Christoph S Burkhart1, Martin Siegemund2 and Luzius A Steiner3 email

Critical Care 2010, 14:215

Disfunctia cerebrala este printre primele manifestari clinice ale sepsisului. Ea se exprima cel mai adesea prin delirul asociat sepsisului cu frecventa de pina la 70% dintr epacienti si mai rar prin fenomene de focar sau convulsii. Se stie ca in sepsi tulburarea de perfuzie tisulara este marcata (hipotensiune, maldistributie regionale si hipoperfuzie tisulara). Se pune intrebarea cit de legate sint manifestarile cerebrale de alterarea circulatiei locale cerbrale. Desi importanta probelmei este evidenta, exista putine studii experimentale si clinice in acest sens. In materialul de mai jos autorii aduna litertrura disponibila despre efectul inflamtiei asupra perfuziei cerebrale si o revedere a efectelor alterarii perfuziei cerebrale asupra functiei cerebrale in sepsis.

Sepsisul si creierul

In sepsis este afectat prin mecanisme multiple : hipotensiune, hipoxemie, hiperglicemie, hipoglicemie, disfunctie de organ (disfunctie hepatica, insuficienta renala). Patologie cerebrala directa ca leziunea cerebrala ischemica, hemoragii cerebrale mocro si macro, microtrombi, microabcese, leucoencefalopatie multifocala necrozanta a fost descrisa la examenul histologic. Pe linga aceste fenomene cunoscute, inflamatia insasi induce alterari profunde ale homeostaziei cerebrale in sepsis.

Inflamatia si creierul

In sepsis se desriu doua tipuri de reactii citokinice  care se desfasoara concomitent cu rezultanta diferita: reactia proinflamatorie, reactia antiinflmatorie. In primele doua trei zile predomina paternul proinflamator in zilele urmatoare predomina cel antiinflamator. In ciuda existentei barierei hemato-encefalice (BHE) si a lipsei sistemului limfatic si a exprimarii reduse a complexului antigenic de histocompatibilitate creierul nu este isolat de procesele inflamatorii care au loc altundeva in organism. La nivelul organelor circumventriculare (organum vasculosum, corpul ppineal, organul subcomisural, organul subfornical) lipseste bariera hematoencefalica si pe aici patrund in creier citokinele.  Tot aici se exprima a sistemul imun  (TLR, receptori pentru citokine ca IL1beta, IL6, TNFalfa).

Un alat mecanism prin care creierul poate detecta inflamatia sistemica sint aferentele vagale care merg la nucleii tractului solitar care detecteaza inflamatia viscerala prin recetprii sai axonali de citokine. Ca raspuns la detectarea inflamatiei sistemice se genereaza un raspuns complex comportamental, neuroendocrin si vegetativ incluzins exprimarea de receptori imuni si citokinem iNOS si prostaglandine care duc la stress oxidativ, disfunctie mitocondriala si apoptoza.

Efectele sepsisului asupra barierei hematoencefalice si a endoteliului vascular.

BHE asigura un micromediu bine reglat pentru neuroni. Ea este realizata de celulele endoteliale, astrocite si pericite. Ea previne patrunderea in creier a substanetelor nocive circulante si regleaza fluxul sanguin prin capilare. In sepsis, celulele endoteliului cerebral sint activate prin LPZ si citokine proinflamatorii, inclusiv bradikinan, IL1beta si TNF alfa: ultimul activind si iNOS. Aceste modificari in circulatia cerebrala sint asociate cu upreglarea mARN prntru producerea locala de IL-1beta, IL-6, si NO prin inducerea iNOS. Mai mult, leucocitele adera la endoteliul vascular (prin implicarea ICAM) penetreaza peretele vascular si intra in creier unde induc doua fenomene: cresterea permeabilitatii barieirei hematoencefalice si edem perivascular. Cresterea permeabilitatii duce la favorizarea traversarii BHE de catre factorii neurotaxici iar edemul duce la limitarea accesului oxigenului catre creier dar si accesul nutrientilor si eliminarea metabolitilor.Un alt efect al fenomenelor descrise anterior este alterarea fluxului microcirculatiei cerebrale asa cum au demonstrat pe modele animale Alexander si colaboratorii [14].Tot acestia au demonstrat ca se upreguleaza si aquaporina 4.  Aceste evenimente apar imdiat ce TNF-ul alfa semnalizeaza prin intermediul receptorului sau 1.

Studii recente cu RMN au documentat pe 9 pacienti leziuni induse de sepsis in substanta alba sugerind disfunctia BHE la acest nivel  [15]. Alti autori nu au identificat edem cerebral la 23 de paceinti care au murit in soc septic  [4].

NO este produs de celulele endoteliale si este incriminat in producerea hipotensiunii arteriale din socul septic si starile septice grave. iNOS este activata de endotoxine si citokine. NO este considerat ca fiind un potent vasodilatator cerebral.  [19]. Totusi, experiente efectuate pe modele animale nu au reusit sa puna in evidenta mecanismul NO dependent de modulare a fluxului sanguin cerebral in sepsis. In situatia leziunilor de tip ischemie/reperfuzie exista cantitati mari de NO care induc producerea de ROS (de ex. peroxinitrit) in cantitate mare care au ca urmare distrugerea membranelor celulare si mitocondriale.

Un alt mecanism prin care este afectat creierul in sepsis este producerea de EOS de catre leucocitlel activate.  Hem atiile expuse la acestia devin mai putin deformabile si incapabile sa patrunda in microcirculatia cerebrala agravind prin aceasta hipoperfuvuzia deja existenta [21,22]. Chiar neuronii care consuma mult oxigen si au un aparat antioxidant prost reprezentat pot fi agresti de ROS.  ROS pot altera fosforilarea oxidativa si activitatea citocromilor din mitocondrii avind ca urmare alterarea producerii de energie cerebrala.

Anunțuri