Mecanismo de Vasoregulación Cerebral
La vasoregulación cerebral es un mecanismo protector complejo que mantiene el flujo sanguíneo cerebral relativamente constante a pesar de las fluctuaciones en la presión arterial sistémica, mediante la interacción coordinada de diversos tipos celulares y mecanismos fisiológicos 1.
Mecanismos principales de autoregulación cerebral
Capacidad autoregulatoria cerebrovascular
- La autorregulación cerebrovascular permite mantener el flujo sanguíneo cerebral dentro de un rango relativamente amplio de presiones de perfusión, típicamente entre 60-150 mmHg de presión arterial media 1
- Esta capacidad autoregulatoria es fundamental para proteger al cerebro de hipoperfusión o hiperperfusión que podría dañar el tejido cerebral 1
- Una disminución del 20% en el suministro de oxígeno cerebral es suficiente para causar pérdida de conciencia, lo que demuestra la importancia crítica de estos mecanismos 1
Control metabólico y químico local
- La vasodilatación cerebral ocurre en presencia de disminución de pO2 o elevación de pCO2, permitiendo ajustes locales del flujo según las necesidades metabólicas 1
- La tensión baja de dióxido de carbono (hipocapnia) es probablemente la causa principal de resistencia vascular cerebral anormalmente alta 1
- Los cambios en la deformabilidad de los glóbulos rojos debido a fluctuaciones en los niveles de oxígeno pueden aumentar el flujo capilar antes de la dilatación microvascular 1
Ajustes mediados por baroreceptores arteriales
- Los baroreceptores arteriales inducen ajustes en la frecuencia cardíaca, contractilidad cardíaca y resistencia vascular sistémica para proteger el flujo cerebral 1
- Este mecanismo modifica la dinámica circulatoria sistémica para mantener una adecuada perfusión cerebral 1
Regulación del volumen vascular
- Influencias renales y hormonales ayudan a mantener el volumen circulante central, contribuyendo a la estabilidad del flujo cerebral 1
Células involucradas en la vasoregulación cerebral
Células musculares lisas (CML)
- Las células musculares lisas en las arteriolas son las principales responsables de los cambios en el flujo sanguíneo regional durante la actividad neuronal 1
- Expresan α-actina de músculo liso (αSMA) y tienen capacidad contráctil que responde a estímulos sensoriales 1
- Los transientes de calcio en las CML están fuertemente anticorrelacionados y sincronizados con cambios en el diámetro de los vasos 1
- La nimodipina, un bloqueador de canales de calcio, inhibe la transferencia de iones de calcio a estas células, inhibiendo así las contracciones del músculo liso vascular, con mayor efecto en las arterias cerebrales 2
Pericitos
- Los pericitos capilares y las CML precapilares son tipos celulares distintos con funciones diferentes 1
- Aunque los pericitos muestran transientes de calcio, estos no se correlacionan bien con cambios en la vasomotilidad, sugiriendo un papel en la señalización intercelular más que en funciones contráctiles 1
- Los pericitos pueden actuar como sensores homeostáticos (de oxígeno, CO2 o glucosa) o responder a la liberación local de neurotransmisores o iones K+ dependiente de la actividad 1
Astrocitos
- Los astrocitos desempeñan un papel en la regulación del acoplamiento neurovascular 1
- Estudios de imagen in vivo de Ca++ con indicadores codificados genéticamente han revelado un grado variable de correlación entre la vasomotilidad, cambios en el flujo sanguíneo y transientes de Ca++ en cuerpos celulares astrocíticos y procesos finos 1
- Los astrocitos probablemente desempeñan un papel modulador complejo en el acoplamiento neurovascular en lugar de ser efectores directos de la vasomotilidad 1
Factores que afectan la vasoregulación cerebral
Edad y enfermedades
- El envejecimiento se asocia con una disminución del flujo sanguíneo cerebral 1
- La hipertensión se ha asociado con un desplazamiento del rango autorregulatorio hacia presiones más altas 1
- La diabetes altera la capacidad de respuesta de los quimiorreceptores del lecho cerebrovascular 1
- El riesgo de fallo en los mecanismos de protección es mayor en pacientes mayores o enfermos 1
Consideraciones metodológicas para el estudio de la vasoregulación
- Es esencial recopilar datos experimentales in vivo y utilizar marcadores moleculares precisos de células murales 1
- Los estudios en cortes cerebrales tienen limitaciones importantes para investigar la regulación del flujo sanguíneo 1
- Se recomienda realizar experimentos en animales despiertos o ligeramente sedados, preferiblemente con ventanas craneales crónicas 1
Aplicaciones clínicas
- La comprensión de la autorregulación cerebral y su respuesta a trastornos patológicos puede ayudar a evaluar la gravedad del accidente cerebrovascular, guiar decisiones de tratamiento y proporcionar información pronóstica 3
- La monitorización de la vasoregulación cerebral puede detectar tempranamente déficits de perfusión cerebral después de daño cerebral causado por accidente cerebrovascular, hemorragia subaracnoidea o lesión cerebral traumática grave 4
La vasoregulación cerebral es un proceso dinámico y complejo que involucra múltiples mecanismos y tipos celulares, cuya comprensión es fundamental para el manejo adecuado de diversas patologías neurológicas 5, 3.