Molekularne podstawy obrzęku mózgu Zbigniew Karwacki Zakład Neuroanestezjologii Katedry Anestezjologii i Intensywnej Terapii Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego 60% Integracja funkcjonalna CMRO2 40% Integracja strukturalna Synteza białek 70 60 Aktywność bioelektryczna 50 Glikoliza • tlenowa • beztlenowa 40 Mleczany 30 20 ATP 10 0 % CBF SEP AEP EEG Beztlenowa depolaryzacja Strefa półcienia Ognisko zawału Czynniki warunkujące homeostazę wewnątrzczaszkową • Metabolizm tkanki nerwowej (CMRO , CMR ) • Mózgowy przepływ krwi (CBF) • Mózgowe ciśnienie perfuzyjne (CPP) 2 Glu – Średnie ciśnienie tętnicze (MAP) – Ciśnienie śródczaszkowe (ICP) • Autoregulacja • Reaktywność naczyń mózgowych na CO2 Przestrzenie płynowe OUN • Śródkomórkowa (1100 – 1330 ml) • Śródmiąższowa (100 – 150 ml) • Płyn m – rdz (75 – 120 ml) • Krew (75 – 100 ml) Bariery OUN • Błona komórkowa • BBB (kadheryna, okludyna klaudyna) • Wyściółka komór • Ziarnistości i sploty pajęczynówki Cytotoksyczny Naczyniopochodny Udar niedokrwienny, niedotlenienie, zatrzymanie krążenia, zaburzenia metaboliczne intoksykacje Ostry: uraz czaszkowo-mózgowy, udar krwotoczny, Integralność BBB zachowana zwiększona przepuszczalność Lokalizacja obrzęku Wewnątrzkomórkowy: astrocyt, mikroglej, neuron Zewnątrzkomórkowy: przestrzeń międzykomórkowa Pierwotny czynnik Przewlekły; guz, ropień, infekcje OUN TGF- blizna glejowa TGF- Obrzęk naczyniopchodny O 2H202 TNF-α, IL-1β eNOS iNOS nNOS ONOO NO2 NO3 Pro-MMPs MMPs-1 MMPs-2 MMPs-9 Połączenie ścisłe (Okludyna, Klaudyna) Uszkodzenie BBB Obrzęk naczyniopochodny (ICH) • Metabolity rozpadu uwolnionej z erytrocytów hemoglobiny • Trombina • Aktywacja układu dopełniacza • Mediatory reakcji zapalnej (Il-1β, TNF-α) Obrzęk naczyniopochodny (tumor) • Populacja astrocytów ↓ • Komórki nowotworowe – wytwarzają płyn (do 90 ml/dobę) – produkują i uwalniają • VPF (vascular permeability factor) • SF (scatter factor) Obrzęk naczyniopochodny (tumor)* VPF SF Fosforylacja okludyny kortykosterydy Uszkodzenie BBB AQP4* • Przynaczyniowa stopka astrocyta • Zewnętrzna błona graniczna (p.podpajęczynówkowa) • Wewnętrzna błona graniczna (wyściółka układu komorowego) O2 / Glukoza Deficyt energetyczny Glikoliza beztlenowa ATP Uwolnienie glutaminianu Depolaryzacja neuronów Glutaminian Wychwyt glutaminianu Otwarcie napięciowego kanału Ca++Aktywacja NMDA Śródkomórkowy Ca++ Aktywacja AQP4 Napływ H2O Obrzęk cytotoksyczny Śródkomórkowy Na+ Anestezjologia i Ratownictwo 2008; 2: 163-9