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SINDROME CONVULSIVO I) IMPULSO NERVIOSO II) EPILEPSIA III) ESTATUS EPILÉPTICO IMPULSO NERVIOSO • Los potenciales de acción son los responsables de las señales eléctricas neuronales, estos se propagan a lo largo del axón produciendo transporte de señales dentro de la neurona y entre neuronas mediante impulsos químicos que se convierten en señales eléctricas. El sistema nervioso es un sistema especializado y permeable donde se pueden alterar fácilmente las diferencias de potenciales de acción entre el interior y el exterior celular, que en general suele mantener un potencial de reposo. Impulso nervioso neuronal unidireccional por el cambio de potencial trasmembrana. CLASIFICACION DE AXONES ERLANGER Y GASSER (1937) CONDUCCION EN LOS NERVIOS Síntesis de precursores de neurotransmisores en el cuerpo neuronal Composición Iónica de Liquido Extracelular (LEC) y Liquido Intracelular (LIC) Liquido Intracelular (LIC) Extracelul ar Célula Liquido Extratracelular (LEC) Permeabilidad (Factores) • Solubilidad en los lípidos: Las sustancias que se disuelven en los lípidos (moléculas hidrófobas, no polares) penetran con facilidad en la membrana dado que esta está compuesta en su mayor parte por fosfolípidos. • Tamaño: la mayor parte de las moléculas de gran tamaño no pasan a través de la membrana. Sólo un pequeño número de moléculas no polares de pequeño tamaño pueden atravesar la capa de fosfolípidos. • Carga: Las moléculas cargadas y los iones no pueden pasar, en condiciones normales, a través de la membrana. Sin embargo, algunas sustancias cargadas pueden pasar por los canales proteicos o con la ayuda de una proteína transportadora. BIOLOGÍA Universidad de Oriente Nucleo de Bolivar http://www.bolivar.udo.edu.ve/ Bomba de Sodio y de Protones http://www.bolivar.udo.edu.ve/ • Un potencial de acción es una serie de cambios repentinos en el potencial eléctrico a través de la membrana plasmática del axón neuronal. • En el estado de reposo el potencial de membrana, PM -60 mV, es similar al de la mayoría de células no neuronales. • Durante un potencial de acción este valor llega a alcanzar los 50 mV. Un cambio neto de unos 110 mV. • Esta despolarización de la membrana va seguida de una rápida repolarización para volver al potencial de reposo. • Los iones de sodio (Na+) y calcio (Ca++) son los responsables de la despolarización neuronal, a diferencia de los iones de potasio (K+) y cloro (Cl-) que tienen tendencia hacia la hiperpolarización. • Los potenciales de acción viajan a través del axón y en la terminal presináptica producen entrada de Ca++ en la célula, desencadenando la liberación de neurotransmisores que se acoplarán a su receptor de membrana postsináptico produciendo ya sea potenciales postsinápticos excitadores (PPSE) o potenciales postsinápticos inhibidores (PPSI). • La suma de estos potenciales da lugar a la actividad eléctrica que se registra en el electroencefalograma. GIL-NAGEL A, GARCÍA I. Etiopatogenia y fisiopatología de la epilepsia. Medicine 2007; 9:4806-13. II) EPILEPSIA Definición de Crisis Epiléptica y Epilepsia ILAE 2005 • Una crisis epiléptica es una ocurrencia transitoria de signos y / o síntomas debido a la actividad neuronal anormal excesiva o sincrónica en el cerebro. • La epilepsia es un trastorno del cerebro caracterizado por una predisposición duradera a generar crisis epilépticas y por las consecuencias neurobiológicas, cognitivas, psicológicas y sociales de esta enfermedad; la definición de epilepsia requiere la ocurrencia de, al menos, una crisis epiléptica’ Fisher RS, Van Emde Boas W, Blume W, Elger C, Genton P, Lee P, et al. Epileptic seizures and epilepsy: definitions proposed by the International League Against Epilepsy (ILAE) and the International Bureau for Epilepsy (IBE). Epilepsia 2005; 46: 470-2. Se basaba en la clínica de cada tipo de crisis relacionadas con las características electroencefalográfica y el sustrato anatómico. • La actividad del sistema nervioso central (SNC) depende en gran parte de corrientes iónicas a través de canales de sodio, potasio y calcio que se producen mediante proteínas que atraviesan la membrana. • La actividad de estos canales iónicos puede regularse por el voltaje o por la unión de los neurotransmisores a sus receptores. • Aunque el mecanismo de acción de gran parte de los antiepilépticos no se conoce bien, la mayoría actúa sobre estos canales iónicos dependientes de voltaje o dependientes de neurotransmisores. Jones SW. Basic cellular neurophysiology. In Wyllie E, ed. The treatment of epilepsy: principles and practice. 3 ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins; 2001. p. 3-23. Principales dianas y mecanismos de acción supuestamente principales de los antiepilépticos de primera y segunda generación. (+) activación o (–) inhibición en las dianas localizadas en la terminación presináptica gabérgica, la terminación presináptica glutamérgica y la membrana postsináptica de la neurona piramidal. Armijo JA, Shushtarian M,Valdizan EM, Cuadrado A, De las Cuevas I, Adín J. Ion channels and epilepsy. Curr Pharm Des 2005; 11: 1975- 2003. Primera generación Segunda generación Tercera generación 1.Inhibición de canales de sodio CBZ (++), ESM (±?), PHT (++),VPA (+?), BZD (+*), PB (+*) FBM (+*), GBP (±?), LTG (++),OXC (++), TPM(+), ZNS (+) Eslicarbacepina (++), fluorofelbamato (+),licarbacepina (++), rufinamida (++),safinamida (++) 2.Inhibición de canales de calcio L CBZ (+) FBM (+), TPM (+) 3.Inhibición de canales de calcio N y P/Q BZD (+*), PB (+*), PHT (+?) GBP (++), LTG (+),LEV (±?),OXC (+), PGB (++), ZNS (+) AW-131-138 (++), fluorofelbamato (+),XP-13512 (++) 4.Inhibición de canales de calcio T talámicos ESM (++), VPA(±?) ZNS (++) 5.Activación de canales de potasio CBZ (±?), ESM (±?) OXC (+), TPM (+) BMS-204352 (++), ICA-27243 (++),retigabina (++) 6.Inhibición de corrientes Ih GBP (+), LTG (+) 7.Facilitación gabérgica Aumento de la síntesis VPA (+) GBP (+) Retigabina (+) Aumento de la liberación VPA (+) GBP (+), ZNS (+?) Inhibición de la recaptación GBP (+), TGB (++), VGB (+) Estiripentol (++) Inhibición de la GABA- transaminasa VPA (+) GBP (+), VGB (++) Retigabina (+) Agonismo del receptor GABAA BZD (++), PB (++), PHT (+?) FBM (+), TPM (+), LEV (±) ELB-139 (++), ganaxolona (++), retigabina (+) Agonismo del receptor GABAB GBP (+), VGB (+?) Retigabina (+) Mecanismo de acción de los antiepilépticos. Perucca E. An introduction to antiepileptic drugs. Epilepsia 2005; 46 (Suppl 4): S31-7. Primera generación Segunda generación Tercera generación 8. Antagonismo del receptor GABAB CGP-35348 9. Inhibición glutamérgica Inhibición de la liberación CBZ (+), PB (+), PHT (+?),VPA (+) FBM (+), GBP (+), LTG (+), Antagonismo del receptor NMDA FBM (+), LEV (±?) CGX-1007 (++), fluorofelbamato (++),lacosamida (++) Antagonismo de los receptores AMPA PB (+) NS-1209 (++), talampanel (++) Antagonismo de los receptores KA TPM (+) 10. Inhibición de la liberación de aspártico VPA (+) 11. Fijación a SV2A LEV (++) Brivaracetam (++), seletracetam (++) 12. Inhibición de la anhidrasa carbónica TPM (±), ZNS (±) GABA: ácido γ-aminobutírico; GABAA: GABA del tipo A; GABAB: GABA del tipo B; NMDA: ácido N-metil-D-aspártico; AMPA: ácido α-amino-3hidroxi-5-metil- 4-isoxazolpropiónico; KA: ácido kaínico; BZD: benzodiacepinas; CBZ: carbamacepina; ESM: etosuximida; FBM: felbamato; GBP: gabapentina; LEV: levetiracetam; LTG: lamotrigina; OXC: oxcarbacepina; PB: fenobarbital; PGB: pregabalina; PHT: fenitoína; PRM: primidona; TGB: tiagabina; TPM: topiramato; VPA: valproato; VGB: vigabatrina; ZNS: zonisamida; ++: efecto principal; +: efecto secundario; ±: efecto ligero; ?: efecto dudoso. *En altas concentraciones. Perucca E. An introduction to antiepileptic drugs. Epilepsia 2005; 46 (Suppl 4): S31-7. Lasepilepsias pueden ser genéticas o adquiridas. En las genéticas puede haber: a)una anomalía en los canales iónicos que intervienen en la excitabilidad de las neuronas (canalopatías). b) alteraciones del metabolismo que influyan en la estructura y la función de las neuronas. c) alteraciones en la migración neuronal. Beghi E. Aetiology of epilepsy. In Shorvon S, Perucca E, Fish D, Dodson E, eds. The treatment of epilepsy. 2 ed. Oxford: Blackwell; 2004. p. 50-63. En las epilepsias adquiridas hay una lesión originada por traumatismos, infecciones, alteraciones cerebrovasculares, tumores o enfermedades degenerativas que por sí sola, o favorecida por un sustrato genético, provoca cambios en las neuronas del foco que aumentan su excitabilidad, lo que hace que descarguen de una forma paroxística e hipersíncrona. Esta transformación de un área de neuronas normales en un foco con neuronas hiperexcitables se llama epileptogénesis Epilepsias genéticas • Se deben principalmente a canalopatías. • Las canalopatías son alteraciones estructurales o funcionales de los canales iónicos dependientes de voltaje o ligados a receptores de neurotransmisores que intervienen en la excitabilidad de las neuronas. • Los canales iónicos son proteínas o conjuntos de proteínas cuya síntesis depende de uno o, lo que es más frecuente, de varios genes. Cooper EC. Genetics of human epilepsy: epilepsy as a channelopathy. In Rho JM, Sankar R, Cavazos JE. Epilepsy: scientific foundations of clinical practice. New York: Marcel Dekker; 2004. p. 41-60. Por el momento, se han descrito mutaciones en los genes que regulan la formación y la actividad de canales de sodio, potasio, calcio y cloro dependientes de voltaje y en los genes que regulan la formación y la actividad del canal de cloro asociado al receptor GABAA (GABA del tipo A) y del canal de sodio asociado al receptor nicotínico de la acetilcolina. Canalopatías asociadas con epilepsias genéticas Armijo JA, Shushtarian M,Valdizan EM, Cuadrado A, De las Cuevas I, Adín J. Ion channels and epilepsy. Curr Pharm Des 2005; 11: 1975-2003. ALTERACIONES DE LA MIGRACION NEURONALEl 60% de las epilepsias intratables presentan alteraciones de la migración neuronal y el 42% de los casos tienen resultados excelentes con tratamiento quirúrgico cuando estas alteraciones de la migración son focales. Migración Neuronal Campos-Castelló J, López-Lafuente A, Ramírez-Segura R, Martínez- Hernández C, De Santos-Moreno MT. Manifestaciones epilépticas en las alteraciones de la migración neuronal. Rev Neurol 1999; 28 (Supl 1):S14-9. Epilepsias Adquiridas • Pueden tener múltiples causas, pero en todas ellas hay un período de latencia en el que se produce un proceso de epileptogénesis que transforma la neurona normal en una neurona hiperexcitable. • Esta epileptogénesis tiene tres elementos comunes: –La capacidad de determinadas neuronas de sufrir cambios paroxísticos de despolarización. –Una disminución del tono inhibidor gabérgico que provoca una desinhibición. –Un aumento del tono excitador glutamérgico y de la actividad de circuitos amplificadores. Avanzini G, Franceschetti S. Mechanisms of epileptogenesis. In Shorvon S, Perucca E, Fish D, Dodson E, eds. The treatment of epilepsy. 2 ed. Oxford: Blackwell; 2004. p. 74-83. • En la epileptogénesis, una neurona normal se vuelve hiperexcitable com o consecuencia de una pérdida de tono inhibidor gabérgico (a), un aumento d e tono excitado rglutamérgic o (b), un a disminución del calcio extracelular y un aumento del potasio extracelular por fallo de la glía (c). • Como consecuencia, la neurona descarga de forma paroxística (d). CAMBIOS FUNCIONALES EN LAS EPILEPSIAS ADQUIRIDAS. • Aumento de la concentración de glutámico y disminución de la concentración de GABA, que se atribuyen a alteraciones de los transportadores que intervienen en su recaptación. • Aumento en la sensibilidad de los receptores NMDA (ácido N-metil- D-aspártico) y disminución de la sensibilidad de los receptores GABAA, que se atribuyen a cambios en la fosforilación y a cambios en las subunidades que se expresan en el receptor como consecuencia de cambios en los genes inmediatos. • Aumento del calcio intracelular, disminución del calcio extracelular y aumento del potasio extracelular como consecuencia de la despolarización sostenida y de un funcionamiento inadecuado de la glía. EPILEPSIAS ADQUIRIDAS. • Pérdida de neuronas por excitotoxicidad como consecuencia de una actividad excesiva de los receptores NMDA, de los receptores glutamérgicos metabotropos tipo 1 y del aumento del calcio intracelular. • Pérdida de neuronas por apoptosis como consecuencia de la activación, a través del glutámico y el calcio, de genes inmediatos y de genes suicidas. • Proliferación de neuronas y ramificación de fibras musgosas con neosinaptogénesis por la influencia de neurotrofinas. • Gliosis y aumento de las uniones intercelulares. FISIOPATOLOGÍA DE LA CRISIS EPILÉPTICA • En la mayor parte de las epilepsias, las crisis epilépticas se originan por una situación de hiperexcitabilidad local o generalizada que hace que algunas neuronas presenten cambios paroxísticos de despolarización. • Estos cambios paroxísticos de despolarización, cuando se sincronizan con los de otras neuronas del foco, producen las manifestaciones del electroencefalograma (EEG) interictales. • En determinadas circunstancias que amplifican estas descargas, ya sea por disminución del freno que supone la inhibición gabérgica o por la amplificación que supone la excitación glutamérgica, se propagan a otras estructuras del SNC y dan lugar a una crisis epiléptica. Cambios paroxísticos de despolarización (abajo) y puntas interictales (arriba). • El potencial se inicia por la apertura de canales de sodio dependiente de voltaje (DV) o ligados a receptores AMPA/KA que dejan entrar sodio y provocan el potencial de acción. Cambios paroxísticos de despolarización (abajo) y puntas interictales (arriba) • La hiperpolarización que sigue al cambio paroxístico de despolarización se produce por la activación de canales de cloro del receptor GABAA, corrientes de potasio asociadas al receptor GABAB y corrientes de potasio DV. FOCO EPILÉPTICO–LESIÓN EPILEPTOGÉNICA • El foco epiléptico se define electrofisiológicamente como el área cerebral que parece ser la principal fuente de descargas epilépticas. • Las descargas epilépticas pueden ser de diferentes tipos: focales, indican un único foco epiléptico; bilateral e independiente, sugieren la presencia de un foco epiléptico en cada hemisferio cerebral; multifocales, indican tres a más focos epilépticos; o difusos (i.e. con propagación o generalización), en cuyo caso no hay un foco epiléptico aparente. Engel JJr. Seizures and Epilepsy. Philadelphia: Davis Company; 1989. P. 3-7, 71-84. Lesión epileptogénica (detectada con técnicas de imágenes o con microscopía en tejido postmortem), es un concepto estructural, así como de la zona epileptogénica (detectada con registros electrográficos intracraneales y superficiales ictales, y por la desaparición de las crisis epilépticas después de la resección quirúrgica del tejido), la cual es un concepto teórico que denota la región cortical que genera las crisis epilépticas. • Un foco epiléptico primario puede dar lugar a un foco epiléptico secundario. • La zona epileptogénica donde las crisis se generan puede ser adyacente o está a cierta distancia de la lesión epilpetogénica. • El foco epiléptico es una región cerebral que se caracteriza por una actividad neuronal intensa, mientras que el área que lo rodea es una región identificada por una disminución de la actividad neuronal. • Se considera que el área que rodea al foco epiléptico (área de propagación) es una zona que presenta actividad inhibitoria, la cual sugiere que evita la propagación de la actividad epiléptica a otras regionescerebrales. • De manera general, los factores que determinan las propiedades epileptogénicas del tejido neuronal son la excitabilidad y la sincronización. • La excitabilidad se refiere a la predisposición de una neurona o un grupo de neuronas para descargar cuando son estimuladas. • La sincronización se refiere al disparo neuronal organizado para dar lugar a una respuesta efectiva funcionalmente. Engel JJr. Seizures and Epilepsy. Philadelphia: Davis Company; 1989. P. 3-7, 71-84. PERÍODOS DE LA ACTIVIDAD EPILÉPTICA • La actividad epiléptica se caracteriza por tres períodos: 1. ICTAL 2.POSTICTAL 3. INTERCITAL PERÍODO ICTAL • Corresponde a la crisis epiléptica per se, es un evento intermitente y breve que puede durar desde segundos hasta minutos y que presenta un patrón electroencefalográfico hipersincrónico asociado con cambios conductuales. • Las crisis recurrentes inducen mecanismos homeostáticos que actúan para disminuir la hiperexcitabilidad. Estos mecanismos terminan con el evento ictal, previenen la propagación de la actividad epiléptica y mantienen el estado interictal. • Los factores fisiológicos que influyen en la transición del estado interictal al ictal son la sincronización y la excitabilidad neuronal. PERÍODO POSTICTAL • Es aquel que se presenta inmediatamente después de la crisis epiléptica y cuya duración varía desde unos minutos hasta días. . • El período postictal sigue a la mayoría de las crisis convulsivas parciales y generalizadas. • Durante este período se presenta la depresión postictal, que se caracteriza por la inmovilidad corporal y representa el umbral de una crisis epiléptica (refractoriedad postictal). • Además, se observan algunas alteraciones conductuales tales como paresias (parálisis ligera o incompleta), automatismos, así como amnesia anterógrada y analgesia, las cuales se asocian a la activación del sistema de los opioides endógenos. Otro sistema involucrado en el período postictal es el GABAérgico. EL PERÍODO INTERICTAL • Es el transcurrido entre crisis y crisis. • Se ha propuesto que los cambios asociados con éste son consecuencia de mecanismos inhibitorios que se desarrollan para disminuir la hiperexcitabilidad epiléptica e impedir la aparición de nuevas crisis. • Algunas veces es difícil identificar el estado interictal, porque ciertas conductas como depresión y agresividad se presentan durante este período, en el que además se ha propuesto la participación de los péptidos opioides. Engel J Jr, Rocha L. Interictal behavioral disturbances: a search for molecular substrates. Epilepsy Res Suppl 1992; 9: 341-49. ESTATUS EPILÉPTICO • El estatus epiléptico (EE) es una emergencia neurológica con una incidencia de 20/100.000 habitantes y una mortalidad que va del 3% al 40% dependiendo de la etiología, el tipo de estatus y la duración del mismo. • Tiene una incidencia bimodal siendo más frecuente en menores de 1 año y mayores de 60 años. (*) • (*) MILLIKAN D, RICE B, SILBERGLEIT R. Emergency treatment of Status Epilepticus: Current Thinking. Emerg Med Clin N Am. 2009; 27:101–13. (+) Hauser WA. Status epilepticus: epidemiological considerations. Neurology 1990; 40 (Suppl 2): 9-13. • Un tercio de los pacientes que desarrollan un EE no sean epilépticos previos; otro tercio sí tiene antecedentes de epilepsia y en el tercio restante se presenta en el contexto de una enfermedad neurológica Aguda. • La variante clínica más frecuente es el EE convulsivo secundariamente generalizado, tanto en la población pediátrica como en la adulta. (+) CLASIFICACIONES DEL ESTATUS EPILEPTICO Clinicoelectrográficos (*) (*) Gastaut H. Clinical and electroencephalographical classification of epileptic seizures. Epilepsia 1970; 11: 102-3. (+) Shorvon SD. Emergency treatment of epilepsy: acute seizures, serial seizures, seizure clusters and status epilepticus. In Shorvon SD, ed. Handbook of epilepsy treatment. Oxford: Blackwell Science; 2000. p. 173-94. Multifactorial (+) Eventos fisiopatológicos y las consecuencias cerebrales y sistémicas del Estatus Epiléptico Status epilepticus. J. Tejeiro , B. Gómez-Sereno . REV NEUROL 2003; 36: 661-79 • Diagnostico del Estatus Epiléptico *Status Epiléptico generalizado tonicoclónico (SEGTC) *Status Epiléptico generalizado mioclónico (SEGM) *Status Epiléptico generalizado de ausencias (SEGA) *Status Epiléptico parcial complejo (SEPC) *Status Epiléptico parcial simple no convulsivo (SEPS) Causas más frecuentes de Status Epileptico (en %). Análisis de cinco series de la literatura • El modelo animal más utilizado para estudiar la epilepsia es el modelo de estado epiléptico (EE). Para provocar el EE, se utilizan diferentes agentes convulsivos como el ácido kaínico, la pilocarpina y el pentilentetrazol (PTZ) para inducir una fase aguda de EE caracterizado por crisis tonicoclónicas que no ceden. • El problema básico en epileptología experimental consiste en determinar las condiciones que, en cada caso, alteran el equilibrio entre excitación e inhibición neuronal.(+) • Los principales neurotransmisores excitadores del sistema nervioso central (SNC) son glutamato (Glu) y aspartato (Asp), mientras que el ácido gamma-aminobutírico (GABA) es el principal neurotransmisor inhibitorio, otros neurotransmisores que ejercen acción inhibitoria son glicina y taurina (/). MECANISMOS FISIOPATOLÓGICOS PROPUESTOS DEL ESTATUS EPILEPTICO • Alteración de la actividad de la calcio/ calmodulina cinasa II. • Peroxidación lipídica y formación de nitritos. • Alteración de los niveles de acetilcolina. • Estrés oxidativo en el hipocampo. • Cambios en el sistema histaminérgico. • Reducción de los neuropéptidos anticonvulsivos endógenos (galanina) e incremento de los convulsivantes (sutancia P, neurocinina B). • Pérdida de la inhibición de las sinapsis GABA y aceleración de la internalización de los receptores GABA A.
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