Nuevo método de imágenes revela las causas del edema cerebral
Imagen microscópica de fluorescencia de por vida de una neurona piramidal CA1 en el hipocampo de un ratón. La neurona se llenó con el indicador sensible al sodio ING-2 usando una pipeta de parche. Crédito: HHU / Niklas J. Gerkau, Instituto de Neurobiología
El edema cerebral es una complicación peligrosa en muchas afecciones relacionadas con el cerebro, como los accidentes cerebrovasculares. Investigadores del Instituto de Neurobiología de la Universidad Heinrich Heine de Dsseldorf (HHU) han desarrollado un nuevo método de medición en colaboración con colegas de Bonn y con la participación de una empresa de optoelectrónica con sede en Berlín que permite una mejor comprensión de las causas celulares del edema cerebral. En el último número de The Journal of Neuroscience describen cómo el canal de iones TRPV4 en particular juega un papel importante.
Nuestro cerebro está bien protegido por el hueso del cráneo. Sin embargo, muchas enfermedades conducen a la inflamación del tejido cerebral, lo que se conoce como «edema cerebral». Como el cerebro no puede expandirse dentro del cráneo, esta hinchazón suele provocar un aumento peligroso de la presión intercraneal. Esto, a su vez, daña más células cerebrales y, por ejemplo, en el caso de accidentes cerebrovasculares causantes, puede afectar aún más el suministro de sangre al cerebro.
Hay muchas causas de edema cerebral, pero incluso hoy en día existen pocos enfoques terapéuticos. por tratarlos con éxito. En consecuencia, muchos pacientes requieren una operación para extirpar parte del hueso del cráneo, la llamada craneotomía, para garantizar espacio suficiente para el cerebro. Sin embargo, esta operación no está exenta de riesgos y no elimina la peligrosa inflamación.
En colaboración con la empresa Picoquant, la profesora Dra. Christine Rose y su equipo del Instituto de Neurobiología de HHU han desarrollado ahora un nuevo método con el que pueden representar los cambios que conducen a la inflamación de las células nerviosas en tiempo real. Este método de imagen, conocido como «rapidFLIM» (Imagen de por vida de fluorescencia), permite la representación de procesos celulares en una resolución temporal sin precedentes. El profesor Dr. Christian Henneberger de la Universidad de Bonn brindó más apoyo conceptual.
En el artículo que acaban de publicar, los investigadores recrearon las condiciones a las que se exponen las células nerviosas durante un accidente cerebrovascular isquémico en el laboratorio. El Dr. Jan Meyer, uno de los dos autores principales del estudio, dice que «usando rapidFLIM podemos demostrar que una falla en el suministro de energía celular, uno de los principales efectos secundarios de un derrame cerebral, hace que las células nerviosas se carguen rápidamente con iones de sodio. Esto en a su vez es una causa clave de la posterior inflamación de las células».
Dr. Niklas Gerkau, coautor principal, agrega que «los métodos anteriores no pudieron representar adecuadamente cómo se desarrolla esta carga de sodio con el tiempo y su alcance. La combinación de rapidFLIM con nuestra microscopía multifotónica de alta resolución abre nuevas perspectivas para nosotros y permite una una mejor comprensión de la regulación del sodio de las células nerviosas».
En su estudio, los investigadores también descubrieron un mecanismo previamente desconocido para esta carga fatal de sodio en el que el canal de iones TRPV4 en las células nerviosas juega un papel clave. Este canal es fundamental para determinar la cantidad del elemento sodio que ingresa a la célula. El profesor Rose comenta que «el canal TRPV4 es un punto de partida prometedor para limitar el daño celular y el tamaño del infarto después de un accidente cerebrovascular isquémico».
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Los científicos identifican el mecanismo de inflamación cerebral Más información: Jan Meyer et al, Rapid Fluorescence Lifetime Imaging Reveals That TRPV4 Channels Promote Dysregulation of Neuronal Na+ in Ischemia, The Journal of Neuroscience (2021). DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0819-21.2021 Información de la revista: Journal of Neuroscience
Proporcionado por la Universidad Heinrich Heine de Dsseldorf Cita: Nuevo método de imágenes revela causas de edema cerebral ( 2022, 31 de enero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-01-imaging-method-reveals-cerebral-edema.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.