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Cascada isquémica

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 sanguíneo inadecuado). [1] Esto suele ser secundario a un derrame cerebral , 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 generalmente dura de dos a tres horas, pero puede durar días, incluso después de que regresa el flujo sanguíneo normal. [3]

Mecanismo

Una cascada es una serie de eventos en los que un evento desencadena el siguiente, de forma 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 necesaria ]

  1. El suministro sanguíneo bajo disminuye la cantidad de oxígeno que llega a los tejidos, lo que provoca hipoxia.
  2. La deficiencia de oxígeno hace que falle el proceso normal de la neurona para producir ATP para obtener energía.
  3. La célula cambia al metabolismo anaeróbico , produciendo ácido láctico .
  4. Las bombas de transporte de iones que dependen del ATP fallan, lo que provoca que la célula se despolarice , permitiendo que los iones , incluido el calcio (Ca 2+ ), fluyan hacia el interior de la célula .
  5. Las bombas de iones ya no pueden transportar calcio fuera de la célula y los niveles de calcio intracelular aumentan demasiado.
  6. La presencia de calcio desencadena la liberación del aminoácido excitador glutamato .
  7. El glutamato estimula los receptores AMPA y los receptores NMDA permeables al Ca 2+ , que se abren para permitir que entre más calcio a las células.
  8. El exceso de entrada de calcio sobreexcita las células y provoca la generación de sustancias químicas dañinas como radicales libres , especies reactivas de oxígeno y enzimas dependientes de calcio como calpaína , endonucleasas , ATPasas y fosfolipasas en un proceso llamado excitotoxicidad . [5] [6] El calcio también puede provocar la liberación de más glutamato.
  9. A medida que las fosfolipasas descomponen la membrana celular, se vuelve más permeable y fluyen más iones y sustancias químicas nocivas hacia la célula.
  10. Las mitocondrias se descomponen y liberan toxinas y factores apoptóticos en la célula.
  11. Se inicia la cascada de apoptosis dependiente de caspasa , lo que hace que las células se "suiciden".
  12. Si la célula muere por necrosis , libera glutamato y sustancias químicas tóxicas al entorno que la rodea. Las toxinas envenenan las neuronas cercanas y el glutamato puede sobreexcitarlas.
  13. Si el cerebro recibe reperfusión, una serie de factores conducen a una lesión por reperfusión .
  14. Se produce una respuesta inflamatoria y las células fagocíticas devoran el tejido dañado pero aún viable.
  15. Las sustancias químicas nocivas dañan la barrera hematoencefálica .
  16. El edema cerebral (hinchazón del cerebro) se produce 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 hacia el tejido cerebral mediante 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 incluya varios pasos ha llevado a los médicos a sospechar que se podrían producir cerebroprotectores para interrumpir la cascada en uno solo de los pasos, bloqueando los efectos posteriores. Se han probado más de 150 cerebroprotectores en ensayos clínicos, lo que llevó a la aprobación del activador del plasminógeno tisular (también conocido como tPA, t-PA, rtPA, Activase o Alteplase o Actilyse) [7] en los EE. UU. y otros países, y la edaravona ( Radicut) en Japón. [8]

Referencias

  1. ^ "eMedicine - Accidente cerebrovascular isquémico: artículo de Joseph U Becker". 17 de octubre de 2021.
  2. ^ Stroke Center Archivado el 30 de enero de 2018 en la Wayback Machine de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington.
  3. ^ "Apoplejía: esperanza a través de la investigación: Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares (NINDS)". Archivado desde el original el 4 de octubre de 2015 . Consultado el 10 de octubre de 2005 .
  4. ^ Hinkle JL, Bowman L (abril de 2003). "Neuroprotección para el ictus isquémico". J Neurosci Enfermeras . 35 (2): 114–8. doi :10.1097/01376517-200304000-00008. PMID  12795039.
  5. ^ Jill Conway. 2000. Folleto de la conferencia "Enfermedades a nivel celular Archivado el 10 de julio de 2005 en la Wayback Machine " y Folleto de la conferencia sobre inflamación y reparación Archivado el 15 de julio de 2007 en la Wayback Machine "Facultad de Medicina de la Universidad de Illinois. Recuperado el 9 de enero de 2007.
  6. ^ "eMedicine - Manejo del accidente cerebrovascular agudo: artículo de Edward C Jauch". 16 de octubre de 2021.
  7. ^ Genentech, Inc. "ACTIVASE (alteplasa) inyectable" (PDF) . FDA . Consultado el 11 de mayo de 2022 .
  8. ^ Lapchak, Paul A (1 de julio de 2010). "Una evaluación crítica de los ensayos de eficacia del accidente cerebrovascular isquémico agudo con edaravona: ¿es la edaravona una terapia neuroprotectora eficaz?". Opinión de expertos sobre farmacoterapia . 11 (10): 1753–1763. doi :10.1517/14656566.2010.493558. PMC 2891515 . PMID  20491547.