En patología y anatomía, la penumbra es el área que rodea un evento isquémico como un accidente cerebrovascular trombótico o embólico . Inmediatamente después del evento, el flujo sanguíneo y, por lo tanto, el transporte de oxígeno se reduce localmente, lo que lleva a la hipoxia de las células cercanas a la ubicación de la agresión original. Esto puede conducir a la muerte de las células hipóxicas ( infarto ) y amplificar el daño original de la isquemia ; sin embargo, el área de la penumbra puede permanecer viable durante varias horas después de un evento isquémico debido a las arterias colaterales que irrigan la zona de la penumbra.
A medida que pasa el tiempo después del inicio del accidente cerebrovascular, la extensión de la penumbra tiende a disminuir; [1] por lo tanto, en el departamento de emergencias una de las principales preocupaciones es proteger la penumbra aumentando el transporte y la entrega de oxígeno a las células en la zona de peligro, lo que limita la muerte celular. La existencia de una penumbra implica que es posible salvar las células. Existe una alta correlación entre el grado de recuperación neurológica espontánea y el volumen de penumbra que escapa al infarto; por lo tanto, salvar la penumbra debería mejorar el resultado clínico. [1]
Definición
Una definición ampliamente aceptada de penumbra describe el área como "tejido isquémico potencialmente destinado al infarto, pero no está dañado de manera irreversible y es el objetivo de cualquier terapia aguda". [2] La definición original de la penumbra se refería a áreas del cerebro que estaban dañadas pero que aún no habían muerto, y ofrecía la promesa de rescatar el tejido cerebral con las terapias apropiadas. [3]
El flujo de sangre
La región de la penumbra ocurre típicamente cuando el flujo sanguíneo cae por debajo de 20 ml / 100 g / min. [4] En este punto, la comunicación eléctrica entre neuronas no existe. Las células de esta región están vivas, pero las bombas metabólicas están inhibidas, el metabolismo oxidativo se reduce pero las neuronas pueden comenzar a despolarizarse nuevamente. [4] Las áreas del cerebro generalmente no se infartan hasta que el flujo sanguíneo a la región cae por debajo de 10 a 12 ml / 100 g / min. [4] En este punto, la liberación de glutamato se desregula, las bombas de iones se inhiben y la síntesis de trifosfato de adenosina (ATP) también se detiene, lo que finalmente conduce a la interrupción de los procesos intracelulares y la muerte neuronal. [4]
Identificación por imagen
La tomografía por emisión de positrones (PET) puede cuantificar el tamaño de la penumbra, pero no está disponible ni es de fácil acceso. La resonancia magnética puede estimar el tamaño de la penumbra con una combinación de dos secuencias de resonancia magnética : [5]
- Las imágenes ponderadas por perfusión (PWI) muestran una disminución de la perfusión sanguínea en el núcleo infartado y la penumbra
- Las imágenes ponderadas por difusión (DWI) pueden estimar el tamaño del núcleo infartado.
Ambas secuencias sobreestiman un poco sus volúmenes de interés, pero el tamaño de la penumbra puede estimarse aproximadamente restando el volumen anormal por DWI del volumen anormal por PWI. [5]
El área penumbral también se puede detectar basándose en una integración de tres factores. Estos factores incluyen: el lugar de la oclusión del vaso, la extensión de la oligamia ( área hipoperfundida que rodea la penumbra, pero sin riesgo de infarto [1] ) en ese momento, y el desajuste entre este defecto de perfusión y el área del cerebro ya infartada. . [6]
Relevancia clínica
Un mayor volumen de penumbra alrededor de un infarto cerebral significa un mayor volumen de materia cerebral potencialmente recuperable mediante trombólisis y trombectomía . Tales terapias tienen un mayor efecto sobre la recuperación de funciones como el movimiento después de un infarto cerebral. [7] En la penumbra, se cree que la microglía ejerce efectos neuroprotectores a través de contactos especializados con somas neuronales, denominados uniones somáticas. [8] Comprender y apoyar estas acciones microgliales podría ampliar la ventana terapéutica y conducir a una mayor cantidad de tejido nervioso preservado .
Historia
La primera década de investigación se centró en el perfil fisiológico del tejido de la penumbra después del accidente cerebrovascular , el mapeo del flujo sanguíneo cerebral y la cuantificación del consumo de oxígeno y glucosa para definir estas áreas. La segunda década reveló el mecanismo de muerte de las células neuronales. A medida que se diseccionaron las vías bioquímicas, la ciencia de la penumbra se convirtió en un área de biología molecular en rápida evolución. La tercera década de investigación penumbral encontró un salto de transición ya que el uso de la tomografía por emisión de positrones (PET) puede identificar tejido cerebral con flujo sanguíneo disminuido y la resonancia magnética (MRI) tiene la capacidad de detectar partes del tejido isquémico que aún no ha muerto. Estas imágenes han permitido que la visión del cerebro vea las áreas de tejido que pueden ser rescatadas, la penumbra. [3]
Referencias
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- ^ Cserép, Csaba; Pósfai, Balázs; Lénárt, Nikolett; Fekete, Rebeka; László, Zsófia I .; Lele, Zsolt; Orsolits, Barbara; Molnár, Gábor; Heindl, Steffanie; Schwarcz, Anett D .; Ujvári, Katinka; Környei, Zsuzsanna; Tóth, Krisztina; Szabadits, Eszter; Sperlágh, Beáta; Baranyi, Mária; Csiba, László; Hortobágyi, Tibor; Maglóczky, Zsófia; Martinecz, Bernadett; Szabó, Gábor; Erdélyi, Ferenc; Szipőcs, Róbert; Tamkun, Michael M .; Gesierich, Benno; Duering, Marco; Katona, István; Liesz, Arthur; Tamás, Gábor; Dénes, Ádám (31 de enero de 2020). "La microglía monitorea y protege la función neuronal a través de uniones purinérgicas somáticas especializadas" . Ciencia . 367 (6477): 528–537. doi : 10.1126 / science.aax6752 . PMID 31831638 .
- http://www.neurology.org/content/51/3_Suppl_3/S44.short