Patofisiología Molecular del Edema cerebral

Importancia
1. El edema e inflamación cerebral pueden incrementar la mortalidad en un 80%
2. Se pueden presentar en un 20-30% de los pacientes con falla hepática incrementando la mortalidad en un 55% aprox
3. En eventos traumáticos puede aumentar la mortalidad hasta en un 50%
Tipos
1. Edema Citotóxico
  1. Inflamación celular - Ocurre minutos después de la injuria
  2. Las células se inflaman debido a la afluencia de osmoles (principalmente Na + y Cl - ) y de agua de los espacios intersticiales a el compartimento intracelular.
    1. Conductores Primarios
      1. Sustancias que, a través de la extrusión por transporte activo primario, se concentran más exterior de la célula que dentro.
        Toxinas endógenas (K + , glutamato, H +
        Toxinas exógenas (amoníaco, TET, cianuro)
        Canal Sur1-Trpm4 (receptor de sulfonilurea 1 - receptor de potencial transitorio melastatina 4)
    2. Conductores Secundarios
      1. No exhiben gradiente electroquímico preexistente.
        SGLT1, GLUT1 y GLUT2
        NKCC1, EAAT1 y EAAT2.
    3. Acuaporina-1, acuaporina-4, acuaporina-9, y acuaporina-11 se expresan en el SNC
2. Edema Iónico
  1. Edema extracelular - Ocurre en presencia de BBB intacta
3. Edema Vasogénico
  1. Edema extracelular - incluye extravasación de las proteínas del plasma
Modelos de la Vasculatura cerebral
1. Barrera Hemato-Encefálica
  1. Compuesta por
    1. Células endoteliales de la red capilar del SNC
      1. Fluido Intersticial cerebral (ISF)
        Alta [ ] de Cl y Mg
        Baja [ ] de K, Ca y HCO3
    2. Pericitos
      1. Contribuyen a la regulación del flujo de BBB
      2. Incrementa la tensión de la BBB
    3. Lamina basal abluminal
      1. Colageno
      2. Laminina
      3. Proteoglicanos
      4. Fibronectina - Vitronectina
      5. Nidogenos - Perlecan
    4. Astrictos perivasculares
      1. Membrana especializada rica en canales que ayudan a la homeostasis del ISF
    5. Microglia
    6. Espacio perivascular (Virchow -Robin)
2. La Unidad Neuro-Vascular
  1. Comunicación entre BBB y el Parenquima Cerebral
  2. Pone de manifiesto la dependencia de neuronas tras otros tipos de células del SNC centrales
Conceptos básicos de edema cerebral
1. Se divide en una serie de compartimientos de fluidos
  1. Vasculatura (~ 100 ml)
  2. CSF (~ 100 ml)
  3. Espacio Cerebral intersticial (~ 100 ml)
  4. Espacio Cerebral intracelular (~1.1 L)
2. Fuentes de agua de edema cerebral iónico
  1. Lumen capilar en el parénquima
    1. Impulsados por fuerzas osmóticas, y se transmite a través de las células endoteliales de los capilares
  2. CSF
    1. La inflamación se produce cuando hay mayor afluencia de LCR en el parénquima con disminución en la salida de ISF. Precipitando la acumulación relativa de ISF en el parénquima.
3. Difusión Vs Flujo en masa
  1. Difusión: La migración molecular es impulsado por el movimiento de la molécula dentro de un sustrato estático
  2. La migración en masa es accionada por el movimiento del propio fluido del sustrat, que a su vez es impulsada por fuerzas hidrodinámicas u osmóticas
4. Acaloramiento del edema
  1. Espacios perivasculares
  2. Vellosidades aracnoideas
  3. Vasos linfáticos cervicales
5. El mecanismo transcapilar y el principio de Starling
  1. La formación de edema requiere dos factores
    1. Una fuerza motriz que, o bien "empuja" o "tira" sustancias dentro o fuera de tejidos
    2. Un "poro de permeabilidad" que media el flujo transcapilar de estas sustancias
Disfunción Endotelial
1. La Lesión aguda del SNC desencadena una serie de cambios moleculares pre y post-transcripcional en la unidad neurovascular que resulta en la formación de poros endoteliales "permeabilidad" y la posterior pérdida de la integridad de la BBB
  1. Edema Iónico
    1. Antiportador de sodio-hidrógeno (NHE) NHE1 y NHE2
    2. NKCC1
    3. Sur1-Trpm4
    4. Acuaporina-4
  2. Edema Vasogénico
    1. Extravasación de proteínas de agua y de plasma tales como la albúmina y la IgG en el compartimento intersticial cerebro
      1. Acuaporina-4
  3. Transformación Hemorrágica
    1. La presión hidrostática es la principal fuerza impulsora
      1. Muerte oncótica de las células endoteliales mediada por Sur1-Trpm4
      2. Daño mediado por ROS
      3. Degradación de la membrana basal
      4. Activación de células endoteliales
      5. Transmigración de leucocitos

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