Analisi del Liquido Cefalorachidiano (LCR)

Per queste analisi viene raccolto un campione di liquor prelevato dal medico tramite una procedura chiamata rachicentesi o puntura lombare, praticata nella parte bassa della schiena. Spesso vengono raccolte separatamente tre o più provette, necessarie all’effettuazione di esami multipli eseguiti su differenti campioni.

L’intestino e la vescica dovrebbero essere svuotati prima della procedura. Durante il prelievo deve essere assunta la posizione fetale. Dopo il prelievo viene richiesto di rimanere distesi per un certo periodo di tempo (circa un paio d’ore).

L’analisi del liquido cefalorachidiano (LCR) può esser effettuata come supporto alla diagnosi di una ampia varietà di malattie e condizioni che colpiscono il sistema nervoso centrale (SNC).

Queste possono essere suddivise in quattro categorie principali:

• Malattie infettive (meningiti ed encefaliti) - l’esame viene utilizzato per determinare se la causa è batterica, virale o, più raramente, tubercolare (causata dal Mycobacterium tuberculosis), fungina o parassitaria. Viene inoltre effettuato per differenziare le malattie infettive da altre patologie, per scoprire infezioni che originano nel o vicino al midollo spinale o per studiare una febbre di origine sconosciuta.
• Sanguinamento (emorragia) all’interno del cervello o del cranio.
• Malattie autoimmuni, come la sindrome di Guillain-Barré, la sarcoidosi, o la sclerosi multipla
• Tumori originari del SNC (primari) o che si diffondono all’interno del SNC (metastasi)
   

L’analisi del LCR consiste inizialmente in un pannello di test di base:

• Colore e aspetto del LCR e pressione durante la raccolta
• Proteine del LCR (protidorrachia)
• Glucosio del LCR (glicorrachia)
• Esame citometrico (conta delle cellule totali e differenziazione del tipo di cellule presenti)
• Colorazione di Gram e coltura, in caso di sospetto di infezione
   

In base ai risultati del pannello di base, possono essere richiesti test ulteriori. Le richieste possono dipendere anche dalla presenza o meno di specifici segni e sintomi che possono orientare o meno verso specifiche patologie. Questi test vengono raggruppati in base alle caratteristiche esaminate:

• Caratteristiche fisiche – include la misura della pressione liquorale durante la raccolta e l’aspetto del LCR.
• Caratteristiche chimiche – sono test che valutano la presenza e la concentrazione delle sostanze chimiche presenti nel LCR. Normalmente la misura di queste sostanze nel LCR viene confrontata con la misura delle stesse presenti nel sangue. Infatti spesso la concentrazione di alcune sostanze, come il glucosio o le proteine, riflette la concentrazione ematica delle stesse.
• Esame microscopico (conta cellulare e differenziazione) – tramite l’ausilio di un microscopio le cellule presenti nel LCR vengono contate e identificate.
• Test per le malattie infettive – nel caso sia sospettata un’infezione, possono essere effettuati molti test per valutare la presenza ed identificare specifici microrganismi.

L’esame del LCR viene richiesto quando il medico sospetta la presenza di una patologia che coinvolge il SNC. La storia clinica del paziente può indirizzare verso la richiesta di analisi del LCR. Ad esempio può essere richiesta se un paziente ha subito un trauma al cervello o al midollo spinale, se è stato diagnosticato un tumore che può essersi diffuso (metastasi) o in presenza di segni e sintomi suggestivi di un coinvolgimento del SNC.

I segni e i sintomi di condizioni patologiche che colpiscono il SNC possono essere molteplici e possono sovrapporsi con quelli di altre malattie o disordini. Questi possono avere un insorgenza rapida, suggerendo una condizione acuta come una emorragia cerebrale o un’infezione, oppure possono essere a insorgenza lenta, suggerendo così la presenza di una malattia cronica come ad esempio la malattia di Alzheimer o la sclerosi multipla.

A seconda della storia clinica del paziente, il medico potrebbe richiedere l’analisi del LCR quando compaiono alcune combinazioni dei seguenti segni e sintomi, in particolar modo quando questi sono accompagnati da febbre e sintomi simil-influenzali che si intensificano nel giro di pochi giorni o poche ore:

• alterazioni dello stato mentale e di coscienza
• confusione, allucinazioni o convulsioni
• debolezza muscolare o letargia, affaticamento
• nausea (grave o prolungata)
• foto-sensibilità
• intorpidimento o tremore
• vertigini
• difficoltà nel parlare
• difficoltà nel camminare, mancanza di coordinazione
• sbalzi d’umore, depressione
• i bambini possono essere irritabili, piangere quando vengono tenuti in braccio, avere rigidità corporea, rifiutare il cibo e avere le fontanelle gonfie (le aperture sulla sommità del capo)

Il LCR solitamente contiene piccole quantità di proteine e di glucosio e possono essere presenti solo pochi globuli bianchi.
Qualunque condizione che alteri la normale pressione del LCR o la capacità di protezione della barriera ematoencefalica può provocare dei risultati alterati. Per le spiegazioni dettagliate sul significato dei diversi test vedi le sezioni:

• Caratteristiche fisiche del LCR
• Analisi chimica del LCR
• Analisi microscopica del LCR
• Esami per malattie infettive del LCR

La puntura lombare viene di solito eseguita mantenendo il paziente in posizione fetale incurvata, sdraiato su un fianco, ma qualche volta può essere eseguita anche in posizione seduta. E’ cruciale che il paziente rimanga fermo durante questa procedura. Una volta assunta la posizione corretta, la schiena del paziente viene pulita con un antisettico e quindi viene iniettato un anestetico locale sottopelle. Quando l’area di interesse è intorpidita viene inserito uno speciale ago attraverso la pelle nello spazio tra due vertebre e all’interno del canale spinale. A questo punto viene annotata la pressione liquorale iniziale. Il clinico raccoglie una piccola quantità di LCR in più provette. Al termine della procedura viene registrata la pressione liquorale; quindi l’ago viene rimosso e la zona viene tamponata applicando una pressione nell’area della puntura con una garza sterile. A questo punto al paziente viene chiesto di rimanere fermo e sdraiato per un paio d’ore, così da prevenire la comparsa di mal di testa.

La puntura lombare di solito richiede meno di mezz’ora. Per la maggior parte dei pazienti si tratta di una procedura solo lievemente fastidiosa. La sensazione più comune è una sensazione di pressione quando viene introdotto l'ago. La comparsa di sintomi come mal di testa o qualunque sensazione anomala, come dolore, torpore, tremore alle gambe o dolore nel sito della puntura, deve essere comunicata al clinico.

La puntura lombare viene eseguita nella parte bassa della schiena, ben al di sotto della fine del midollo spinale. Esiste la possibilità che l’ago entrando tocchi una piccola vena. Questo può causare un “prelievo traumatico”, che significa semplicemente che una piccola quantità di sangue potrebbe entrare in uno o più dei campioni raccolti. Questa non è la situazione usuale ma può accadere in una certa percentuale di casi. Nel caso si verifichi, la valutazione dei risultati deve tener conto anche di questo aspetto. 

Si. Talvolta viene eseguita per introdurre anestetici o farmaci all’interno del LCR. Altre volte vengono eseguite punture ripetute per diminuire la pressione del LCR.

Il liquido spinale, ottenuto durante la puntura lombare, spesso è il miglior campione da usare per tutte quelle patologie che colpiscono il sistema nervoso centrale. Questo perché il LCR circonda l’encefalo ed il midollo spinale. In un campione di LCR sono individuate prima e più facilmente tutte le variazioni dovute a patologie del SNC o ad altre gravi condizioni. Per avere un quadro completo della situazione di un paziente, possono essere effettuati anche esami su sangue ed urine in combinazione con quelli su LCR.

Altri esami di laboratorio che potrebbero essere prescritti insieme o in seguito all’esame del LCR sono:

• Emocoltura, per individuare ed identificare i batteri nel sangue
• Colture di campioni provenienti da altri distretti corporei, per identificare le fonti di infezioni che portano a meningite o encefalite
• Glucosio ematico e proteine totali, per confrontarne i valori con il glucosio e le proteine del LCR
• Emocromo completo, per valutare le conte delle cellule del sangue
• Anticorpi per vari virus, ad esempio il virus di West Nile
• VES (velocità di eritrosedimentazione) e PCR (proteina C reattiva), come indici di infiammazione
• Pannello metabolico completo, un gruppo di esami utilizzati per valutare il bilancio degli elettroliti e la funzione degli organi

Pressione La pressione del LCR può essere misurata in all’inizio e alla fine della procedura di raccolta.

• Un aumento di pressione del LCR può essere riscontrato in varie condizioni che determinano un aumento della pressione all’interno del cranio o del cervello o che ostruiscono il flusso del LCR, come ad esempio tumori, infezioni, un accumulo anormale di LCR nel cervello (idrocefalo), o sanguinamento.
• Un ridotta pressione può essere dovuta a disidratazione, shock o perdita di LCR attraverso una apertura (es. frattura dei seni nasali).
   

L’aspetto del campione di LCR è, di solito, simile all’acqua.

• Colore - il LCR normale è chiaro ed incolore. Cambiamenti del colore del LCR non sono di per sé diagnostici ma potrebbero far sospettare la presenza di sostanze aggiuntive presenti al suo interno. Il colore, giallo, arancio o rosa può essere dovuto alla rottura di globuli rossi dovuta ad un sanguinamento all’interno del LCR o alla presenza di bilirubina. Il LCS verde potrebbe indicare la presenza di bilirubina o di un’infezione.
• Torbidità - Il LCR può essere torbido o nebuloso per la presenza di globuli bianchi o rossi, di microrganismi o per un incremento nei livelli proteici.
• Viscosità - Il LCR normale ha la stessa consistenza dell’acqua. Pazienti con alcuni tipi di cancro o di meningite possono presentare un LCR più denso.

Normalmente sui campioni di LCR viene eseguito un pannello di esami chimici “di routine”:

• Glucosio del LCR (glicorrachia) - di norma la glicorrachia corrisponde circa ai 2/3 della concentrazione del glucosio nel sangue. I livelli di glucosio nel LCR possono diminuire nel caso in cui cellule normalmente assenti nel LCR, siano presenti e lo utilizzino. Queste cellule possono essere batteri, globuli bianchi richiamati per la presenza di un’infiammazione del SNC o cellule tumorali.
• Proteine del LCS (protidorrachia) - Normalmente sono presenti solo piccole quantità di proteine nel LCR; molte proteine infatti sono molecole di grosse dimensioni che non attraversano facilmente la barriera ematoencefalica. Diminuzioni del livello delle proteine generalmente non vengono considerate significative. Aumenti del livello di proteine sono comunemente osservati in corso di:
  • Meningite ed ascessi cerebrali
  • Tumori al cervello o al midollo spinale
  • Sclerosi multipla
  • Sindrome di Guillain-Barré
  • Sifilide
     

Se qualcuno degli esami iniziali è alterato o se il medico ha il sospetto di una specifica condizione, allora possono essere richiesti degli esami aggiuntivi.

Questi includono uno o più dei seguenti:

• Isoelectrofocusing delle proteine del LCR - questa tecnica permette di separare i differenti tipi di proteine. Possono essere riscontrate bande oligoclonali in presenza di sclerosi multipla o nella malattia di Lyme
• IgG (Immunoglobuline G) del LCR - Queste aumentano in alcune patologie come la sclerosi multipla, l’encefalite erpetica e alcune patologie del tessuto connettivo.
• Proteina basica della mielina - viene rilevata nel caso in cui il rivestimento dei nervi (mielina) si rompa, come ad esempio nella sclerosi multipla
• Acido lattico nel LCR - Viene spesso utilizzato per distinguere tra meningiti batteriche e virali. Di solito aumenta in corso di meningiti batteriche o da funghi, mentre rimane inalterato o lievemente aumentato nelle meningiti virali.
• Lattico deidrogenasi del LCR - viene utilizzata per distinguere tra meningiti virali e batteriche. Di solito aumenta in corso di meningiti batteriche, mentre rimane inalterato nelle meningiti virali. Può essere elevata anche in presenza di leucemia o ictus.
• Glutamina del LCR - potrebbe aumentare in presenza di malattie epatiche, encefalopatia epatica o nella sindrome di Reye
• Proteina C reattiva (PCR) nel LCR - è una proteina della fase acuta ed è elevata in corso di infiammazione. E’ fortemente aumentata in corso di meningiti batteriche. Dal momento che è molto sensibile anche a meningiti batteriche allo stadio iniziale, viene spesso utilizzata per distinguere le meningiti batteriche da quelle virali.
• Marker tumorali - L’antigene carcinoembrionario (CEA), l’alfafetoproteina (AFP) e la gonadotropina corionica (hCG) potrebbero essere aumentati in caso di cancro diffuso nel SNC da altri sedi corporee (metastasi).
• Peptide beta-amiloide 42 (Aβ42) e proteina tau - vengono utilizzati nella valutazione della malattia di Alzheimer. In un paziente sintomatico, bassi livelli nel LCR di Aβ42 con alti livelli di proteina tau riflettono un aumentata probabilità di presenza di malattia di Alzhimer.

Normalmente il LCR appare limpido e presenta poche o nessuna cellula. Una piccola goccia di LCR può essere esaminata al microscopio e le cellule possono essere così contate manualmente. Se il numero delle cellule è molto basso (inferiore a 5 cellule/microlitro nell’adulto), la conta differenziale non viene effettuata.
Se il numero di cellule è maggiore, allora viene effettuata una conta differenziale. Spesso i laboratori utilizzano una speciale centrifuga (chiamata citocentrifuga) che permette di concentrare le cellule del LCR. Una goccia di cellule concentrate viene quindi prelevata e posta su un vetrino. Qui le cellule vengono colorate in modo da poter effettuare la conta differenziale al microscopio.
Nel caso in cui si sospetti la presenza di un tumore o questo sia stato precedentemente diagnosticato, allora il campione viene sottoposto a questa procedura indipendentemente dal numero di cellule.

• Conta delle cellule totali nel LCR
  • Conta dei globuli rossi (GR). Normalmente non sono presenti globuli rossi nel LCR. La presenza di globuli rossi nel LCR può indicare una emorragia o un “prelievo traumatico” (il sangue entrato nel LCR durante la raccolta).
  • Conta dei globuli bianchi (GB). Normalmente nell’adulto sono presenti meno di 5 cellule per microlitro. In corso di infezione o infiammazione del SNC è presente un incremento significativo dei GB nel LCR.
• Conta differenziale dei globuli bianchi nel LCR
  Normalmente nel LCR sono presenti solo piccole quantità di linfociti, monociti e neutrofili (nei neonati). Potrebbero però verificarsi:
  • un aumento di neutrofili durante una infezione batterica
  • un aumento di linfociti in corso di infezione virale o fungina
  • qualche volta un aumento di eosinofili con una infezione da parassiti
  • globuli bianchi anormali ed aumentati possono essere presenti in corso di leucemia
  • nonostante non siano GB, in corso di neoplasie possono essere rilevate cellule tumorali (in questo caso deve essere effettuata un’analisi citologica; vedi dopo)
  • un modesto aumento di linfociti dovuto a disordini immunologici del SNC
     

Potrebbe esserci un aumento di differenti tipi di globuli bianchi dovuti ad una varietà di altre condizioni, incluso l’ascesso cerebrale, in seguito a convulsioni, emorragia all’interno del cranio o del cervello, tumore in metastasi, sindrome di Guillain-Barré, e disordini infiammatori come la sarcoidosi.

Citologia del LCS

Un campione citocentrifugato viene trattato con un colorante speciale ed esaminato al microscopio per individuare cellule anormali. Questo viene fatto di solito quando c’è il sospetto di un tumore del SNC o di un cancro in metastasi. La presenza di alcuni tipi di cellule anomale, come cellule tumorali o cellule del sangue immature può dare un indicazione del tipo di cancro presente.

Nel caso in cui si sospetti una meningite o una encefalite possono essere condotti altri esami di routine per la ricerca di microrganismi. Il LCR normale non deve contenere nessun microrganismo (batteri, funghi, virus, parassiti).

• Colorazione di Gram del LCR - Viene eseguita per l’osservazione diretta dei microrganismi al microscopio. Un campione di LCR viene centrifugato e concentrato. Poi viene posto su un vetrino, colorato con coloranti speciali e osservato al microscopio. Se sono presenti funghi o batteri, allora è molto probabile che il paziente sia affetto da una meningite fungina o batterica.
• Coltura del LCR e test di sensibilità - Viene utilizzata per identificare microrganismi che crescono in coltura. Se sono presenti dei batteri possono essere testati in laboratorio per scegliere le migliori terapie antimicrobiche per il paziente e, se necessario, profilattiche per i contatti più stretti. Se non sono presenti microrganismi nella coltura, ciò non esclude del tutto una infezione. Potrebbero essere presenti in quantità molto piccola o potrebbero essere incapaci di crescere in coltura a causa di una precedente terapia antibiotica.
   

Se uno qualunque dei test iniziali fornisce risultati anomali e il clinico sospetta fortemente una infezione del SNC, allora possono essere richiesti degli esami aggiuntivi. Questi possono includere uno o più dei seguenti esami:

• Ricerca di virus: esistono molti modi di ricercare i virus nel LCR. Di solito viene effettuata la ricerca di materiale genetico virale (RNA o DNA) mediante tecnica PCR (polymerase chain reaction). Possono inoltre essere effettuati esami colturali o per la ricerca degli antigeni virali
• Antigene criptococcico nel LCR - insieme all’esame colturale, questo tipo di esame viene effettuato per rilevare un’infezione fungina causata da Cryptococcus neoformans
• Specifici esami anticorpali su LCR - dipende da quali microrganismi si sospettano
   

Altri esami effettuati su campioni di LCR, per la rilevazione di malattie infettive (che sono richiesti meno comunemente) sono:

• Coltura AFB – l’esame colturale per la tubercolosi potrebbe essere positivo il presenza del Mycobacterium tuberculosis o anche in presenza di atri micobatteri. Nel caso sia sospettata la tubercolosi, allora possono essere effettuati dei test molecolari specifici per il Mycobacterium tuberculosis.
• Parassiti – per la ricerca dei parassiti nel LCR possono essere utilizzati test molecolari o colturali. Le meningiti o le encefaliti causate da parassiti sono rare e possono essere letali. Un esempio è l’infezione causata da un’ameba chiamata Naegleria fowleri, un parassita monocellulare che può trovarsi in fiumi e laghi caldi. Le persone possono ammalarsi prendendo il parassita tramite il naso e il tratto respiratorio, nuotando in acque contaminate.
• Test sifilide su LCR (VDRL) - è positivo con neurosifilide (sifilide con coinvolgimento del SNC); un risultato negativo non esclude un coinvolgimento cerebrale.