MICRODIALISIS CEREBRAL EN EL TRAUMA ENC?ALOCRANEANO

Una ventana al metabolismo neuronal post injuria

Luis Alberto Campurato, Md; Rosana Griselda Fern?dez, MD.

 

Introducci?

El avance de los conocimientos de los eventos secundarios en la lesi? neurol?ica aguda nos ah permitido introducirnos cada vez más a la alternativa de contar con tratamientos más s fisiopatol?icamente dirigidos. 

La utilizaci? de monitoreos como Presión intracraneana (PIC), saturaci? yugular de oxígeno (SAYO2), doppler transcraneano (DTC) nos permiten a lado de la cama del paciente, aproximarnos a los trastornos de perfusi? cerebral (PIC-PPC), a las alteraciones globales en la circulación cerebral (DTC) y a la utilizaci? de oxígeno (SAYO): 

Siempre sentimos la necesidad de tratar de evaluar los otros trastornos consecuentes a la lesi? neurol?ica aguda (aquellos llamados por algunos autores como da? terciario). Esto implica el desaf? de poder evaluar el aspecto metab?ico post lesi? neurol?ica. Esto es, más all?span style="mso-spacerun: yes">  de poder apreciar si la llegada de oxígeno y su utulizaci? está en rangos con censuadamente aceptables, si realmente la neurona tiene un perfil metab?ico aceptable para su supervivencia y recuperaci?.

 

Historia

Los primeros reportes clínicos de la t?nica de microdi?isis cerebral fue descripta por primera vez, hace aproximadamente 10 años atRío 1-2; luego de investigaciones de laboratorio que apuntaban a realizar determinaciones qué icas en fluidos tisulares 3-4-5-6. 

La t?nica ha sido utilizada en paciente scon traumatismo encefalocraneano 7-8-9-10-11-12, hemorragia subaracnoidea aneurisMédica 13-14-15-16-17 y epilepsia 18-19-20-21 tanto intraoperativo como en neuromonitoreo de pacientes en terapia intensiva. 

El dispositivo consta de 4 canales utilizados para:  monitoreo de Presión intracraneana (PIC), temperatura, microdi?isis y drenaje ventricular. Los 4 primeros está ubicados externamente, encontRíodose el canal de drenaje ventricular en el medio de los dos anteriores. 

Cada canal determina un ?gulo de 16o  desde la lárea media, paralelos entre si, con una distancia de 1 cm cuando el cat?er se encuentra a una profundidad de 2 cm intracerebral. (Fig I y II). 

El principio implica la implantaci? de un cat?er con una membrana de dialisancia en el tejido a investigar. Este cat?er actúa como un capilar artificial, siendo prefundido con una soluci? fisiol?ica (soluci? fisiol?ica, ringer) a un flujo muy bajo usando bombas de precisión. Las sustancias de bajo peso molecular (por ejemplo glucosa, lactato, piruvato y glutamato) difunden a través de la membrana a la soluci? la cual es recolectada para su análisis. 

Varios aspectos t?nicos deben ser considerados cuando se aplica esta t?nica de monitoreo:  

El tamaño de membrana: Para la pRíotica Clí­nica vaRío de 4 a 30mm. 

Capacidad d edialisancia: El corte estándar es para moléculas de 20 Kd, pero se pueden emplear membranas con poros más amplios que permiten detectar ciertas proteínas. 

Fluido de perfusi?: el fluido utilizado habitualmente en la pRíotica Clí­nica es el Ringer o la soluci? salina normal; la diferencia se encuentra en la concentraci? de Ca++.

Flujo de perfusi? utilizado: el flujo vaRío entre 0.3 ml/min y 20 ml/min. 

El análisis qué ico puede ser realizado a lado de la cama del enfermo, con analizdores en lárea con el equipo de microdi?isis; o en el laboratorio, lo cual requiere habitualmente frisar las muestras antes de ser analizadas. 

Es interesante tener en cuenta, que a? a pesar de la variabilidad que puede apreciarse en la t?nica utilizada por los distintos grupos de trabajo, la correlación en los hallazgos permite comparar los resultados obtenidos.22 

Los hallazgos en el trauma encefalocraneano son:

Glutamato 

En los primeros estudios experimentales en el TEC, se observaron aumentos en la concentraci? de glutamato y otros aminoácidos excitatorios (AAE). Utilizando la t?nica de microdi?isis, se han detectado aumentos de AAE, principalmente glutamato, en un rango de 500 a 700 % de los valores basales. Esto se traduce como un aumento en la concentraci? extracelular de 1 a 4 mM a un pico de 30 mM23-24

El aumento de la canci? de glutamato extracelular reportado en modelo experimental de isquemia es de un rango de 800 a 2750% de los basales24-25-26

Estos aumentos tan dramédico s en la concentraci? de AAE no han sido reportados en TEC. Estas diferencias en magnitud, tal vez reflejan el hecho de que la falla en la energía celular no seRío un patRío comás a hallar en el TEC. S?se producen reducciones en el flujo sanguíaeo cerebral (FSC)27-28-29-30 de todas formas el probable “patRío” entre cañaa del FSC hasta la lesi? celular durante este peRíodo fisiopatol?ico, no esta definido. 

Tanto incrementos en el glutamato extracelular como decrementos en los niveles tisulares de mismo, han sido apreciados en modelos experimentales luego de inducir convulsiones. Por lo cual estos  aumentos tal vez está relacionados a da? celular en cerebro no injuriado. 

Incrementos en el nivel de glutamato han sido reportados en el TEC25-31-32 cuya elevaci? persiste durante los primeros cuatro d?s post-injuria y otros evetnos como infartos16-31 o hemorragia subaracnoidea. 

 

Los niveles de glutamato suben de un basal de 1 a 2 mM a 20mM en los modelos de isquemia quiRíogica en humanos. Estos niveles son similares a los reportados en pacients que sufren aumentos de la  PIC secundario a TEC.23 

Estos cambiso extracelulares de glutamato se producen en el peRíodo en el cual aumenta la utilizaci? de glucosa.33-34 peRíodo que ha sido llamado de “hiperglicolisis”. 

La “hiperglicolisis” esta ligada a los cambios de glutamato ya que la utilizaci? de glucosa puede ser limitada por antagonistas de receptor de glutamato35 o el fenómeno inverso estimulado por glutamato.30-40 

Dado estos hallazgos, es posible que el aumento post trauma de los niveles extracelulares de glutamato está relacionado con los estados de oligohemia.

 

Glucosa y lactato

La glucosa es consumida por vía anaeRíoica por los astrocitos produciendo lactato el cual es excretado al intersticio donde es luego consumido por vía aeRíoica por la neurona. De acuerdo a este esquema los astrocitos y las neuronas se encuentran funcionalmente acoplados, por lo cual un aumento de K+ y glutamato (y otros neurotransmisores) al espacio extracelular. El K+ y el glutamato son recaptado por los astrocitos; restaurando la composición del microambiente. La recaptaci? de K+ y glutamato es un proceso dependiente de energía, lo cual requiere un aumento de la glic?isis por los astrocitos. 

En condiciones patol?icas como el TEC la glic?isis con el consiguiente aumento de lactato extracelular representaRío un paso de metabolismo aeRíoico al anaeRíoico debido a la falta de oxígeno. Durante  la isquemia o hipoxia (dos de los mecanismos de insluto más importantes en el TEC) los astrocitos contin?n produciendo lactato hasta terminar con sus reservs o a? con glucosa en el microambiente insuficiente. La neurona no pude de esta forma metabolizar el lactato producido por los astrositos y deben comenzasr mecanismos de glic?isis para la producci? de energía. Tanto los astrositos como las neuronoas utilizan la glucosa del extracelular y liberan al mismo lactato, llevando a una marcada reducci? de la glucosa con un consiguiente aumento de lactato extracelular.41

 

Adenosina

La adenosina disminuye el CMRO2 y aumenta el FSC, tal vez juegan un rol importante en la respuesta a la oligohemia  luego del TEC. El monitoreo de la SAYO2 permite apreciar la utilizaci? de oxígeno; la desaturaci? tal vez refleje fenómenos de insultos secundarios. 

El marcado incremento intersticial de adenosina que ocurre en los episodios de desaturaci?, sugiere que la misma tal vez juegue un rol de importancia durante los peRíodos de insultos secundarios post TEC. La correlación de estos aumentos en los peRíodos de hiperglicolisis, comport?dose como un neuroprotector end?eno.42

 

Potasio

El potasio se encuentra aumentado en el post TTEC en un 20% de las determinaciones por microdi?isis. Los altos niveles se encuentran asociados con aumentos de la PIC y malos resultados funcionales. El aumento simult?eo de K+, glutamato y lactato, avala el concepto que el glutamato induce cierto grado de flujo i?ico conel consiguiente aumento de la PIC. Este seRío motivado por tumefacci? a nivel astroc?ico. 

La reducci? del FSC también se correlaciona con los aumentos de K+. Esto tal vez se deba a la tumefacci? celular o a la alteraci? de la vasoreactividad en la vasculatura cerebral causada por los altos niveles de K+.43

 

Comentario

Mucho hemos avanzado en el conocimiento del comportamiento metab?ico neuronal ante la injuria. 

Sabemos que el aumento de la PIC es debido a los cambios en el volumen cerebral (debido a edema, hematomas, etc.) brindando información sobre la injuria primaria luego que esta se ha producido, al igual que acontece con el da? secundario. 

Si bien actualmente contamos con distintas alternativas de monitoreo en el paciente con TEC (PIC consu derivada PPC; saturaci? yugular de O2, doppler transcraneano) ninuno a prevalecido sobre el otro. Cada uno de ?tos métodos muestra un aspecto en particular de los eventos fisiopatol?icos post TEC. El objetivo de ?tos monitoreos es intentar detectar cambios potencialmente tratables desde el punto de vista de los vol?enes inctracraneanos (PIC y PPC), o del flujo sanguíaeo cerebral (saturaci? yugular de O2, doppler transcraneano). 

La microdi?isis, a diferencia de lo anteriormente expuesto, seRío un más odo ?il que podría informar, en forma temprana, los cambios metab?icos debidos a la injuria secundaria, factibles de ser tratados. 

Todos los reportes hasta el momento de los hallazgos con microdialisis cerebral, han aportado ciertos aspectos  desconocidos hasta su publicaci?. 

Probablemente con el devenir de nuevos estudios, podamos contar con armas tera?ticas que nos permiten cambiar la historia natural del TEC. 

Las terapéuticas implementadas son cada vez más racionales y fisopatol?icamente dirigidas, pero hasta el momento sólo podemos aproximarnos  al aspecto de llegada de oxígeno y parcialmente de su utilizaci?.

El hecho de conocer mas respecto a las respuestas metab?icas tal vez nos permita nuevas opciones como neuroprotecci? o terap?tica metab?icamente dirigida.

Autor: 

REVISTA ECUATORIANA DE MEDICINA CRITICA

 

 

 

   
  

   

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