Os efeitos do coma hipoglicêmico e alcoólico na permeabilidade da barreira hematoencefálica | Kamila Moslem

DISCUSSÃO

Glucose é o principal substrato que o cérebro utiliza para gerar energia, que penetra no cérebro por difusão facilitada através do BBB . A hipoglicemia devido à redução dos níveis de glicose plasmática abaixo da faixa normal leva a disfuncionalidades cerebrais . A hipoglicemia é uma condição relativamente comum que afeta principalmente pacientes diabéticos tratados com insulina ou outras drogas hipoglicêmicas e pacientes com insulinoma. Os efeitos hipoglicémicos no SNC incluem vários sintomas como irritabilidade e falta de concentração, perturbações das funções cognitivas, convulsões e inconsciência. Mesmo um único episódio hipoglicêmico com convulsões e/ou coma pode, se prolongado e grave o suficiente, causar alterações degenerativas permanentes no córtex cerebral. Estes sintomas de hipoglicemia sugerem a presença de aumento da pressão intracraniana e edema cerebral . Em um coma hipoglicêmico, neurônios e especialmente as células endoteliais cerebrais que compõem o BBB podem enfrentar insuficiência energética . As células endoteliais dos capilares cerebrais diferem das outras pelo seu metabolismo relativamente mais elevado . As células endoteliais capilares cerebrais possuem mitocôndrias em grandes quantidades e contêm comparativamente 500 vezes mais enzimas Na+-K+-ATPase do que as células endoteliais umbilicais . A hipoglicemia causa a disfuncionalidade das Na+-K+-ATPases ativas nas membranas celulares endoteliais cerebrais devido à deficiência de energia. Devido a esta disfuncionalidade, os íons potássio saem e íons como sódio e cálcio penetram nas células endoteliais cerebrais e o edema citotóxico ocorre como resultado destas alterações. Assim, pode causar inchaço das células endoteliais e as conexões estreitas entre elas podem se desprender. O edema vasogênico, que ocorre como resultado da elevada quantidade de albumina devido ao aumento da permeabilidade, pode ser responsável pela disfuncionalidade dos neurônios em caso de hipoglicemia. Finalmente, não se pode excluir que a hipoglicemia tenha efeitos prejudiciais sobre as mitocôndrias ao nível do axônio, afetando a produção de energia no próprio axônio, nas células de Schwann associadas, nos vasos sanguíneos locais e/ou na bainha perineurial. Sekimoto et al. demonstraram que a hipoglicemia danificou a ultraestrutura endotelial das artérias cerebrais. Hsu e Hedley-Whyte relataram que a hipoglicemia grave em ratos causou deleção nas paredes dos vasos cerebrais. Também foi observado em nosso estudo que, o coma da hipoglicemia aumentou significativamente a permeabilidade do BBB no córtex esquerdo, córtex direito, cerebelo e regiões do tronco cerebral. Além disso, a falta de qualquer alteração significativa na pressão arterial em ratos durante o coma hipoglicêmico sugere que a pressão arterial não tem efeito no aumento da permeabilidade ao BBB em caso de hipoglicemia. Foi descoberto que a extração de glicose no cerebelo é duas vezes maior que a de outras partes do cérebro, de modo que o cerebelo conserva a energia celular melhor que o córtex cerebral no caso de coma hipoglicêmico. Assim, menos lesões de BBB no cerebelo foram relatadas em comparação com as outras partes do cérebro. Da mesma forma, encontramos menos extravasamento de albumina azul de Evans no cerebelo quando comparado com o córtex cerebral. O álcool é uma substância solúvel em água e óleo e pode facilmente penetrar nas membranas lipídicas de todas as células do corpo. Assim, o álcool pode penetrar facilmente no BBB. O álcool pode afetar o fluxo sanguíneo do cérebro, o metabolismo da glicose cerebral, a síntese e catabolismo de vários neurotransmissores, e também afeta muitas estruturas e funções, incluindo as células endoteliais capilares do sistema nervoso central. Em alcoólicos, também ocorrem muitas disfunções fisiológicas além das mudanças estruturais no cérebro. Entretanto, os efeitos da administração aguda de álcool sobre a permeabilidade ao BBB são controversos, existem estudos que sugerem que o álcool não tem efeito sobre a permeabilidade ao BBB além dos estudos que indicam que o álcool aumentou a permeabilidade ao BBB contra os vários traçadores . Rossner et al. demonstraram que 10% de etanol (1-3 g/kg i.v.) aumentou a permeabilidade azul do Evans ao BBB em curto prazo. Da mesma forma, Eriksson et al. administraram 20% de etanol (2 g/kg i.p.) e observaram um aumento da permeabilidade do BBB em ratos. Entretanto, Hillbom e Tervo não observaram aumento na permeabilidade do BBB após a administração de 10% de etanol (5 g/kg i.p.) em ratos. Os efeitos do etanol na permeabilidade ao BBB também foram estudados usando o traçador de sacarose 14C em ratos. Eles descobriram que a permeabilidade ao BBB não aumentou quando administraram etanol a 10% de forma aguda como 4 g/kg i.p. Gulati et al. , usando o sódio fluorescente como marcador, injetaram álcool etílico de 30%, 60% e 90% como 0,568 mg/kg i.v. e consequentemente descobriram que a permeabilidade ao BBB aumentou significativamente. Eles sugeriram uma correlação entre a concentração de álcool e a permeabilidade ao BBB, e o álcool etílico de 90% aumentou a permeabilidade mais do que as concentrações de 30% e 60%. Entretanto, nenhuma alteração na permeabilidade BBB em ratos também foi relatada após a administração de 20% de etanol como 3 g/kg i.p. . No presente estudo, o etanol administrado na dose em coma (4 g/kg) aumentou ligeiramente a permeabilidade do BBB em apenas quatro animais. Essa discrepância pode ser atribuída ao sexo dos animais, concentração e padrão de administração do álcool e à diferença entre os marcadores utilizados para a investigação da permeabilidade ao BBB. O mecanismo de efeito do álcool sobre a permeabilidade BBB poderia ter sido esclarecido. Em contraste com nossos achados, Haorah et al. mostraram que o álcool causou deformação da integridade do BBB ao causar o aumento dos tipos reativos de oxigênio, ativação da cadeia leve da miosina cinase e o aumento da fosforilação da cadeia leve da miosina e proteínas de conexão estreita usando a monocamada primária da cultura de células microvasculares endoteliais do cérebro humano. O álcool é causa comum de coma em todas as faixas etárias. O coma alcoólico pode estar associado a lesões na cabeça, hipotermia e à presença de outras drogas com as quais sua ação pode ser aditiva. Na maioria dos casos, o coma causado pelo álcool se resolve relativamente rápido, com exceção quando há insuficiência hepática. Os efeitos excessivos do álcool a curto ou a longo prazo sobre a saúde Os receptores de NMDA começam a ficar insensíveis, retardando as áreas do cérebro pelas quais são responsáveis. Contribui para este efeito a actividade que o álcool induz no sistema de ácido gama-aminobutírico. O sistema GABA é conhecido por inibir a atividade neural no cérebro. O GABA também pode ser responsável pela perda de memória. Os efeitos do álcool sobre a permeabilidade do BBB precisam ser ainda mais elucidados. Como os danos do BBB podem levar à neuroinflamação e perda neuronal, pode ser importante estabelecer como o BBB é afetado pelo coma alcoólico. Neste estudo, mostramos que o coma hipoglicêmico aumenta significativamente a permeabilidade à BBB, enquanto o coma alcoólico causa um catabolismo insignificante da BBB. O nível de glicose no sangue não foi afetado pelo coma alcoólico. Portanto, o nível de energia parece ser suficiente para manter a integridade estrutural do BBB. Entretanto, no coma hipoglicêmico o nível de glicose no sangue foi muito baixo para fornecer a energia essencial para a integridade do BBB.

Deixe uma resposta

O seu endereço de email não será publicado.