Alteraciones del metabolismo cerebral asociadas al edema cerebral postraumático. Análisis mediante espectroscopía de resonancia magnética nuclear de protón y cromatografía líquida de alta eficiencia

Resumen

Los modelos experimentales de traumatismo craneoencefálico (TCE) proporcionan una herramienta muy útil para conocer las alteraciones metabólicas del cerebro asociadas a esta patología. En esta tesis doctoral se ha utilizado el modelo de impacto-aceleración de Marmarou para reproducir un edema cerebral difuso grave, que es el tipo de daño cerebral postraumático más frecuente y con peor pronóstico observado en el ámbito clínico. Se han evaluado las alteraciones precoces del metabolismo cerebral mediante espectroscopía de Resonancia Magnética Nuclear de protón (1H RMN) in vitro y cromatografía líquida de alta eficacia (HPLC). La evolución temporal del edema cerebral se ha evaluado con imagen de Resonancia Magnética. Asimismo se ha valorado el efecto del tratamiento con lactato sobre las alteraciones del metabolismo cerebral porque recientemente se ha descubierto que el lactato es una fuente energética alternativa para las células del cerebro. El análisis con 1H RMN se realizó en ratas sacrificadas a las 9, 24, 48 y 72h tras el TCE. La alteración en la concentración de metabolitos siguió tres patrones temporales carácterísticos: i) metabolitos cuya concentración se incrementó máximamente a las 24h del impacto (taurina, treonina y glicina); ii) metabolitos con concentración máxima entre las 24 y 48h tras el traumatismo (glutamato, GABA y alanina); iii) metabolitos con concentración máxima a las 48h del trauma (creatina-fosfocreatina, ácido N-acetil-aspártico [NAA] y myo-inositol). Un posterior análisis discriminante multivariante por pasos mostró que el contenido cerebral en los osmolitos orgánicos taurina y myo-inositol se correlaciona con la evolución temporal del edema cerebral postraumático. El análisis con HPLC se realizó en ratas sacrificadas a las 6h tras el TCE. Se estudiaron los metabolitos representativos del estado energético (ATP y sus catabolitos), NAA, defensas antioxidantes (ácido ascórbico, glutatión), marcadores de estrés oxidativo (malondialdehido, ADP-ribosa) y enzimas nicotínicas (NAD+). El TCE indujo un descenso en los niveles de ATP, NAA, ácido ascórbico, glutatión y NAD+, junto con una elevación significativa del contenido de catabolitos del ATP, malondialdehido y ADP-ribosa. Ninguna de las alteraciones detectadas mejoró con la infusión de lactato sódico, independientemente de la dosis administrada. La marcada reducción en el contenido cerebral de NAD+, un co-substrato esencial para la enzima lactato-deshidrogenasa que convierte lactato en piruvato, sugiere que la vía metabólica necesaria para consumir lactato puede estar comprometida tras un TCE grave en ratas.