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Depresión cortical propagada

Animación de la depresión cortical propagada
Depresión cortical propagada observada mediante imágenes de señales ópticas intrínsecas en el cerebro girencefálico. Velocidad 50x. De Santos E et al. Neuroimage 2014. [1]
Cambios hemodinámicos observados tras la oclusión de la arteria cerebral media izquierda en el IOS. El vídeo tiene una velocidad de 50x para apreciar mejor las desviaciones estándar a través del ojo humano. Las imágenes se restan dinámicamente a una imagen de referencia 40 s antes. Primero vemos el área inicial de cambio en el momento exacto en el que se ocluyen las arterias cerebrales medias izquierdas. El área se resalta con una línea blanca. Posteriormente apreciamos la señal producida por las desviaciones estándar. https://doi.org/10.1007/s00701-019-04132-8

La depresión cortical propagada ( CSD ) o despolarización propagada ( SD ) es una onda de hiperactividad electrofisiológica seguida de una onda de inhibición. [1] La despolarización propagada describe un fenómeno caracterizado por la aparición de ondas de despolarización de las neuronas y la neuroglia [2] que se propagan a través de la corteza a una velocidad de 1,5–9,5 mm/min. [3] [4] [5] [6]

La CSD puede ser inducida por condiciones hipóxicas y facilita la muerte neuronal en el tejido con energía comprometida. [7] La ​​CSD también se ha implicado en el aura de la migraña , donde se supone que la CSD asciende en el tejido bien nutrido y es típicamente benigna en la mayoría de los casos, aunque puede aumentar la probabilidad de que los pacientes con migraña desarrollen un accidente cerebrovascular. [8]

La propagación de la despolarización dentro de los tejidos del tronco encefálico que regulan funciones cruciales para la vida se ha visto implicada en la muerte súbita inesperada en la epilepsia , a través de mutaciones del canal iónico como las observadas en el síndrome de Dravet , una forma particularmente grave de epilepsia infantil que parece conllevar un riesgo inusualmente alto de SUDEP (muerte súbita inesperada en la epilepsia).

Aunque los términos depresión cortical propagada y despolarización propagada se utilizan a menudo como sinónimos, un estudio descubrió que las despolarizaciones propagadas pueden producir efectos variables en la actividad cortical en humanos y ratas, que van desde una actividad deprimida a una actividad en auge dependiendo de la profundidad de la SD. [9]

Usos del término

Los neurocientíficos utilizan el término depresión cortical propagada para representar al menos uno de los siguientes procesos corticales : [ cita requerida ]

El escotoma centelleante de la migraña en humanos puede estar relacionado con el fenómeno neurofisiológico denominado depresión propagada de Leão . [11]

El aumento de la concentración extracelular de iones de potasio y el glutamato excitatorio contribuyen al inicio y propagación de la depresión cortical propagada, que es la causa subyacente del aura migrañosa . [12]

La administración diaria crónica de fármacos profilácticos para la migraña ( topiramato , valproato , propranolol , amitriptilina y metisergida ) suprimió de forma dosis-dependiente la frecuencia de CSD inducida por la aplicación cortical continua de una solución de KCl 1 M. [13] Sin embargo, la lamotrigina (un fármaco con acción antiaura específica, pero sin eficacia en la migraña en general) tiene un marcado efecto supresor que se correlaciona con su acción bastante selectiva sobre el aura de la migraña. Se ha demostrado que el valproato y la riboflavina no tienen efecto en el desencadenamiento de la depresión cortical propagada, aunque son eficaces en la migraña sin aura. [14] En conjunto, estos resultados son compatibles con un papel causal de la depresión cortical propagada en la migraña con aura, pero no en la migraña sin aura. [ cita requerida ]

La estructura plegada de la corteza cerebral es capaz de generar patrones de propagación de CSD irregulares y complejos. Las irregularidades de la corteza plegada y de la vasculatura promueven la presencia de ondas de reentrada, como espirales y ondas reverberantes. [5] La expansión de la onda es entonces menos predecible y se ve afectada por la concentración de diferentes moléculas y gradientes en la corteza. [ cita requerida ]

Sus desencadenantes y mecanismos de propagación, así como las manifestaciones clínicas de la CSD, son un objetivo terapéutico para reducir el daño cerebral después de un accidente cerebrovascular o lesión cerebral. [15] [16] [17]

Véase también

Notas

  1. ^ Dodick DW y Gargus JJ (agosto de 2008). "Por qué se producen las migrañas". Scientific American .
  2. ^ Chuquet, Julien; Hollender, Liad; Nimchinsky, Esther A. (11 de abril de 2007). "Imágenes in vivo de alta resolución de la unidad neurovascular durante la depresión en expansión". The Journal of Neuroscience . 27 (15): 4036–4044. doi :10.1523/JNEUROSCI.0721-07.2007. ISSN  1529-2401. PMC  6672520 . PMID  17428981.
  3. ^ Ayata, Cenk; Lauritzen, Martin (1 de julio de 2015). "Depresión propagada, despolarizaciones propagadas y vasculatura cerebral". Physiological Reviews . 95 (3): 953–993. doi :10.1152/physrev.00027.2014. ISSN  1522-1210. PMC 4491545 . PMID  26133935. 
  4. ^ Hartings, Dreier; Jed, Jens (1 de mayo de 2017). "Registro, análisis e interpretación de despolarizaciones propagadas en cuidados intensivos neurológicos: revisión y recomendaciones del grupo de investigación COSBID". Revista de flujo sanguíneo cerebral y metabolismo . 37 (5): 1595–1625. doi :10.1177/0271678X16654496. ISSN  1559-7016. PMC 5435289 . PMID  27317657. 
  5. ^ ab Santos, Edgar; Schöll, Michael; Sánchez-Porras, Renán; Dahlem, Markus A.; Silos, Humberto; Unterberg, Andreas; Dickhaus, Hartmut; Sakowitz, Oliver W. (1 de octubre de 2014). "En el cerebro girencéfalo se producen ondas radiales, espirales y reverberantes de despolarización extendida". NeuroImagen . 99 : 244–255. doi : 10.1016/j.neuroimage.2014.05.021. ISSN  1095-9572. PMID  24852458. S2CID  1347927.
  6. ^ Porooshani H, Porooshani GH, Gannon L, Kyle GM (2004). "Velocidad de progresión del aura visual migrañosa medida mediante evaluación de campo secuencial". Neurooftalmología . 28 (2): 101-105. doi :10.1076/noph.28.2.101.23739. S2CID  72813214.
  7. ^ Dreier, Jens P.; Reiffurth, Clemens (20 de mayo de 2015). "El continuo de despolarización accidente cerebrovascular-migraña". Neuron . 86 (4): 902–922. doi : 10.1016/j.neuron.2015.04.004 . ISSN  1097-4199. PMID  25996134.
  8. ^ Santos, Édgar; Sánchez-Porras, Renán; Dohmen, cristiano; Hertle, Daniel; Unterberg, Andreas W.; Sakowitz, Oliver W. (1 de abril de 2012). "Propagación de las despolarizaciones en un caso de ictus relacionado con la migraña". Cefalalgia: una revista internacional sobre dolores de cabeza . 32 (5): 433–436. doi :10.1177/0333102412441414. ISSN  1468-2982. PMID  22407661. S2CID  25190650.
  9. ^ Nasretdinov, Azat; Vinokurova, Daria; Lemale, Coline L.; Burkhanova-Zakirova, Gulshat; Chernova, Ksenia; Makarova, Julia; Herreras, Oscar; Dreier, Jens P.; Khazipov, Roustem (25 de noviembre de 2023). "Diversidad de cambios en la actividad cortical más allá de la depresión durante las despolarizaciones propagadas". Nature Communications . 14 (1): 7729. Bibcode :2023NatCo..14.7729N. doi :10.1038/s41467-023-43509-3. PMC 10676372 . PMID  38007508. 
  10. ^ Brennan KC, Beltrán-Parrazal L, López-Valdés HE, Theriot J, Toga AW, Charles AC (2007). "Conducción vascular distinta con depresión cortical extendida". Revista de Neurofisiología . 97 (6): 4143–4151. doi :10.1152/jn.00028.2007. PMID  17329631. S2CID  20878873.
  11. ^ Leão AAP (1944). "Depresión propagada de la actividad en la corteza cerebral". J Neurophysiol . 7 (6): 359–390. doi :10.1152/jn.1944.7.6.359. S2CID  14270649.
  12. ^ Richter y Lehmenkühler (2008)
  13. ^ Ayata; et al. (abril de 2006). "Supresión de la depresión cortical propagada en la profilaxis de la migraña". Ann Neurol . 59 (4): 652–61. doi :10.1002/ana.20778. PMID  16450381. S2CID  31232538.
  14. ^ Bogdanov; et al. (febrero de 2011). "Los fármacos preventivos de la migraña afectan de forma diferencial la depresión cortical propagada en ratas". Neurobiol. Dis . 41 (2): 430–5. doi :10.1016/j.nbd.2010.10.014. PMID  20977938. S2CID  207065722.
  15. ^ Sánchez-Porras, Renán; Santos, Edgar; Schöll, Michael; Stock, Christian; Zheng, Zelong; Schiebel, Patrick; Orakcioglu, Berk; Unterberg, Andreas W.; Sakowitz, Oliver W. (1 de septiembre de 2014). "El efecto de la ketamina en las características ópticas y eléctricas de las despolarizaciones propagadas en la corteza porcina girencefálica". Neurofarmacología . 84 : 52–61. doi :10.1016/j.neuropharm.2014.04.018. ISSN  1873-7064. PMID  24796257. S2CID  21562145.
  16. ^ Sánchez-Porras, R.; Zheng, Z.; Santos, E.; Schöll, M.; Unterberg, AW; Sakowitz, OW (1 de agosto de 2013). "El papel de la despolarización propagada en la hemorragia subaracnoidea". Revista Europea de Neurología . 20 (8): 1121–1127. doi :10.1111/ene.12139. ISSN  1468-1331. PMID  23551588. S2CID  23615512.
  17. ^ Kentar, Modar; Mann, Martina; Sahm, Felix; Olivares-Rivera, Arturo; Sanchez-Porras, Renan; Zerelles, Roland; Sakowitz, Oliver W.; Unterberg, Andreas W.; Santos, Edgar (15 de enero de 2020). "Detección de despolarizaciones propagadas en un modelo de oclusión de la arteria cerebral media en cerdos". Acta Neurochirurgica . 162 (3): 581–592. doi :10.1007/s00701-019-04132-8. ISSN  0942-0940. PMID  31940093. S2CID  210196036.

Referencias

Lectura adicional