Aplicación de la microdiálisis en la definición del perfil iónico del edema cerebral postraumático e isquémico estudio de la contribución del canal SUR1-TRPM4 en su formación /

摘要

Los traumatismos craneoenfálicos (TCE) y los infartos malignos de la arteria cerebral media (IMACM) provocan importantes desequilibrios iónicos, generando una entrada masiva de iones en las células, con el consecuente arrastre osmótico de agua y la formación de edema cerebral. La alteración de las concentraciones iónicas induce la acumulación de agua en el espacio intra y extracelular (EEC), causando hinchazón del tejido cerebral lesionado y deterioro clínico de estos pacientes. Estos trastornos iónicos están directamente relacionados con la sobreexpresión de distintos canales iónicos, constitutivos o de nueva expresión como el canal formado por el receptor de la sulfonilurea 1 (SUR1) y el receptor de potencial transitorio de la melastatina 4 (TRPM4) conocido como SUR1-TRPM4. Las técnicas actuales de neuromonitorización permiten el estudio de los procesos que tienen lugar tras una lesión cerebral aguda. Entre ellos, la microdiálisis (MD) cerebral es una técnica de neuromonitorización avanzada que permite el muestreo continuo del EEC. Los objetivos principales de esta tesis fueron: 1) estudiar la expresión del SUR1 en distintos tipos celulares (neuronas, células endoteliales, astrocitos, microglía reactiva/macrófagos y neutrófilos) en el tejido cerebral pericontusional determinado, además, si su grado de expresión estaba relacionado con el tiempo postraumatismo, 2) determinar la recuperación relativa (RR) in vitro de Na+, K+, Cl-, albúmina y cistatina C con membranas de MD de 100 kDa (CMA71) a una velocidad de perfusión de 0,30 µL/min, 3) estimar el perfil iónico y molecular del EEC cerebral en las distintas áreas cerebrales en las que se insertó el catéter de MD en pacientes con lesiones cerebrales agudas y 4) definir la aparición de edema vasogénico a partir de la detección de albúmina y cistatina C en el EEC del encéfalo. En primer lugar, para el estudio de la expresión del SUR1 en el tejido pericontusional, se analizó un grupo de 26 muestras de contusiones cerebrales de pacientes tratados quirúrgicamente y 3 controles de tejido cerebral normal mediante inmunohistoquímica de fluorescencia. Los resultados objetivaron que el SUR1 se sobreexpresaba en todos los tipos celulares cerebrales estudiados. Sin embargo, el patrón temporal de expresión del SUR1 era distinto para cada tipo celular. En segundo lugar, para el cálculo de la RR de iones se llevaron a cabo 9 experimentos in vitro con catéteres de MD CMA-71 aplicando las condiciones estándar utilizadas en un entorno clínico, determinándose las concentraciones iónicas, tanto en el dializado y como de la matriz. Un modelo de regresión lineal permitió calcular las concentraciones iónicas reales en la matriz. Por último, para el análisis de perfil iónico del EEC cerebral se analizaron los microdializados de 34 pacientes con un TCE o IMACM que recibieron monitorización multimodal durante las primeras 48 horas tras el TCE o del inicio de los síntomas del IMACM. Se determinó la concentración iónica en 12 muestras por paciente mediante espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente, considerando que el perfil iónico de los pacientes depende de la zona de inserción del catéter de MD. Los resultados mostraron que los niveles de K+ en el EEC guardan relación con la viabilidad del tejido, mientras que los Na+ con la permeabilidad de barrera hematoencefálica. La MD ofrece la posibilidad única de observar las transformaciones dinámicas de los iones en el cerebro a través del tiempo y abre una nueva vía para explorar el perfil iónico del cerebro, sus cambios en el edema cerebral y cómo este perfil se puede modificar con diferentes terapias. Definir el perfil molecular del edema puede servir como índice cuantitativo de progresión del edema, permitiendo la modulación farmacológica de sus distintas etapas y potenciales tratamientos dirigidos al bloqueo selectivo de SUR1