La cascada neurometabólica de la conmoción cerebral (NMCC) se refiere a los complejos procesos bioquímicos que ocurren después de una conmoción cerebral y que pueden conducir a déficits significativos de energía cerebral y a una recuperación prolongada de una conmoción cerebral cuando no se tratan adecuadamente. Dar prioridad al tratamiento de la cascada neurometabólica de la conmoción cerebral (NMCC) es un factor clave en el notable éxito del Dr. Dane con pacientes que sufren tanto conmociones cerebrales agudas como síndrome postconmoción cerebral. La Dra. Dane está profundamente comprometida a abordar este aspecto, a menudo infratratado, del tratamiento de las conmociones cerebrales. Reconociendo su importancia, dirigirá una sesión de formación para sus colegas en octubre de 2024, en la que compartirá sus conocimientos sobre el NMCC y las estrategias de tratamiento eficaces. Como pionera en su campo, los colegas de la Dra. Dane valoran constantemente sus conocimientos, ya que integra a la perfección la investigación médica de vanguardia en la atención diaria a los pacientes, lo que se traduce en resultados extraordinarios.
La cascada neurometabólica de la conmoción cerebral
En 2001, Giza y Hovda definieron el NMCC y luego ampliaron su investigación en 2014. Desde entonces, más de 400 artículos de investigación han citado esta información histórica.
La cascada comienza inmediatamente después de la lesión biomecánica, que incluye el impacto y el estiramiento neuronal. El principal problema que se deriva de la NMCC es una crisis energética en el cerebro. Esto significa que la demanda de energía es mayor que la producción de energía. Las causas de la crisis energética son multifactoriales y se describen detalladamente en el NMCC. El objetivo de este artículo es destacar y resumir las principales causas asociadas con la NMCC: (1) aumento del glutamato, (2) un eflujo masivo de potasio y (3) una función mitocondrial deficiente. También es esencial comprender que el NMCC se produce en presencia de una disminución del flujo sanguíneo cerebral, lo que contribuye aún más a la crisis energética.
Aumento de los niveles de glutamato
El impacto de una conmoción cerebral provoca un aumento de la liberación de un aminoácido excitador llamado glutamato. El glutamato dificulta el transporte celular de glucosa a las células, donde las mitocondrias pueden convertir la glucosa en ATP (trifosfato de adenosina), el sustrato combustible de todas las células. Los niveles elevados de glutamato también favorecen la salida de potasio de las células, lo que provoca excitotoxicidad y se asocia a la sensibilidad al ruido y a la luz y a la irritabilidad.
Eflujo de potasio
La bomba de sodio-potasio (Na-K) es esencial para regular la homeostasis celular. La bomba funciona con ATP. El ATP, o trifosfato de adenosina, es la moneda energética de las células. Cuando se produce un eflujo (salida de la célula) masivo de potasio, aumenta la demanda de ATP de la bomba Na-K para que el potasio vuelva a la célula. Esto crea una gran demanda de glucosa para poder producir ATP en mayores cantidades. En este punto, se produce un aumento de la glucólisis, lo que conduce a la acumulación de lactato.
Disfunción mitocondrial
La mayor necesidad de producción de ATP por parte de las mitocondrias se ve perjudicada por la sobrecarga de calcio. Esto conduce a una función mitocondrial y a una producción de ATP deficientes debido al deterioro del metabolismo oxidativo. El proceso por el que la glucosa se convierte en ATP es un proceso oxidativo.
Otros componentes importantes del CCMN
Acumulación de lactato - Los niveles elevados de lactato pueden perjudicar la función neuronal a través de una serie de mecanismos:
- Inducir acidosis
- Causar daños en las membranas
- Alteración de la permeabilidad de la barrera hematoencefálica
- Provocando edema cerebral
- Promover la deposición de la proteína amiloide-β
La patología asociada a la lactilación incluye el cáncer, las enfermedades neuropsiquiátricas, la esclerosis múltiple y la enfermedad de Alzheimer.
Reducciones de magnesio
Los niveles intracelulares de magnesio también se reducen inmediatamente después de una LCT y permanecen bajos hasta 4 días. Esta reducción se ha correlacionado con déficits neurológicos posteriores a la lesión.
- Tanto la generación glucolítica como la oxidativa de ATP se ven perjudicadas cuando los niveles de magnesio son bajos.
- El magnesio es necesario para mantener el potencial de la membrana celular e iniciar la síntesis de proteínas.
- Los niveles bajos de magnesio pueden desbloquear eficazmente el canal del receptor NMDA con mayor facilidad, lo que conduce a una mayor afluencia de Ca2+.
Inmunoexcitotoxicidad
Estudios recientes sugieren que la LCT leve desencadena cambios inflamatorios. Los estudios informan de una amplia regulación al alza de citocinas y genes inflamatorios tras una LCT.
La activación microglial tras una lesión por percusión de fluidos (FPI, por sus siglas en inglés) en adultos se ha asociado a daños en la sustancia negra y se ha implicado en el aumento del riesgo de parkinsonismo tras una LCT.
Se ha propuesto una teoría que relaciona la liberación de glutamato y la activación de los receptores inmunitarios con el estrés oxidativo y, potencialmente, con lesiones celulares posteriores, y se ha denominado "inmunoexcitotoxicidad".
Tratamiento de la cascada neurometabólica de la conmoción cerebral
En el Carolina Brain Center, el Dr. Dane ha desarrollado protocolos específicos para tratar el NMCC. Los tratamientos amortiguan el aumento de los niveles de glutamato, aumentan el combustible, mejoran la función mitocondrial, amortiguan las respuestas inflamatorias y mejoran el flujo sanguíneo cerebral.
Cetonas1,2,3,4,5
Los cuerpos cetónicos, en concreto el Beta-Hidroxibutirato (BHB), pueden ser producidos por el propio organismo siguiendo una dieta cetogénica o tomados de forma exógena. El BHB proporciona un combustible alternativo cuando la disponibilidad de glucosa se ve comprometida y ha despertado interés por sus posibles beneficios para la salud y sus aplicaciones en conmociones cerebrales y otros tipos de lesiones cerebrales traumáticas. Los estudios sugieren que la administración de cetonas a pacientes con TBI podría ayudar significativamente en su recuperación y proporcionar un tratamiento no farmacológico prometedor para TBI.
- Los cuerpos cetónicos (CC) pueden ayudar a paliar los déficits energéticos cerebrales postraumáticos. Se ha demostrado que la suplementación con ésteres exógenos de cetonas es la fuente de energía preferida del cerebro, incluso cuando la glucosa está fácilmente disponible.
- Los cuerpos cetónicos reducen la inflamación, el estrés oxidativo y la neurodegeneración. Los cuerpos cetónicos regulan directamente la transición de permeabilidad mitocondrial, afectando así a la regulación de los niveles de calcio intracelular.
- Los cuerpos cetónicos limitan la liberación de glutamato y regulan al alza el GAD1, aumentando la conversión de glutamato en GABA.
- Las pruebas preliminares sugieren que inducir la cetosis con cetonas exógenas puede ayudar a mejorar el rendimiento cognitivo y motor en afecciones como los trastornos convulsivos, el deterioro cognitivo leve, la enfermedad de Alzheimer y los neurotraumatismos.
Terapia láser transcraneal de baja intensidad (tLLLT)6,7
El NMCC provoca una crisis energética que afecta a la función mitocondrial en un entorno con flujo sanguíneo cerebral reducido. El daño vascular provoca hipoxia asociada a niveles elevados de glucólisis, reducción de la generación de ATP, aumento de la formación de especies reactivas del oxígeno (ROS) y apoptosis (muerte celular).
La absorción de luz en la cadena de transporte de electrones de la mitocondria reduce el daño cerebral y favorece los procesos naturales de reparación del cerebro tras una lesión al producir un cambio en el estado redox de la mitocondria, lo que conduce a la regulación de factores de transcripción y genes sensibles al redox.
El láser transcraneal de baja intensidad afecta profunda y positivamente a la función mitocondrial, disminuye el edema tisular y la inflamación, reduce la excitotoxicidad, mejora el flujo sanguíneo cerebral y aumenta la angiogénesis, la sinaptogénesis, las neurotrofinas y las células progenitoras neurales.
La combinación de láseres de baja intensidad con fuentes de energía específicas y sustancias que influyen en la producción de energía aumenta significativamente los efectos neuroprotectores y terapéuticos de la terapia. Este enfoque combinado es muy prometedor, sobre todo en tejidos con baja producción de energía, como el cerebro lesionado. Ha demostrado resultados alentadores en la protección de la región del hipocampo y el restablecimiento de las capacidades cognitivas y de aprendizaje, así como de la función motora.
Oxigenoterapia hiperbárica leve8,9,10
La oxigenoterapia hiperbárica actúa sobre la isquemia inducida por el traumatismo craneoencefálico produciendo un aumento de la concentración de O2 en el plasma y, por lo tanto, mejorando el suministro de O2 para su difusión al tejido cerebral.
El flujo sanguíneo cerebral está regulado normalmente por el metabolismo cerebral. Este acoplamiento metabólico mejora con el TOHB.
También se ha demostrado repetidamente que la apoptosis dentro del hipocampo y la integridad neuronal hipocampal en general se benefician de la OHB2, potencialmente a través de un mecanismo antiinflamatorio. Los biomarcadores, como la infiltración de neutrófilos, el TNF-a, la IL-1b, la IL-6, la IL-10 y la MCP1, se redujeron tras la OHB, y los sujetos obtuvieron sistemáticamente mejores resultados funcionales y redujeron el volumen de las lesiones.
El efecto neuroprotector del TOHB tras una LCT se ve respaldado por la reducción de la permeabilidad y la disfunción de la barrera hematoencefálica (BHE) y del volumen del infarto, así como por el aumento de la densidad neuronal, la integridad neuronal, la neurogénesis, la sinaptogénesis y la integridad axonal.
El oxígeno hiperbárico leve mejora el metabolismo oxidativo en células y tejidos sin barotrauma ni producción excesiva de especies reactivas del oxígeno. La mejoría de los síntomas fue mayor a 1,3ATM.
Su rehabilitación de conmoción cerebral comienza en Carolina Brain Center
Después de leer todo esto, es posible que se pregunte: "¿Por qué nadie ha mencionado esto?". Lo positivo es que ahora estás más informado sobre la fisiopatología de las conmociones cerebrales y otros tipos de lesiones cerebrales traumáticas que la mayoría de la gente. ¡El conocimiento es PODER!
Para la persona que acaba de sufrir una conmoción cerebral, muchas veces, no se siente lo suficientemente bien como para iniciar el tratamiento, y a veces, todo lo que necesita es ayuda para calmar el NMCC. Si puede tumbarse en la cama, puede hacerlo en nuestra cámara hiperbárica extragrande. Para el paciente agudo, hacemos una combinación de terapia hiperbárica con oxígeno cetónico y terapia transcraneal con láser de baja intensidad para iniciarle en el camino de la recuperación. Dado que muchas conmociones cerebrales son autolimitadas, ¡este puede ser el único tratamiento que necesite!
Para el paciente postconmocional que no se recupera por sí mismo, todavía tenemos que revertir los efectos de la NMCC utilizando estas mismas estrategias innovadoras. Además, diseñamos un itinerario de rehabilitación sólo para usted que se realizará en casa y aquí en la consulta. Las estrategias combinadas en casa y en el consultorio le ahorran tiempo y dinero. Para los casos más complejos, ofrecemos terapia intensiva aquí en la consulta antes de pasar a la estrategia combinada en la consulta y en casa.
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Referencias
1 Daines, S. A. (2021). The Therapeutic Potential and Limitations of Ketones in Traumatic Brain Injury (El potencial terapéutico y las limitaciones de las cetonas en la lesión cerebral traumática). Frontiers in Neurology, 12, 723148. https://doi.org/10.3389/fneur.2021.723148
2 Edwards, M. G., Andersen, J. R., Curtis, D. J., Riberholt, C. G., & Poulsen, I. (2024). Diet-induced ketosis in adult patients with subacute acquired brain injury: A feasibility study. Frontiers in Medicine, 10, 1305888. https://doi.org/10.3389/fmed.2023.1305888
3 Paoli, A., Moro, T., Bosco, G., Bianco, A., Grimaldi, K. A., Camporesi, E., & Mangar, D. (2015). Efectos de la suplementación con ácidos grasos poliinsaturados n-3 (ω-3) sobre algunos factores de riesgo cardiovascular con una dieta mediterránea cetogénica. Marine drugs, 13(2), 996-1009. https://doi.org/10.3390/md13020996
4 Poff, A. M., Moss, S., Soliven, M., & P., D. (2021). Ketone Supplementation: Meeting the Needs of the Brain in an Energy Crisis. Frontiers in Nutrition, 8, 783659. https://doi.org/10.3389/fnut.2021.783659
5 Sethi, S., Wakeham, D., Ketter, T., Hooshmand, F., Bjornstad, J., Richards, B., Westman, E., Krauss, R. M., & Saslow, L. (2024). Ketogenic Diet Intervention on Metabolic and Psychiatric Health in Bipolar and Schizophrenia: A Pilot Trial. Psychiatry Research, 335, 115866. https://doi.org/10.1016/j.psychres.2024.115866
6 Khuman J, Zhang J, Park J, Carroll JD, Donahue C, Whalen MJ. La terapia con luz láser de baja intensidad mejora los déficits cognitivos e inhibe la activación microglial tras un impacto cortical controlado en ratones. J Neurotrauma 2012;29:408-417
7 Thunshelle, C., & Hamblin, M. R. (2016). Transcranial Low-Level Laser (Light) Therapy for Brain Injury (Terapia transcraneal con láser de baja intensidad para lesiones cerebrales). Photomedicine and Laser Surgery, 34(12), 587-598. https://doi.org/10.1089/pho.2015.4051
8 Daly, S., Thorpe, M., Rockswold, S., Hubbard, M., Bergman, T., Samadani, U., & Rockswold, G. (2018). Terapia de oxígeno hiperbárico en el tratamiento de la lesión cerebral traumática grave aguda: Una revisión sistemática. Journal of neurotrauma, 35(4), 623-629. https://doi.org/10.1089/neu.2017.5225
9 Harch P. G. (2022). Systematic Review and Dosage Analysis: Hyperbaric Oxygen Therapy Efficacy in Mild Traumatic Brain Injury Persistent Postconcussion Syndrome. Frontiers in neurology, 13, 815056. https://doi.org/10.3389/fneur.2022.815056
10 Ishihara A. (2019). Oxígeno hiperbárico leve: mecanismos y efectos. La revista de ciencias fisiológicas : JPS, 69(4), 573-580. https://doi.org/10.1007/s12576-019-00678-5