Pathophysiology of neurodegeneration following traumatic brain injury / Patofisiología de la neurodegeneración tras una lesión traumática del cerebro

ABSTRACT

Acute neuropathological conditions, including brain and spinal cord trauma, are leading causes of death and disabilities worldwide, especially in children and young adults. The causes of brain and spinal cord injuries include automobile accidents, accidents during recreational activities, falls and violent attacks. In the United States of America alone, around 1.7 million people each year seek medical care for some kind of head injury. About fifty-two thousand of these people will die, while the same number will present with permanent functional disability. Considering the high worldwide prevalence of these acute pathological conditions, research on the mechanisms underlying central nervous system damage is of extreme importance. Nowadays, a number of experimental models of acute neural disorders have been developed and the mechanisms of tissue loss have been investigated. These mechanisms include both primary and secondary pathological events contributing to tissue damage and functional impairment. The main secondary pathological mechanisms encompass excitotoxicity, ionic imbalances, inflammatory response, oxidative stress and apoptosis. The proper elucidation of how neural tissue is lost following brain and spinal cord trauma is fundamental to developing effective therapies to human diseases. The present review evaluates the main mechanisms of secondary tissue damage following traumatic brain and spinal cord injuries.

RESUMEN

Las condiciones neuropatológicas agudas, incluyendo los traumas del cerebro y la médula espinal, se hallan entre las principales causas de muerte y discapacidades a nivel mundial, sobre todo en niños y adultos jóvenes. Las causas de las lesiones del cerebro y la médula espinal, incluyen los accidentes automovilísticos, accidentes en actividades recreativas, caídas y ataques violentos. Sólo en los Estados Unidos de Norte América, alrededor de 1.7 millones de personas buscan anualmente atención médica para algún tipo de lesión craneal. Cincuenta y dos mil de estas personas morirán, mientras que un número similar presentará alguna discapacidad funcional permanente. Dada la alta prevalencia de estas condiciones patológicas agudas a nivel mundial, la investigación de los mecanismos que subyacen en los daños al sistema nervioso central, constituye un asunto de suma importancia. Hoy día, se han desarrollado varios modelos experimentales de trastornos neurales agudos, y se han investigado los mecanismos de la pérdida de tejido. Estos mecanismos incluyen tanto las manifestaciones patológicas primarias como las secundarias, que contribuyen al daño del tejido y al deterioro funcional. Los mecanismos patológicos secundarios principales abarcan la excitotoxicidad, los desequilibrios iónicos, la respuesta inflamatoria, el estrés oxidativo, y la apoptosis. Dilucidar correctamente como ocurre la pérdida del tejido neuronal luego del trama del cerebro o la médula espinal, es fundamental para poder desarrollar terapias efectivas en relación con las enfermedades humanas. La presente revisión evalúa los mecanismos principales del daño secundario al tejido, tras las lesiones traumáticas del cerebro y la médula espinal.