DR. Luís V. TAMARIT MONTESINOSJefe del Departamento de Anatomía PatológicaHospital «La Fé»

RESUMENSe sientan las bases para comprender las alteraciones morfológicas fundamentales de la estructura

histológica del hueso comenzado, para ello, porpresentar cuál es la unidad mínima histofisiológica del tejido

óseo a partir de la cual se remodela éste. Para, a continuación pasar revista a las lesiones elementales quedejan su huella en el hueso como consecuencia de la enfermedad. Las enfermedades son entidades

supralesionales que hay que comprender a la luz de la época, el entorno social, epidemiológico, etc., de las

que presentamos varios ejemplos.

PALABRAS CLAVE: Histología, hueso antiguo, Paleohistopatología, Restos óseos esqueléticos. Es­tructura microscópica.

ABSTRACTThe bases to understand the fundamental microscopic changes of bone tissue are laid down. We begin, to

this purpose, defining which is the minimal histophysiologic building unit of bone, from which this is remodelled.

There from the elemental lesions leaving -their imprints in bone as a consequence of disease are reviewed.

Deseases are supralesional entities to be understood in the light ofhistorical age, social environment, epidemiology,

etc., examples of which are presented.

Key words: Histology, Ancient bone, Paleohistopathology, Skeletal bone remains, Microscopic

structure.

ALTERACIONES MICROSCÓPICAS DE LOS RESTOS ÓSEOS HUMANOS.LESIONES MÁS FRECUENTES EN PALEOPATOLOGÍA.

La estructura microscópica de los restos esqueléticos depende del grado de conservacióny de las alteraciones post-mortem que en ellos ocurren. Como la médula ósea ha desapare­cido por completo carecemos de una parte muy importante de la estructura del tejido óseo.

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Por otra parte tenemos que descartar los cambios producidos por agentes externos post­mortem (hongos principalmente) que producen perforaciones en el hueso que pueden con­fundirse con los osteoceles o los conductos de Havers, propios de la cortical ósea en estecaso. Estos cambios post-mortem producidos principalmente por hongos, son debidos a lafermentación de azúcares que contiene la matrix ósea. Con lo cual el tejido óseo se va degra­dando poco a poco en un proceso llamado diagénesis en el que, al propio tiempo que se vaperdiendo el colágeno, se van depositando sales minerales procedentes del medio ambienteque van sustituyendo a las del tejido óseo mediante un proceso de cristalización llamadofosilización.

Hecha esta aclaración podemos ya entender cuál es el material sobre el quemetodológicamente tenemos que actuar para estudiar su estructura microscópica y los esco­llos que tenemos que salvar para interpretar las imágenes histológicas y los cambioshistopatológicos.

Hasta los años 1970 se consideraba la «osteona» como la «unidad histofisiológica míni­ma» del tejido óseo. Frost (5) fué el primero que propuso una nueva unidad de remodelaciónósea que se denominó BMU (<<Basic Multicelular Unit») para explicar la remodelación ycrecimiento del tejido óseo. Según esta hipótesis, aproximadamente la cuarta parte de lamasa ósea esfá en actividad. Por una parte actividad de resorción osteoclástica y, por otra,de aposición osteoblástica, de tal forma que cuando un determinado tracto del tejido óseoha sufrido la resorción ósea (y la consiguiente liberación de sales de Ca y P que ello llevaconsigo) a continuación entra en fase de aposieión osteoblástica, de carácter reparativo. Esteproceso se repite cíclicamente por zonas que entran en actividad mientras que descansan lasque ya lo han efectuado. Resultando que, al final, toda la masa ósea se ha remodelado.

La importancia de este proceso clave para identificar las lesiones elementales que dejansu huella en el hueso como consecuencia de la enfermedad radica en el hecho de que tantoen el hueso reciente como en el antiguo es posible reconocer las dos fases del proceso, esdecir, la resorción y la aposición, por la marca de las correspondientes líneas de aposición yde resorción sobre las trabéculas óseas, sean estas de hueso esponjoso, o sobre las osteonas,o trabéculas intercalares del hueso compacto. En efecto: las líneas irregulares quebradas,son la huella de la actividad resortiva, mientras que las líneas planas o ligeramente sinuosaslo son de la fase de aposición osteoblástica. Como sabemos que la actividad normal afectaaproximadamente a una cuarta parte del hueso cualquier aumento o disminución de una delas dos fases puede ser detectada al microscopio observando la superficie de las trabéculas.y reconociendo estas lesiones elementales podemos inferir, si sabemos la fisiopatología delas enfermedades que dejan su huella sobre el hueso, que cuadros patológicos pueden sercompatibles con dichas huellas o lesiones elementales.

Un ejemplo típico de reconocimiento de una enfermedad a través de estas marcas es laosteoporosis o la osteoesclerosis sistémicas. Ambas son trastornos de la segunda fase, esdecir, de la aposición. La primera por defecto, la segunda por exceso, sin que intervenganaquí fallos de mineralización ósea.

Otra lesión elemental que nos sirve para reconocer posibles cuadros patológicos que de­jan su huella en el hueso son las líneas de cementación. Ahora bien, éstas sólamente sonreconocibles en el hueso cuando éste ha sufrido los efectos de la descalcificación con ácidos.De ahí que no puedan verse en los llamados «discos pulidos» o preparaciones histológicasconfeccionadas mediante aparatos que lijan o pulen con abrasivos al hueso, p.ej. el métodode Schultz.

Las líneas de cementación se ven en negativo con tinciones de plata, pero no se ven, comohemos dicho, en discos pulidos. Hay cuadros morfológicos muy típicos, aunque nopatognomónicos, de ciertas enfermedades, como p. ej. la combinación de lagunas de resor­ción con un «mosaico» de líneas de cementación que es típico de la llamada enfermedad dePaget del hueso. Ello se debe a un exceso de la fase de resorción junto con un marcado

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aumento de la vascularización de la médula. Las líneas de cementación, por otra parte, nossirven para identificar los sistemas de Havers secundarios y terciarios de los primarios delhueso lamelar compacto neoformado.

Ya su vez, el proceso de lamelación nos sirve para comprobar si el proceso de neoformaciónósea de carácter reparativo (formación de callo óseo de fractura, osteomielitis, periostitis,fracturas de stress, etc.) es correcto o si existen fallos de lamelación (déficit agudo de vitami­na C) o compactización excesiva por formación de hueso ebúrneo en hemorragias incom­pletamente reabsorbidas (por fallo o déficit crónico de vitamina C).

El fallo de lamelación que impide la esclerosis marginal de lesiones óseas focales, tales.como p. ej. el llamado absceso de Brodie (una osteomielitis hematógena localizada) se reco­noce fácilmente por que el hueso neoformado es del tipo fibroso o trenzado (woven bone), yeste tipo de hueso es primario, reactivo e inmaduro, está deficientemente mineralizado yaque no se han depositado ordenadamente sobre las fibras de colágeno los cristales dehidroxiapatita. Estos cristales son birrefringente y cristalizan en el sistema hexagonal. Deahí que cuando están debidamente ordenados den imágenes de cruces de Malta con luzpolarizada. Yestas imágenes nos dan una idea de si el hueso en cuestión tiene problemas demineralización (osteomalacia) o no. El hueso fibroso o trenzado no muestra cruces de Malta.Por lo que además de un déficit de vitamina C revela un déficit (posible) de vitamina D,aunque otras enfermedades son también posibles, p.ej. un callo de fractura en un síndromede Cushing, que no sufre organización lamelar.

La reacción del tejido óseo frente a los diferentes agentes patogénicos revela frecuente­mente imágenes o patrones morfológicos representativos de las estructuras óseas modifi­cadas por las diferentes lesiones que aquellos producen en el hueso.

Es lo que en un sentido aristotélico podríamos llamar «causa efficiens». En otras palabraspodríamos plantear la cuestión en estos términos «¿que actividad organogenética presentael tejido óseo frente a síntomas generales tales como anemias, o enfermedades sistémicascomo la enfermedad de Pierre-Marie-Bamberg, las metástasis tumorales, o, concretamentefrente a tumores, inflamaciones o lesiones pseudotumorales específicamente óseas?

La descripción de las imágenes histológicas consiste en valorar los aspectos cualitativos otodo lo más semicuantitativos de una determinada estructura tal como el tejido óseo modi­ficado por la enfermedad. Es decir, ver cómo es la forma o cómo están integradas las partesen el todo. Ypara ello vamos a enumerar brevemente los tipos o clases de tejido óseo normalantes de pasar a estudiar cómo pueden modificarse estas estructuras por procesos patológi­cos.

a) hueso fibroso o trenzado (woven bone) es el hueso formado por osificación periostal,es decir, por osificación directa del tejido conjuntivo en la que el osteoide (colageno no mine­ralizado formado por fibrillas irregulares ordenadas al azar, birrefringentes) que no estáorganizado en lamelas al principio, sufre luego una maduración y ordenación lamelar quepermite, p.ej. en el hueso largo, que éste crezca en grosor, o que el cráneo crezca, medianteeste tipo de osificación, en todos los diámetros espaciales.

b) hueso lamelar es el que se organiza a partir del hueso fibroso cuando las fibrillasrandomizadas de osteoide son sustituidas por lamelas paralelas que adoptan estructuraesponjosa en la médula, y compacta (lamelas de disposición concéntrica alrededor de unvaso, sistemas de Havers) en la cortical. Es sobre el hueso lamelar que actúa la BMU (unidadbásica de remodelación) ósea.

Para efectos de completar la sistematización mencionamos, brevemente, que el crecimientoen longitud de los huesos largos se efectúa mediante un tipo de osificación llamado«encondral» o «endocondral», que consisten en marcar o trazar la línea de crecimiento me­diante columnas de cartílago que no se convierte en hueso sino que es destruido por calcifi­cación involutiva y neovascularización a nivel del cartílago de crecimiento y de los puntosde osificación secundarios.

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Además de los tipos de osificación mencionados, es decir, directa o fibrosa y encondralmencionaremos un tercer tipo, muy frecuente en otras especies animales, pero relativamen­te, raro en la especie humana, y que se da en algunos huesos de la cara y cráneo derivadosde los llamados cartílagos de Meckel y Reichert, así como en algunas superficies articulares,y que consiste en una osificación condrometaplásica en la que el tejido condroide se convier­te directamente (metaplasia) en tejido óseo.

Una vez repasados los patrones morfológicos normales relativos a las diferentes clases detejido óseo ya los tipos de osificación estamos ya en condiciones de plantear las cuestionesrelativas a la histopatología de la lesiones óseas en el contexto de la problemática que relatá­bamos anteriormente.

Abordaremos este capítulo dentro del contexto de «Lesiones más frecuentes enpaleopatología» que registra el enunciado de la ponencia. Yello fundamentalmente debido,a que los rasgos macroscópicos que ha dejado la enfermedad en el hueso son reconociblescon relativa facilidad a simple vista, pero sin que ello signifique que son procesos patológi­cos frecuentes, por 10 menos actualmente, y, posiblemente tampoco en el pasado. Pero que­dando el interrogante de que la calificación de estas lesiones o supuestas enfermedades, no.sólo depende. de los cambios histopatológicos que observamos al microscopio, sino tambiénde factores epidemiológicos, socio-culturales, raciales, etc. que, junto con la valoraciónmacroscópica y radiográfica se integran en un sistema patogenético conceptual a partir delcual podremos avanzar un determinado proceso morboso (enfermedad).

Estas alteraciones microscópicas más frecuentes son las siguientes:Cribla Orbitaria: (Figura 1) Macroscopicamente corresponde a áreas porosas,

microquísticas. Microscópicamente se observa reducción, adelgazamiento y desa,pariciónde la lámina orbitaria. El hueso esponjoso sufre «hipertrofia trabecular» caracterizada por laformación de trabéculas de talla mayor que las normales, de aspecto delgado, ligeramenteonduladas y de disposición paralela en sus porciones periféricas. Los microquistes de lalámina orbitaria no son más que soluciones de continuidad de la lámina que sufre ruptura opérdida de substancia debido a su adelgazamiento y rarefacción extremas.

Figura 1. eribla orbitaria: Reducción,adelgazamiento y desaparición parcial de lalámina orbitaria (ala menor del esfenoides)e hipertrofia de la esponjosa formada pordelgadas trabéculas que dejan amplios

espacios medulares. (Azul directo).

Lesiones debidas a anemia. El ejemplo clásico es la anemia hemolítica que es debida ahemolisis prematura de las células rojas (eritrocitos o hematíes) que no es otra cosa que unreciclamiento demasiado rápido de estas células con 10 que la médula hemopoiética o pro­ductora de hematíes tiene que someterse a una sobrecarga de producción de hematíes paracompensar la pérdida por hemólisis de las células circulantes que se van destruyendo. Lasobrecarga de producción de la médula roja para compensar esta pérdida de hematíes periféri­cos produce unas lesiones en el hueso semejantes a la osteoporosis, (figura 10) si bien noexactamente idénticas, ya que las trabéculas, aunque están espaciadas y son delgadas mues­tran, también, un mayor tamaño y una disposición espacial caracterizada por un crecimien-

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Figura 2. Osteomielitis hematógena. cráneo.Se observan depósitos de hueso fibro-Iamelar sobre

la superficie de la lámina interna, mientras que eldiploe está ocupado por espacios medulares

rarificados. (Plata metenamina).

Figura 10. Cuerpo vertebral infantil:Osteoporosis intensa. (Hematoxilina-Eosina).

to y ordenación en forma paralela o radial, hacia afuera, afectando a la lámina externa perono a la interna del cráneo (porosis hiperostótica; rarefacción de la tabla externa del cráneo),mientras que en el díploe crecen en forma trenzada o «en trama de esterilla».

Procesos hemorrágico-inflamatorios del cráneo. Macroscopicamente se objetivan áreasporosas. Microscópicamente existe rarefacción de la lámina orbitaria al mismo tiempo quese deposita hueso fibroso neoformado reactivo de tipo esponjoso que sufre organizaciónlamelar a medida que se va esclerosando, sobre todo marginalmente, al tratar de encapsularal foco hemorrágico.

Osteomielitis hematógena. (Figura 2) Macroscopicamente se ven áreas porosas.Microscópicamente la tabla externa del cráneo está reemplazada por hueso esclerosopermeado por pequeños espacios medulares. Las áreas porosas se deben a depósitos dehueso fibroso en vías de organización lamelar sobre la superficie de la tabla externa. Tam­bién existen depósitos de este tipo de hueso en la tabla interna, mientras que las estructurasesponjosas del díploe sufren un proceso de rarefacción por fibroosteoclasia y consiguienteadelgazamiento del espesor del cráneo.

Osteoperiostitis de los huesos largos. Las inflamaciones supuradas y caseosas del periostio. y de la médula ósea dan lugar a la necrosis. Las que se acompañan de un tejido de granula­ción originan la reabsorción del hueso, mientras que, al mismo tiempo, a partir del periostioy la médula se produce un proceso reparativo por la formación de nuevas capas óseas sobreel hueso antiguo. Pero puede haber desfases entre ambos procesos de reabsorción-repara­ción:

a) Si la infección se produce lentamente o el proceso es menos virulento se origina unaosteomielitis rarificante (figuras 6 , 7) caracterizada por la hiperemia del periostio que

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Figura 7. Osteomielitis pandiafisaria crónicasupurativa. tibia: Periostitis mamelonada

rarificante de hueso reactivo neoformado concrecimiento en flecos perpendiculares

a la cortical. (Plata metenamina).

Figura 6. Osteomielitis crónica supurativa. tibia:Probable necrosis ósea cortical. Pérdida de

lamelación del tejido óseo compacto.(PAS-rojo Tanisol-Azul alcian).

Figura 3. Osteomielitis crónica condensante(hueso largo). Cavidad medular ocupada portrabéculas anchas neoformadas con focos de

esclerosis que van comprimiendo y sustituyendo ala cortical, la cual queda reducida a una estrecha

banda con ligera periostitis reactiva.(Plata metenamina).

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se despega del hueso por un exudado, mientras que el tejido óseo subyacente muestraneoformación ósea reactiva de tipo esponjoso como consecuencia de la corrosión yensanchamiento de los conductos de Havers, proliferación que termina cubriendo lasuperficie cortical por una membrana que luego sufre fenómenos de cavitación en lafase supurativa.b) La osteitis rarificante puede asociarse, asimismo, a un proceso reparativo que, comomecanismo defensivo, delimita y atenúa la rarefacción osea, o bien coexiste frecuente­mente con ella. Esta forma de osteitis, que termina destruyendo la cortical osea y sus­tituyéndola por un tejido esc1ero-esponjoso, se denomina "osteitis condensante opseudoesc1erosante", (figura 3) y no debe confundirse con la osteitis/osteomielitisesc1erosante no supurativa de Garré.

c) Cuando predominan los fenómenos reparativos neoformadores el tejido óseo sufreengrosamiento escleroso con desaparición del canal medular y reemplazamiento deéste por un tejido óseo compacto y ebúrneo. Dentro de este tipo puede haber formasprimitivamente crónicas, sin supuración, (osteomielitis esclerosante de Gané). En estecaso hay marcado engrosamiento periostico, calcificación subperiostica, cortex engro­sado, múltiples áreas de rarefacción diseminadas. Además la cortical del hueso largosufre un engrosamiento fusiforme en su tercio medio con áreas de necrosis.

Periostitis de los huesos largos. Puede ser exógena o endógena. En la forma crónica laneoformación ósea tiene lugar siguiendo el tipo de osificación normal perióstica (fibrosa odirecta) con el resultado de la formación de osteofitos, que son depósitos de hueso porosocon las trabéculas del mismo en dirección perpendicular a la superficie cortical. Cuando elosteofito no es reabsorbido sufre una transformación estructural, un engrosamiento: lahiperóstosis. Otras veces, el osteofito/hiperóstosis sufre una doble transformación: por unaparte la capa profunda se convierte en esponjosa (medulización); y por otra, la superficial encompacta.

Una combinación de déficit crónico de vitamina C (factor exógeno) con hematomasubperióstico se da en una forma de osteoperiostitis que combina la calcificación subperiosticade la osteomielitis esclerosante no supurativa de Gané con la periostitis hiperostótica: eneste caso hay desflecamiento esponjoso perpendicular a la superficie cortical y eburnizaciónde ésta debido al hematoma subperiostico no reabsorbido, que se organiza(Figura 4).

Figura 4. Periostitis hemorrágica organizada condéficit crónico de vitamina e (hueso largo):

Desflecamiento perióstico en trazosperpendiculares a la superficie cortical:

hueso reactivo cortico-esponjoso primarioy secundario neoformado.(Tricrómico de Masson).

Periostosis. Enfermedad de Piene Marie Bamberg. (Figura 8) Macroscópicamente se ob­servan estriaciones porótico-acanaladas. Microscópicamente se observan depósitoshiperostóticos oblicuos contactando con la superficie cortical mediante tallos de trabéculasdelgadas. Esta periostosis crece en forma de capas de hueso secundari? neoformado que seremodela en sistemas de Havers compactos (crecimiento en anillos o capas de «bulbo decebolla»). Estas capas se van despegando de la superficie cortical en sentido centrífugo yoblicuo al propio tiempo que el tejido óseo haversiano sufre una espongización debido a unpredominio de la resorción lisa sobre la aposición ósea.

Displasia fibrosa. (Figura 5) Es un "pseudotumor" o transtorno esquelético que afecta auno o varios huesos y que consiste en la neoformación, de un tejido fibro-óseo en el interiorde la cavidad medular que crece distendiendo la cortical subperióstica y deformando elcontorno cortical. La etiología es desconocida. El patrón histológico varía de una lesión aotra y de una área a otra. Hay zonas de predominio fibrocolágeno, y otras esclerosante, sibien el substrato es una trama de tejido conjuntivo en el que abundan las células fusiformesque se entremezclan con trabéculas irregulares de formas y tamaños variables de huesofibroso, sin ribete osteoblástico y/o a veces hueso metaplásico a expensas de 'bandas colágenasque se calcifican.

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Figura 8. Osteoartropatia hipertrofiantepneumica de Pierre Marie-Bamberg, fémur.

(Periostosis). Crecimiento periostico centrífugoen capas de "bulbo de cebolla" de hueso

secundario neoformado que se remodela ensistemas de Havers de hueso compacto pero

con cambios de espongización resortiva.(Azul directo).

Figura 5. Displasia fibrosa. tibia: Trabéculasanchas e irregulares de hueso fibroso y osteoide

parcialmente mineralizado.(Tricrómico de Masson).

En las zonas de esclerosis hay hueso lamelar. Y también pueden coexistir cambiosmicroquísticos o multiloculares, y restos de cartílago epifisario destruidos por el procesodisplásico.

Enfermedad de Paget (Osteitis deformans). (Figura 9) Es una enfermedad de origen des­conocido, posíblemente vascular que se da en personas de más de 40 años. Produce arquea­miento de huesos largos, aplastamiento de vértebras, ensanchamiento de la pelvis, y agran­damiento de la bóveda craneal con engrosamiento de la tabla craneal. Hay hipercalcemia,hipercalciuria, hiperfosfatemia y aumento de fosfatasa alcalina. Histológicamente existe con­gestión vascular, fibroosteoclasia, hiperresorción ósea seguida de reemplazamiento porosteoide poco mineralizado con formación trabecular desordenada e irregular que muestralagunas de resorción ósea en diferentes estadíos evolutivos y líneas de cementación osea enmosaico (que solo se ven en hueso descalcificado con ácidos).

Callo de fractura. (Figura 11) El tejido oseo es el único cuya reparación fibrosa no dejacicatriz. Ello se debe a que la remodelación del tejido óseo primario (fibroso, reticular, "woven"bone) en hueso lamelar secundario neoformado sigue las tracciones normales a las que esta­ba sujeto el hueso antes de la fractura, que condicionan su estructura. Por lo que ésta será lamisma que antes de la fractura.

En el sitio de la fractura hay necrosis y hemorragia. La organización comienza por laremoción del tejido necrótico, formación de un tejido de granulación abundante enfibroblastos, osteoblastos, capilares sanguíneos, macrófagos y cartílago hialino, que porcondrometaplasia se transforma en hueso inmaduro o callo óseo (hueso reticular, fibroso,"woven"), el cual une provisionalmente los extremos del hueso fracturado. La consolida­ción prosigue siguiendo los procesos de la remodelación ósea anteriormente descrita.

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Figura 9. Enfermedad de Paget. cráneo.Esclerosis con fibroosteoclasia avanzada.

Lagunas de resorción en diferentes estadiosevolutivos de fibrosis endostal

(diferencia con el hiperparatiroidismo primario).No se ven líneas de cementación.

(Plata metenamina).

Figura 11. Fractura. costilla: Callo óseo hipertrófico,probablemente por mal alineamiento de los

extremos óseos. Rarefacción importante del huesoesponjoso. Cortical delgada, irregular muestra

cambios de organización lamelar.(PAS-rojo Tanisol-Azul alcian).

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