A5 AVC ischémique (pénombre, cascade excitotoxique)

Topique

Le tissu cérébral dépend d'un débit sanguin cérébral constant pour maintenir son activité. Lors d'un accident vasculaire cérébral ischémique, ce débit sanguin diminue localement dans une partie du tissu cérébral, prolongeant ainsi directement le flux sanguin entrant déjà utilisé pour décrire l'irrigation sanguine du tissu cérébral dans un autre modèle. Cette diminution locale du débit sanguin cérébral compromet la production d'énergie cellulaire du tissu cérébral, suivant le même équilibre énergétique que celui utilisé pour décrire le métabolisme cérébral dans un autre modèle. Au sein du tissu cérébral, c'est le neurone qui souffre directement de ce manque d'énergie cellulaire : sans énergie cellulaire suffisante, la fonction de la pompe sodium-potassium neuronale est altérée – cette même pompe sodium-potassium déjà décrite dans un autre modèle.

Lorsque la pompe sodium-potassium du neurone dysfonctionne, celui-ci ne peut plus maintenir ses gradients ioniques normaux, et cette défaillance énergétique déclenche la libération excessive de glutamate dans l'espace extracellulaire qui l'entoure. Un excès de glutamate entraîne l'activation prolongée d'un type spécifique de récepteur du glutamate sur la membrane neuronale, selon la même cinétique que celle décrite dans un autre modèle d'activation des récepteurs du glutamate. Cette activation prolongée provoque un afflux massif de calcium dans le neurone. Plus la quantité de glutamate libérée est importante et plus l'activation de ce récepteur se prolonge, plus l'afflux de calcium dans le neurone est élevé. Cet afflux massif de calcium, appelé excitotoxicité, compromet directement la viabilité du neurone.

Cette perte de viabilité neuronale n'est pas uniforme dans l'ensemble du tissu cérébral affecté. Selon l'importance de la réduction du débit sanguin cérébral, le tissu cérébral peut être divisé en un noyau ischémique, où la réduction du débit est si importante que le neurone perd irrémédiablement sa viabilité, et une zone de pénombre, où la réduction du débit est moins importante et où le neurone peut encore être sauvé si la perfusion du tissu cérébral est rétablie à temps.

Si aucune intervention ne rétablit la perfusion cérébrale à temps, la pénombre ne se stabilise pas à proximité du noyau ischémique : les neurones de la pénombre perdent progressivement leur viabilité et la pénombre est intégrée au noyau ischémique, au lieu d’être préservée comme tissu récupérable. Plus la perfusion cérébrale reste interrompue, plus la pénombre est intégrée au noyau ischémique.

Chaque fraction de pénombre intégrée au noyau ischémique augmente le volume final de l’infarctus cérébral. Par conséquent, l’étendue finale des lésions cérébrales dépend directement du délai de rétablissement de la perfusion. Ainsi, un rétablissement rapide de la perfusion cérébrale détermine la quantité de pénombre qui peut être sauvée et, en définitive, limite le volume final de l’infarctus cérébral après un accident vasculaire cérébral ischémique.

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