vez más, verificó el papel del núcleo de Onuf en la función vesicorectal. [ 12 ]
Historia
Mientras trabajaba en la ciudad de Nueva York en 1899, Bronislaw Onuf-Onufrowicz descubrió este grupo de células únicas y originalmente lo identificó como "Grupo X". Onufrowicz consideró que el "Grupo X" era distinto porque las células tenían un tamaño diferente al de las neuronas circundantes en el grupo anterolateral, lo que sugería que eran independientes. [ 2 ]
Otros animales
El núcleo de Onuf no es exclusivo de los humanos. Como se mencionó anteriormente, las motoneuronas del esfínter uretral externo y del esfínter anal externo se encuentran en el asta ventral del segundo segmento sacro, conocida como núcleo de Onuf. Mediante la tinción con peroxidasa de rábano picante, se ha determinado que las motoneuronas del esfínter anal externo se localizan dorsomedialmente a las motoneuronas del esfínter uretral externo en el gato, el perro, el mono, el hámster dorado y el ser humano. Sin embargo, la ubicación de estas motoneuronas difiere en la rata, el jerbo de Mongolia y el cerdo doméstico. En la rata, estas motoneuronas se encuentran en grupos celulares separados. [ 13 ]
Además de las diferencias en la ubicación de las motoneuronas responsables de la función del esfínter, es importante mencionar las diferencias en el dimorfismo sexual entre especies. Si bien el dimorfismo sexual del núcleo de Onuf está presente en todas las especies, su grado varía. Por ejemplo, el dimorfismo sexual en el número de motoneuronas perineales es menos evidente en perros y humanos que en ratas. Esto es previsible, ya que las perras conservan los músculos perineales, mientras que las ratas hembras carecen de ellos. Al igual que en los humanos, los andrógenos prenatales desempeñan un papel importante en el establecimiento de las diferencias sexuales en el núcleo de Onuf de estas especies. Si una hembra se expone a un exceso de andrógenos durante el período prenatal, el dimorfismo sexual no se produce en el núcleo de Onuf. [ 9 ]
Notas
- 1 2 3 4 Mannen, T (2000). "Hallazgos neuropatológicos del núcleo de Onuf y su significado". Neuropathology . 20 : S30– S3 . doi : 10.1046/j.1440-1789.2000.00298.x . PMID 11037184. S2CID 37675034 .
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- 1 2 3 4 5 6 Bergmann, M.; Völpel, M.; Kuchelmeister, K. (abril de 1995). "El núcleo de Onuf está frecuentemente involucrado en la enfermedad de la neurona motora/esclerosis lateral amiotrófica". Journal of the Neurological Sciences . 129 (2): 141– 146. doi : 10.1016/0022-510x(94)00263-n . PMID 7608728 . S2CID 46435725 .
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Referencias
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- Médula espinal