Post on 02-May-2015
Fisiopatologia dell’ ischemia cerebrale
Maurizio BalestrinoClinica Neurologica
Università di Genova
OCCLUSIONE ARTERIOSA (AngioTAC - Dott. L. Roccatagliata)
L’AREA ISCHEMICA NON E’ TUTTA UGUALE
Crockard et al., J Neurol Sci. 1976 Jan;27(1):29-44.
Occlusione sperimentale della cerebrale media nella scimmia (babbuino):
“During the occlusion, there was a gradation in pO2 from values in the opercular area of 3.6 +/- 5.9 mm Hg, to values in the high parietal area of 11.9 +/- 11.7, these being statistically different (P less than 0.05) from each other. The corresponding flow values were 5.5 +/- 7.5 (opercular) and 22.3 +/- 21.7 ml/100 g/min parietal (P less than 0.01)”.
DIFFERENZE NELL’AREA ISCHEMICA:
“CORE” E “PENUMBRA”
DIVERSI GRADI DI DANNO PER DIVERSI FLUSSI EMATICI (Astrup
et al., Stroke, 1977)
CONSEGUENZE BIOCHIMICHE DELL’ISCHEMIA GRAVE (“CORE”): DEFICIT ENERGETICO
ISCHEMIA
DIMINUZIONE GLICOLISI OSSIDATIVA
DIMINUZIONE SINTESI ATP
DEFICIT DEL SUBSTRATO DELLA Na,K/ATPasi
DEPOLARIZZAZIONE ANOSSICA
-30
-20
-10
0
0 50 100 150 200 250 300 350
TIME FROM HYPOXIA START (SECONDS)
VO
LT
AG
E (
mV
)
ANOXIC DEPOLARIZATIONREOXYGENATION
CONSEGUENZE METABOLICHE DELLA DEPOLARIZZAZIONE ANOSSICA
(Krüger, Hagen: http://edoc.hu-berlin.de/dissertationen/krueger-hagen-2000-04-17/HTML/krueger-ch1.html)
EDEMA “CITOTOSSICO”
NECROSI
EDEMA “CITOTOSSICO”
ENTRATA NELLE CELLULE DI Na+
ENTRATA NELLE CELLULE DI Cl-
ENTRATA DI ACQUA
DEFICIT DELLA Na+,K+ATPasi
EDEMA CELLULARE(REVERSIBILE IRREVERSIBILE)
L’EDEMA CITOTOSSICO VIENE VISUALIZZATO DALLA RMN
(SEQUENZE “PESATE IN DIFFUSIONE”)E PERMETTE LA DIAGNOSI NEURORADIOLOGICA
IMMEDIATA DI ICTUS ISCHEMICO(FONTE: http://www.nmr.mgh.harvard.edu/fMRI/new/QTV.com/DWI+PWI.html)
NECROSI ISCHEMICA
INGRESSO NELLE CELLULE DI Na+, ACQUA, Ca2+, H+
ATTIVAZIONE DI ENZIMI Ca+DIPENDENTI, ALTERAZIONE DELL’AMBIENTE INTRACELLULARE
NECROSI
FENOMENI DELLA “PENOMBRA”1. EPISODI DI DEPOLARIZZAZIONE RICORRENTE
(PERI-INFARCT DEPOLARIZATIONS”)
Wolf et al., Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism (1997) 17, 950−954
FENOMENI DELLA “PENOMBRA”2. RILASCIO DI NEUROTRASMETTITORI
ECCITATORI (“EXCITOTOXICITY”)
FENOMENI DELLA “PENOMBRA”
3. ATTIVAZIONE DELL’APOPTOSI (Qing Chang & Xiao Liang Wang: Effects Of Chiral 3-n-butylphthalide On Neuronal Apoptosis Induced By Transient Focal Cerebral Ischemia In Rats: The Internet Journal of Pharmacology. 2002; Volume 1, Number 2.
TUNEL analysis of neuronal cells in MCAO rats
FENOMENI DELLA “PENOMBRA”
4. PRODUZIONE DI RADICALI LIBERI
LA MORTE NEURONALE NON E’ SEMPRE IMMEDIATA PUO’ ESSERE POSSIBILE
PREVENIRLA ANCHE DOPO L’INSORGENZA DELL’ISCHEMIA
TROMBOLISI ENDOVENOSATROMBOLISI ENDOVENOSA
ECASS2
All Studies
< 3 h< 3 hSITS-MOSTSITS-MOST
3-4 h3-4 hRCTRCT
> 4,5 tim> 4,5 tim
Eventi a più lungo termine: ore e giorni successivi
1. Ricanalizzazione spontanea nel 24% dei casi
Ricanalizzazione del vaso ostruito secondo vari trattamenti(J. H. Rha and J. L. Saver. The impact of recanalization on ischemic stroke
outcome: a meta-analysis. Stroke 38 (3):967-973, 2007)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90P
erce
ntu
ale
di
paz
ien
tico
n r
ican
aliz
zazi
on
e
Eventi a più lungo termine: ore e giorni successivi
2. Edema vasogenico
Rottura della barriera emato-encefalica
Passaggio di proteine plasmatiche nello spazio interstiziale
Aumento della pressione oncotica interstiziale
Accumulo di acqua (“edema”) nello spazio interstiziale
L’EDEMA VASOGENICO PROGREDISCE NEI GIORNI SEGUENTI ALL’ICTUS
Immagini da: Stroke 28 (2):419-426, 1997.
POSSIBILE CAUSA DI ERNIA CEREBRALE
Un’ora dopo l’ictus
47-year-old woman who developed an acute left hemiparesis during an attack of migraine. Transcranial Doppler sonography was compatible with occlusion of the right ACA (Stroke 32 (3):649-651, 2001)
POSSIBILE CAUSA DI ERNIA CEREBRALE
Due giorni dopo l’ictus
INFIAMMAZIONE NELL’AREA ISCHEMICA
MECCANISMI INFIAMMATORI NEL DANNO ISCHEMICO
• Secrezione di citochine dal tessuto nervoso ischemico (IL-1beta, TNF-alfa, altre)
•Diapedesi di leucociti dal letto capillare al tessuto ischemico a seguito di
Danno endoteliale
Induzione di molecole di adesione
•Accumulo di macrofagi nell’area ischemica danno cellulare, fagocitosi.
N. J. Rothwell, 1999 - Bioactive IL-1 levels are increased after cerebral
ischaemia
N. J. Rothwell, 1999 - IL-1ra reduces ischaemic brain
damage
L’AREA ISCHEMICA E’ POPOLATA DI MACROFAGI
NMR Biomed. 2004, 17(4):163-9.
Macrophages … can be visualized using ultrasmall superparamagnetic iron oxide (USPIO) as a cell-specific contrast agent for magnetic resonance imaging (MRI).
IMPLICAZIONI TERAPEUTICHE
• Ricanalizzazione precoce
• Neuroprotezione
• Plasticità cerebrale