La
utilización de monitoreos como presión intracraneana (PIC),
saturación yugular de oxígeno (SAYO2), doppler transcraneano
(DTC) nos permiten a lado de la cama del paciente, aproximarnos
a los trastornos de perfusión cerebral (PIC-PPC), a las
alteraciones globales en la circulación cerebral (DTC) y a la
utilización de oxígeno (SAYO):
Siempre
sentimos la necesidad de tratar de evaluar los otros trastornos
consecuentes a la lesión neurológica aguda (aquellos llamados
por algunos autores como daño terciario). Esto implica el
desafío de poder evaluar el aspecto metabólico post lesión
neurológica. Esto es, más allá
de poder apreciar si la llegada de oxígeno y su
utulización está en rangos con censuadamente aceptables, si
realmente la neurona tiene un perfil metabólico aceptable para
su supervivencia y recuperación.
Historia
Los
primeros reportes clínicos de la técnica de microdiálisis
cerebral fue descripta por primera vez, hace aproximadamente 10
años atrás 1-2; luego de investigaciones de laboratorio que
apuntaban a realizar determinaciones químicas en fluidos
tisulares 3-4-5-6.
La
técnica ha sido utilizada en paciente scon traumatismo
encefalocraneano 7-8-9-10-11-12, hemorragia subaracnoidea
aneurismática 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,
microdiálisis y drenaje ventricular. Los 4 primeros están
ubicados externamente, encontrándose el canal de drenaje
ventricular en el medio de los dos anteriores.
Cada
canal determina un ángulo de 16o
desde la línea media, paralelos entre si, con una
distancia de 1 cm cuando el catéter se encuentra a una
profundidad de 2 cm intracerebral. (Fig I y
II).
El
principio implica la implantación de un catéter con una
membrana de dialisancia en el tejido a investigar. Este catéter
actúa como un capilar artificial, siendo prefundido con una
solución fisiológica (solución fisiológica, 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 solución la
cual es recolectada para su análisis.
Varios
aspectos técnicos deben ser considerados cuando se aplica esta
técnica de monitoreo:
El
tamaño de membrana: Para la práctica clínica varía 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 perfusión: el fluido utilizado habitualmente en la práctica
clínica es el Ringer o la solución salina normal; la
diferencia se encuentra en la concentración de Ca++.
Flujo
de perfusión utilizado: el flujo varía entre 0.3 ml/min y 20
ml/min.
El
análisis químico puede ser realizado a lado de la cama del
enfermo, con analizdores en línea con el equipo de
microdiálisis; o en el laboratorio, lo cual requiere
habitualmente frisar las muestras antes de ser analizadas.
Es
interesante tener en cuenta, que aún a pesar de la variabilidad
que puede apreciarse en la técnica 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 concentración de glutamato y otros aminoácidos
excitatorios (AAE). Utilizando la técnica de microdiálisis, 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 concentración extracelular de 1 a 4 mM a
un pico de 30 mM23-24.
El
aumento de la canción 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 dramáticos en la concentración 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
sería un patrón común a hallar en el TEC. Sí se producen
reducciones en el flujo sanguíneo cerebral (FSC)27-28-29-30
de todas formas el probable “patrón” entre caída del
FSC hasta la lesión celular durante este período
fisiopatológico, 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 estén relacionados a daño celular en
cerebro no injuriado.
Incrementos
en el nivel de glutamato han sido reportados en el TEC25-31-32
cuya elevación persiste durante los primeros cuatro días
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 quirúrgica 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 utilización de glucosa.33-34
período que ha sido llamado de “hiperglicolisis”.
La
“hiperglicolisis” esta ligada a los cambios de glutamato ya
que la utilización 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 esté relacionado con los
estados de oligohemia.
Glucosa
y lactato
La
glucosa es consumida por vía anaeróbica por los astrocitos
produciendo lactato el cual es excretado al intersticio donde es
luego consumido por vía aeróbica 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 recaptación
de K+ y glutamato es un proceso dependiente de energía, lo cual
requiere un aumento de la glicólisis por los astrocitos.
En
condiciones patológicas como el TEC la glicólisis con el
consiguiente aumento de lactato extracelular representaría un
paso de metabolismo aeróbico al anaeróbico debido a la falta
de oxígeno. Durante la
isquemia o hipoxia (dos de los mecanismos de insluto más
importantes en el TEC) los astrocitos continúan produciendo
lactato hasta terminar con sus reservs o aún 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 glicólisis para la producción de
energía. Tanto los astrositos como las neuronoas utilizan la
glucosa del extracelular y liberan al mismo lactato, llevando a
una marcada reducción 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 utilización de oxígeno; la desaturación tal vez refleje
fenómenos de insultos secundarios.
El
marcado incremento intersticial de adenosina que ocurre en los
episodios de desaturación, 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, comportándose como un
neuroprotector endógeno.42
Potasio
El
potasio se encuentra aumentado en el post TTEC en un 20% de las
determinaciones por microdiálisis. Los altos niveles se
encuentran asociados con aumentos de la PIC y malos resultados
funcionales. El aumento simultáneo de K+, glutamato y lactato,
avala el concepto que el glutamato induce cierto grado de flujo
iónico conel consiguiente aumento de la PIC. Este sería
motivado por tumefacción a nivel astrocítico.
La
reducción del FSC también se correlaciona con los aumentos de
K+. Esto tal vez se deba a la tumefacción celular o a la
alteración de la vasoreactividad en la vasculatura cerebral
causada por los altos niveles de K+.43
Comentario
Mucho
hemos avanzado en el conocimiento del comportamiento metabólico
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 daño secundario.
Si
bien actualmente contamos con distintas alternativas de
monitoreo en el paciente con TEC (PIC consu derivada PPC;
saturación yugular de O2, doppler transcraneano) ninuno a
prevalecido sobre el otro. Cada uno de éstos métodos muestra
un aspecto en particular de los eventos fisiopatológicos post
TEC. El objetivo de éstos monitoreos es intentar detectar
cambios potencialmente tratables desde el punto de vista de los
volúmenes inctracraneanos (PIC y PPC), o del flujo sanguíneo
cerebral (saturación yugular de O2, doppler
transcraneano).
La
microdiálisis, a diferencia de lo anteriormente expuesto,
sería un método útil que podría informar, en forma temprana,
los cambios metabólicos 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 publicación.
Probablemente
con el devenir de nuevos estudios, podamos contar con armas
teraéuticas que nos permiten cambiar la historia natural del
TEC.
Las
terapéuticas implementadas son cada vez más racionales y
fisopatológicamente dirigidas, pero hasta el momento sólo
podemos aproximarnos al
aspecto de llegada de oxígeno y parcialmente de su
utilización.
El
hecho de conocer mas respecto a las respuestas metabólicas tal
vez nos permita nuevas opciones como neuroprotección o
terapéutica metabólicamente dirigida.
