High-resolution microdialysis applied to the study and treatment of brain metabolic disorders
En las últimas dos décadas, tanto médicos como los investigadores han considerado la hipoxia cerebral isquémica y no isquémica, como la protagonista de la mayoría de las lesiones secundarias que ocurren en pacientes con un traumatismo craneoencefálico (TCE) grave. Tanto la lesión primaria como la is...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2017 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/454997 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/454997 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Traumatisme craneoencefàlic Traumatismo cfraneoencefálico Traumatic brain injury Transtorns metabòlics cerebrals Trastornos metabólicos cererales Brain metabolic disorders Microdiàlisi Microdiálisis Microdialysis Ciències de la Salut 616.8 |
| Sumario: | En las últimas dos décadas, tanto médicos como los investigadores han considerado la hipoxia cerebral isquémica y no isquémica, como la protagonista de la mayoría de las lesiones secundarias que ocurren en pacientes con un traumatismo craneoencefálico (TCE) grave. Tanto la lesión primaria como la isquemia cerebral desencadenan la liberación de neurotransmisores y un fallo energético que provoca flujos iónicos masivos, con el posterior movimiento osmótico del agua a través de las células seguido de edema cerebral. El edema cerebral es la principal causa de muerte y discapacidad en estos pacientes. Una mejor comprensión de los complejos trastornos iónicos que causan el edema beneficiaría el estudio y el tratamiento no sólo de los pacientes con un TCE, sino también de los pacientes con otras lesiones neurológicas agudas, como el infarto maligno de la arteria cerebral media (IMACM). La hiperoxia normobárica (HN) es una estrategia ya testada en modelos experimentales de TCE y en ensayos clínicos piloto. La potencial toxicidad de usar niveles supra-normales de O2 es la principal preocupación de utilizar esta terapia. Una FiO2 alta puede inducir vasoconstricción, exacerbar el estrés oxidativo (EO), aumentar la neuroinflamación, o inducir excitotoxicidad. Las técnicas actuales de neuromonitorización multimodal (NMM) permiten el estudio de los procesos que ocurren tras una lesión cerebral aguda. La microdiálisis cerebral (MD) es una técnica avanzada de NMM que permite el muestreo continuo del parénquima cerebral. Los objetivos principales de esta tesis fueron: 1) determinar el perfil iónico del espacio extracelular cerebral (ECC) en diferentes áreas del cerebro en pacientes con una lesión cerebral aguda, 2) evaluar la respuesta metabólica de pacientes con un TCE a la HN y determinar si la hiperoxia aumenta el EO y 3) reproducir in vitro los perfiles metabólicos cerebrales en la hipoxia de baja extractividad (HBE). En primer lugar, para analizar el perfil iónico de ECC se analizaron muestras de microdiálisis de 34 pacientes (TBI y IMACM) según la localización del catéter MD, mediante espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS). Los resultados mostraron que la composición iónica del ECC cerebral difiere según la gravedad de la alteración tisular. Por lo tanto, los resultados deben interpretarse de acuerdo con la región del cerebro muestreada por el catéter de MD. La ICP-MS acoplada a los ensayos iónicos es una poderosa herramienta para una mejor comprensión de los complejos trastornos iónicos que se producen como consecuencia de estas lesiones. En segundo lugar, para evaluar la respuesta metabólica del cerebro lesionado a la HN y determinar si la hiperoxia aumenta el EO, se estudió el perfil metabólico y se determinó la presencia de EO usando un robusto indicador (8-iso-PGF2α), en 34 pacientes con un TCE. La NH incrementó los valores de PtiO2 tanto en el cerebro lesionado macroscópicamente normal como en regiones traumáticas en riesgo. Los resultados metabólicos sugirieron que los pacientes que muestran indicios de un metabolismo cerebral alterado podrían beneficiarse de recibir esta terapia. La HN provocó un incremento del EO, solo en aquellos pacientes que presentaban niveles basales de EO. Combinado con la creciente evidencia de que las crisis metabólicas son comunes en el TCE sin isquemia cerebral, estos hallazgos abren nuevas vías para el uso de esta estrategia terapéutica en pacientes con TCE. Finalmente, utilizando un modelo in vitro de astrocitos corticales humanos se determinó el perfil metabólico y los cambios en la maquinaria glicolítica de la LEH. Este es un primer paso para explorar las consecuencias de la HBE que permite profundizar en el conocimiento de formas más complejas de la hipoxia cerebral descritas en lesiones cerebrales agudas. |
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