Lesión axonal difusa
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Lesión axonal difusa
Compara SWI y GRE Trauma.png
Dos imágenes de resonancia magnética de un paciente con lesión axonal difusa resultante de un traumatismo, con una intensidad de campo de 1,5 tesla . Izquierda: eco de gradiente convencional recuperado (GRE). Derecha: imagen ponderada por susceptibilidad (SWI).
EspecialidadNeurología

La lesión axonal difusa ( DAI ) es una lesión cerebral en la que se producen lesiones dispersas en un área extensa en los tractos de materia blanca , así como en la materia gris . [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] DAI es uno de los tipos más comunes y devastadores de lesión cerebral traumática [8] y es una causa importante de inconsciencia y estado vegetativo persistente después de traumatismo craneoencefálico severo. [9] Ocurre en aproximadamente la mitad de todos los casos de traumatismo craneoencefálico severo.y puede ser el daño principal que ocurre en la conmoción cerebral. El resultado es con frecuencia coma , y más del 90% de los pacientes con DAI grave nunca recuperan el conocimiento. [9] Aquellos que se despiertan a menudo quedan significativamente discapacitados. [10]

La DAI puede ocurrir en todo el espectro de gravedad de la lesión cerebral traumática (LCT), en la que la carga de la lesión aumenta de leve a grave. [11] [12] La conmoción cerebral puede ser un tipo más leve de lesión axonal difusa. [12] [13]

Mecanismo

DAI es el resultado de fuerzas de cizallamiento traumáticas que ocurren cuando la cabeza se acelera o desacelera rápidamente, como puede ocurrir en accidentes automovilísticos, caídas y asaltos. [14] Los accidentes automovilísticos son la causa más frecuente de DAI; también puede ocurrir como resultado del abuso infantil [15] , como en el síndrome del bebé sacudido . [dieciséis]

La desconexión inmediata de los axones podría observarse en una lesión cerebral grave, pero el daño principal de la DAI son las desconexiones secundarias retardadas de los axones que se desarrollan lentamente a lo largo de un período de tiempo prolongado. [2] Los tractos de axones, que aparecen blancos debido a la mielinización , se conocen como materia blanca . Las lesiones en materia gris y blanca se encuentran en cerebros post mortem en exámenes de CT y MRI. [9]

Además de la rotura mecánica del citoesqueleto axonal , la patología DAI también incluye cambios fisiológicos secundarios como transporte axonal interrumpido, hinchazones progresivos y degeneración. [17] Estudios recientes han relacionado estos cambios con la torsión y la desalineación de los microtúbulos del axón rotos , así como con la deposición de proteína tau y proteína precursora amiloide (APP). [17] [18]

Caracteristicas

Las lesiones existen típicamente en la sustancia blanca de los cerebros lesionados por DAI; estas lesiones varían en tamaño entre 1 y 15 mm aproximadamente y se distribuyen de forma característica. [9] La DAI afecta con mayor frecuencia a la sustancia blanca en áreas que incluyen el tronco encefálico , el cuerpo calloso y los hemisferios cerebrales .

Los lóbulos del cerebro con mayor probabilidad de lesionarse son los lóbulos frontal y temporal. [19] Otras ubicaciones comunes de DAI incluyen la sustancia blanca en la corteza cerebral , los pedúnculos cerebrales superiores , [16] los ganglios basales , el tálamo y los núcleos hemisféricos profundos . [20] Estas áreas pueden dañarse más fácilmente debido a la diferencia de densidad entre ellas y el resto del cerebro. [20]

Caracteristicas histologicas

La DAI se caracteriza por la separación axonal, en la que el axón se desgarra en el sitio del estiramiento y la parte distal al desgarro se degrada. Si bien alguna vez se pensó que la causa principal de la separación axonal era el desgarro debido a fuerzas mecánicas durante el trauma, ahora se entiende que los axones no se desgarran típicamente al impactar; más bien, las cascadas bioquímicas secundarias , que ocurren en respuesta a la lesión primaria (que ocurre como resultado de fuerzas mecánicas en el momento del trauma) y tienen lugar horas o días después de la lesión inicial, son en gran parte responsables del daño a los axones. [21] [22] [23]

Aunque los procesos involucrados en la lesión cerebral secundaria aún no se conocen bien, ahora se acepta que el estiramiento de los axones durante la lesión causa una alteración física y una degradación proteolítica del citoesqueleto . [24] También abre los canales de sodio en el axolema , lo que hace que los canales de calcio activados por voltaje se abran y el Ca 2+ fluya hacia la célula. [24] La presencia intracelular de Ca 2+ desencadena varias vías diferentes, incluida la activación de fosfolipasas y enzimas proteolíticas , que dañan las mitocondrias.y el citoesqueleto, y la activación de mensajeros secundarios , que pueden provocar la separación del axón y la muerte de la célula. [21]

Interrupción del citoesqueleto

Los perfiles axonales inmunorreactivos se observan como inflamaciones granulares (B, G, H) o fusiformes (F) más alargadas en el cuerpo calloso y el tronco encefálico (H) a las 24 h después de la lesión cerebral traumática . Ejemplo de neuronas inmunorreactivas de APP (puntas de flecha) observadas en la corteza debajo del sitio de impacto (E, G). No se observó tinción de APP en animales de control sanos (D). [23]

Los axones son normalmente elásticos, pero cuando se estiran rápidamente se vuelven frágiles y el citoesqueleto axonal puede romperse. La desalineación de los elementos citoesqueléticos después de una lesión por estiramiento puede provocar el desgarro del axón y la muerte de la neurona. El transporte axonal continúa hasta el punto de ruptura en el citoesqueleto, pero no más, lo que lleva a una acumulación de productos de transporte e hinchazón local en ese punto. [25] Cuando se vuelve lo suficientemente grande, la hinchazón puede desgarrar el axón en el sitio de la ruptura en el citoesqueleto, haciendo que retroceda hacia el cuerpo celular y forme un bulbo. [11] Este bulbo se llama bola de retracción , el sello distintivo de la lesión axonal difusa. [9]

Cuando se secciona el axón, la degeneración walleriana , en la que la parte del axón distal a la rotura se degrada, tiene lugar uno o dos días después de la lesión. [26] El axolema se desintegra, [26] la mielina se descompone y comienza a desprenderse de las células en una dirección anterógrada (desde el cuerpo de la célula hacia el final del axón), [27] y las células cercanas comienzan la actividad fagocítica , envolviendo los desechos . [28]

Entrada de calcio

Si bien a veces solo se altera el citoesqueleto, con frecuencia también se produce la interrupción del axolema , lo que provoca la entrada de Ca 2+ en la célula y desencadena una variedad de procesos de degradación. [26] [29] Un aumento en los niveles de Ca 2+ y Na + y una caída en los niveles de K + se encuentra dentro del axón directamente después de la lesión. [21] [26] Las posibles rutas de entrada de Ca 2+ incluyen canales de sodio , poros desgarrados en la membrana durante el estiramiento y falla de los transportadores dependientes de ATPdebido a un bloqueo mecánico o falta de energía. [21] Los altos niveles de Ca 2+ intracelular , la principal causa de daño celular posterior a la lesión, [30] destruyen las mitocondrias, [11] y desencadenan fosfolipasas y enzimas proteolíticas que dañan los canales de Na + y degradan o alteran el citoesqueleto y el axoplasma . [31] [26] El exceso de Ca 2+ también puede provocar daños en la barrera hematoencefálica e inflamación del cerebro. [30]

Una de las proteínas activadas por la presencia de calcio en la célula es la calpaína , una proteasa no lisosomal dependiente de Ca 2+ . [31] Aproximadamente de 15 minutos a media hora después del inicio de la lesión, comienza a ocurrir un proceso llamado proteólisis de espectrina mediada por calpaína, o CMSP. [32] La calpaína descompone una molécula llamada espectrina , que mantiene la membrana sobre el citoesqueleto, provocando la formación de ampollas y la ruptura del citoesqueleto y la membrana, y finalmente la muerte de la célula. [31] [32] Otras moléculas que pueden ser degradadas por las calpaínas son microtúbulos subunidades, las proteínas asociadas a los microtúbulos y neurofilamentos . [31]

Generalmente ocurre de una a seis horas en el proceso de lesión posterior al estiramiento, la presencia de calcio en la célula inicia la cascada de caspasas , un proceso en la lesión celular que generalmente conduce a la apoptosis o "suicidio celular". [32]

Las mitocondrias , las dendritas y las partes del citoesqueleto dañadas en la lesión tienen una capacidad limitada para curarse y regenerarse, un proceso que ocurre durante 2 o más semanas. [33] Después de la lesión, los astrocitos pueden encogerse y provocar la atrofia de partes del cerebro . [9]

Diagnóstico

Lesión axonal difusa tras un accidente de motocicleta. Resonancia magnética a los 3 días: en las imágenes ponderadas en T1 la lesión es apenas visible. En las imágenes ponderadas FLAIR , DWI y T2 *, se identifica un pequeño sangrado.

La DAI es difícil de detectar porque no se muestra bien en las tomografías computarizadas o con otras técnicas de imágenes macroscópicas, aunque se muestra microscópicamente. [9] Sin embargo, hay características típicas de DAI que pueden aparecer o no en una tomografía computarizada. La lesión difusa tiene más lesión microscópica que la lesión macroscópica y es difícil de detectar con CT y MRI, pero su presencia puede inferirse cuando son visibles pequeñas hemorragias en el cuerpo calloso o la corteza cerebral . [34] La resonancia magnética es más útil que la tomografía computarizada para detectar las características de la lesión axonal difusa en los períodos de tiempo subagudo y crónico. [35] Estudios más recientes, como las imágenes por tensor de difusiónson capaces de demostrar el grado de lesión del tracto de la fibra de la sustancia blanca incluso cuando la resonancia magnética estándar es negativa. Dado que el daño axonal en DAI es en gran parte el resultado de cascadas bioquímicas secundarias , tiene un inicio tardío, por lo que una persona con DAI que inicialmente parece estar bien puede deteriorarse más tarde. Por lo tanto, la lesión es con frecuencia más grave de lo que se cree, y los profesionales médicos deben sospechar DAI en cualquier paciente cuyas tomografías computarizadas parezcan normales pero que presenten síntomas como pérdida del conocimiento . [9]

La resonancia magnética es más sensible que las tomografías computarizadas, pero aún es susceptible de falsos negativos porque la DAI se identifica al buscar signos de edema , que pueden no estar siempre presentes. [33]

El DAI se clasifica en grados según la gravedad de la lesión. En el grado I, hay daño axonal generalizado, pero no se observan anomalías focales. En el grado II, el daño que se encuentra en el grado I está presente además de las anomalías focales, especialmente en el cuerpo calloso. El daño de grado III abarca los grados I y II más la lesión del tronco encefálico rostral y, a menudo, los desgarros del tejido. [36]

Tratamiento

Actualmente, el DAI carece de un tratamiento específico más allá del de cualquier tipo de traumatismo craneoencefálico , que incluye estabilizar al paciente y tratar de limitar los aumentos de la presión intracraneal (PIC).

Historia

La idea de DAI surgió por primera vez como resultado de los estudios de Sabina Strich sobre las lesiones de la sustancia blanca de personas que habían sufrido un traumatismo craneoencefálico años antes. [37] Strich propuso por primera vez la idea en 1956, llamándola degeneración difusa de la materia blanca ; sin embargo, se prefirió el término más conciso "lesión axonal difusa". [38] Strich estaba investigando la relación entre la demencia y el traumatismo craneoencefálico [37] y afirmó en 1956 que la DAI desempeñaba un papel integral en el eventual desarrollo de la demencia debida a un traumatismo craneoencefálico. [15] El término DAI se introdujo a principios de la década de 1980. [39]

Ejemplos notables

  • El presentador de Top Gear Richard Hammond sufrió un DAI como resultado del Vampire Dragster Crash en 2006 .
  • El piloto de la Champ Car World Series , Roberto Guerrero, sufrió un DAI como resultado de un accidente durante las pruebas en el Indianapolis Motor Speedway en 1987 . [40]
  • La Fórmula 1 conductor Jules Bianchi sufrió un DAI como consecuencia de un accidente en el 2014 Gran Premio de Japón [41] y murió sin recuperar la conciencia, 9 meses después, el 17 de julio de 2015. [42]
  • El actor y narrador audiolibro Frank Muller , quien leyó Stephen King 's The Dark Tower , sufrió un DAI en 2001 debido a un accidente de motocicleta . Murió en 2008 [43].
  • El piloto de NASCAR Adam Petty , nieto del siete veces campeón de la Copa, Richard Petty , sufrió una lesión axonal difusa secundaria a una fractura de cráneo basilar fatal en mayo de 2000 en New Hampshire Motor Speedway durante la práctica para la próxima carrera.

Ver también

  • Daño cerebral
  • Transporte axoplasmático

Referencias

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enlaces externos

Clasificación
D
  • DeCS : D020833
Recursos externos
  • eMedicine : radio / 216
  • Imágenes de resonancia magnética y tomografía computarizada de lesión axonal difusa
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