Fisiopatologia dell’ ischemia cerebrale

Presentazione sul tema: "Fisiopatologia dell’ ischemia cerebrale"— Transcript della presentazione:

1 Fisiopatologia dell’ ischemia cerebrale
Maurizio Balestrino Clinica Neurologica Università di Genova

2 OCCLUSIONE ARTERIOSA (AngioTAC - Dott. L. Roccatagliata)

3

4 L’AREA ISCHEMICA NON E’ TUTTA UGUALE
Crockard et al., J Neurol Sci 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 /- 11.7, these being statistically different (P less than 0.05) from each other. The corresponding flow values were 5.5 +/- 7.5 (opercular) and / ml/100 g/min parietal (P less than 0.01)”.

5 DIFFERENZE NELL’AREA ISCHEMICA: “CORE” E “PENUMBRA”

6 DIVERSI GRADI DI DANNO PER DIVERSI FLUSSI EMATICI (Astrup et al
DIVERSI GRADI DI DANNO PER DIVERSI FLUSSI EMATICI (Astrup et al., Stroke, 1977)

7 DIMINUZIONE GLICOLISI OSSIDATIVA
CONSEGUENZE BIOCHIMICHE DELL’ISCHEMIA GRAVE (“CORE”): DEFICIT ENERGETICO ISCHEMIA DIMINUZIONE GLICOLISI OSSIDATIVA DIMINUZIONE SINTESI ATP DEFICIT DEL SUBSTRATO DELLA Na,K/ATPasi

8

9 DEPOLARIZZAZIONE ANOSSICA

10 CONSEGUENZE METABOLICHE DELLA DEPOLARIZZAZIONE ANOSSICA (Krüger, Hagen: EDEMA “CITOTOSSICO” NECROSI

11 (REVERSIBILE  IRREVERSIBILE)
EDEMA “CITOTOSSICO” DEFICIT DELLA Na+,K+ATPasi ENTRATA NELLE CELLULE DI Na+ ENTRATA NELLE CELLULE DI Cl- ENTRATA DI ACQUA EDEMA CELLULARE (REVERSIBILE  IRREVERSIBILE)

12 L’EDEMA CITOTOSSICO VIENE VISUALIZZATO DALLA RMN (SEQUENZE “PESATE IN DIFFUSIONE”) E PERMETTE LA DIAGNOSI NEURORADIOLOGICA IMMEDIATA DI ICTUS ISCHEMICO (FONTE:

13 INGRESSO NELLE CELLULE DI Na+, ACQUA, Ca2+, H+
NECROSI ISCHEMICA INGRESSO NELLE CELLULE DI Na+, ACQUA, Ca2+, H+ ATTIVAZIONE DI ENZIMI Ca+DIPENDENTI, ALTERAZIONE DELL’AMBIENTE INTRACELLULARE NECROSI

14 FENOMENI DELLA “PENOMBRA”
EPISODI DI DEPOLARIZZAZIONE RICORRENTE (PERI-INFARCT DEPOLARIZATIONS”) Wolf et al., Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism (1997) 17, 950−954

15 FENOMENI DELLA “PENOMBRA”
RILASCIO DI NEUROTRASMETTITORI ECCITATORI (“EXCITOTOXICITY”)

16 FENOMENI DELLA “PENOMBRA”
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

17 FENOMENI DELLA “PENOMBRA”
PRODUZIONE DI RADICALI LIBERI

18 LA MORTE NEURONALE NON E’ SEMPRE IMMEDIATA  PUO’ ESSERE POSSIBILE PREVENIRLA ANCHE DOPO L’INSORGENZA DELL’ISCHEMIA

19 TROMBOLISI ENDOVENOSA
> 4,5 tim < 3 h SITS-MOST 3-4 h RCT All Studies ECASS 2

20 Eventi a più lungo termine: ore e giorni successivi
Ricanalizzazione spontanea nel 24% dei casi

21 Eventi a più lungo termine: ore e giorni successivi
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

22 L’EDEMA VASOGENICO PROGREDISCE NEI GIORNI SEGUENTI ALL’ICTUS Immagini da: Stroke 28 (2): , 1997.

23 POSSIBILE CAUSA DI ERNIA CEREBRALE
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): , 2001) Un’ora dopo l’ictus

24 POSSIBILE CAUSA DI ERNIA CEREBRALE
Due giorni dopo l’ictus

25 INFIAMMAZIONE NELL’AREA ISCHEMICA

26 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.

27 N. J. Rothwell, 1999 - Bioactive IL-1 levels are increased after cerebral ischaemia

28 N. J. Rothwell, 1999 - IL-1ra reduces ischaemic brain damage

29 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).

30 IMPLICAZIONI TERAPEUTICHE
Ricanalizzazione precoce Neuroprotezione Plasticità cerebrale