La cascada isquémica (isquémica) es una serie de reacciones bioquímicas que se inician en el cerebro y otros tejidos aeróbicos después de segundos o minutos de isquemia (suministro de sangre inadecuado). [1] Esto suele ser secundario a un accidente cerebrovascular , una lesión o un paro cardíaco debido a un ataque cardíaco . La mayoría de las neuronas isquémicas que mueren lo hacen debido a la activación de sustancias químicas producidas durante y después de la isquemia. [2] La cascada isquémica suele durar de dos a tres horas, pero puede durar días, incluso después de que regrese el flujo sanguíneo normal. [3]
Mecanismo
Una cascada es una serie de eventos en los que un evento desencadena el siguiente, de manera lineal. Por lo tanto, "cascada isquémica" es en realidad un nombre inapropiado, ya que los eventos no siempre son lineales: en algunos casos son circulares y, a veces, un evento puede causar o ser causado por múltiples eventos. [4] Además, las células que reciben diferentes cantidades de sangre pueden pasar por diferentes procesos químicos. A pesar de estos hechos, la cascada isquémica se puede caracterizar generalmente de la siguiente manera: [ cita requerida ]
- La falta de oxígeno hace que falle el proceso normal de la neurona para producir ATP para obtener energía.
- La célula cambia al metabolismo anaeróbico y produce ácido láctico .
- Las bombas de transporte de iones dependientes de ATP fallan, lo que hace que la célula se despolarice , lo que permite que los iones , incluido el calcio (Ca 2+ ), fluyan hacia la célula .
- Las bombas de iones ya no pueden transportar calcio fuera de la célula y los niveles de calcio intracelular aumentan demasiado.
- La presencia de calcio desencadena la liberación del glutamato, un neurotransmisor aminoácido excitador .
- El glutamato estimula los receptores AMPA y los receptores NMDA permeables al Ca 2+ , que se abren para permitir que entre más calcio en las células.
- El exceso de entrada de calcio sobreexcita las células y provoca la generación de sustancias químicas nocivas como radicales libres , especies reactivas de oxígeno y enzimas dependientes del calcio como calpaína , endonucleasas , ATPasas y fosfolipasas en un proceso llamado excitotoxicidad . [5] [6] El calcio también puede provocar la liberación de más glutamato.
- A medida que la membrana celular se descompone por las fosfolipasas, se vuelve más permeable y más iones y sustancias químicas nocivas fluyen hacia la célula.
- Las mitocondrias se descomponen, liberando toxinas y factores apoptóticos en la célula.
- Se inicia la cascada de apoptosis dependiente de caspasa , lo que hace que las células se "suiciden".
- Si la célula muere por necrosis , libera glutamato y sustancias químicas tóxicas en el entorno que la rodea. Las toxinas envenenan las neuronas cercanas y el glutamato puede sobreexcitarlas.
- Si y cuando el cerebro se reperfunde, varios factores conducen a una lesión por reperfusión .
- Se genera una respuesta inflamatoria y las células fagocíticas engloban el tejido dañado pero aún viable.
- Los productos químicos nocivos dañan la barrera hematoencefálica .
- El edema cerebral (inflamación del cerebro) ocurre debido a la fuga de moléculas grandes como las albúminas de los vasos sanguíneos a través de la barrera hematoencefálica dañada . Estas grandes moléculas atraen agua al tejido cerebral por ósmosis . Este " edema vasogénico " causa compresión y daño al tejido cerebral (Freye 2011; Mitocondropatía adquirida: un nuevo paradigma en la medicina occidental que explica las enfermedades crónicas).
Mitigación de efectos
El hecho de que la cascada isquémica involucre una serie de pasos ha llevado a los médicos a sospechar que podrían producirse neuroprotectores como los bloqueadores de los canales de calcio o los antagonistas del glutamato para interrumpir la cascada en uno solo de los pasos, bloqueando los efectos posteriores. Aunque los ensayos iniciales de estos fármacos neuroprotectores llevaron a muchos a tener esperanzas, hasta hace poco, los ensayos clínicos en humanos con neuroprotectores como los antagonistas del receptor NMDA no tuvieron éxito. [ cita requerida ]
Referencias
- ^ "eMedicine - accidente cerebrovascular, isquémico: artículo de Joseph U Becker" .
- ^ Centro de accidentes cerebrovasculares Archivado el 30 de enero de 2018 en la Wayback Machine de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington.
- ^ "Accidente cerebrovascular: esperanza a través de la investigación: Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares (NINDS)" .
- ^ Hinkle JL, Bowman L (abril de 2003). "Neuroprotección por accidente cerebrovascular isquémico". J Neurosci Nurs . 35 (2): 114–8. doi : 10.1097 / 01376517-200304000-00008 . PMID 12795039 .
- ^ Jill Conway. 2000. " Diseases at the Cellular Level Lecture Handout Archivado 2005-07-10 en Wayback Machine " y Folleto de conferencias sobre inflamación y reparación "University of Illinois College of Medicine. Recuperado el 9 de enero de 2007.
- ^ "eMedicine - manejo agudo del accidente cerebrovascular: artículo de Edward C Jauch" .