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

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.

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.

Mecanismos de degeneración secundaria en el sistema nervioso central durante los trastornos neuronales agudos y el daño en la sustancia blanca / Mechanisms of secondary degeneration in th central nervous system during aucte neural disorders and white matter damage

Introducción. Las enfermedades neurodegenerativas, incluyendo los accidentes cerebrovasculares, los traumatismos cerebrales o las lesiones de la médula espinal, tienen una elevada incidencia en todo el mundo. Se pueden identificar dos patrones lesivos claros tras estos episodios destructivos: un daño primario, consecuencia temprana del episodio patológico primario, y una degeneración neuronal secundaria (DNS), un grupo de episodios patológicos que inducen la degeneración tardía en células que no están afectadas por el daño primario o que sólo lo están parcialmente. Este mecanismo patológico es un importante factor que contribuye a los déficit funcionales y es el objetivo de enfoques terapéuticos. Hay varios factores implicados en la etiología de la DNS, incluyendo la excitotoxicidad, la inflamación y el estrés oxidativo. Objetivo. Revisar los principales mecanismos que subyacen en la DNS tras los trastornos neuronales agudos. Desarrollo. Se tratan los hallazgos más recientes sobre el proceso desencadenante de la DNS, así como su importancia para la degeneración de las vías de la sustancia blanca. Conclusiones. La caracterización de los episodios que subyacen en la DNS es de gran importancia para el desarrollo de nuevos enfoques terapéuticos suficientemente eficaces para disminuir los déficit funcionales y contribuir a la mejora de la calidad de vida de quienes padecen enfermedades neurológicas. Para una mejor eficacia neuroprotectora de la sustancia gris y de la sustancia blanca, estos enfoques terapéuticos deben validarse en modelos experimentales, tanto de enfermedades cerebrales como de la médula espinal, que simulen eficazmente los trastornos neuronales (AU)

Introduction. Acute neurodegenerative diseases, including stroke and traumatic brain and spinal cord injury, possess an elevated worldwide incidence. Two distinct lesive patterns can be identified after these destructive events: primary damage, an early consequence of the primary pathological event, and secondary neural degeneration (SND), a group of pathological events inducing late degeneration in cells not or even only partially affected by the primary damage. This pathological mechanism is an important contributing factor for functional deficits and target for therapeutic approaches. Several factors are involved on the SND etiology, including excitotoxicity, inflammation, and oxidative stress. Aim. To review the main mechanisms underlying the SND occurring after acute neural disorders. Development. The more recent findings about the eliciting processes of SND degeneration are discussed, as well as their significance to degeneration of white matter tracts. Conclusions. The characterization of the events underlying SND is of fundamental importance for the development of new therapeutic approaches effective enough to decrease the functional deficits, contributing to the improvement of the quality of life of people suffering neurological diseases. These therapeutic approaches must be validated in experimental models of both brain and spinal cord diseases, which effectively simulate human neural disorders protecting both gray and white matters for a better neuroprotective efficacy (AU)