A5 AVC isquêmico (penumbra, cascata excitotóxica)

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O tecido cerebral depende de um fluxo sanguíneo cerebral constante para manter sua atividade. No acidente vascular cerebral isquêmico, esse fluxo sanguíneo cerebral diminui regionalmente em uma porção do tecido cerebral, uma extensão direta do mesmo influxo já utilizado para descrever o suprimento sanguíneo ao tecido cerebral em outro modelo. Essa queda regional no fluxo sanguíneo cerebral compromete a produção de energia celular do tecido cerebral, seguindo o mesmo balanço energético já utilizado para descrever o metabolismo do tecido cerebral em outro modelo. Dentro do tecido cerebral, é o neurônio que sofre diretamente com essa falta de energia celular: sem energia celular suficiente, a função da bomba de sódio-potássio do neurônio fica comprometida — a mesma bomba de sódio-potássio já definida em outro modelo.

Quando a bomba de sódio-potássio do neurônio falha, o neurônio não consegue mais manter seus gradientes iônicos normais, e essa falha energética desencadeia a liberação excessiva de glutamato no espaço extracelular ao redor do neurônio. O excesso de glutamato libera uma ativação sustentada de um tipo específico de receptor de glutamato na membrana do neurônio, seguindo a mesma cinética usada para descrever a ativação do receptor de glutamato em outro modelo. Essa ativação sustentada desencadeia um influxo maciço de cálcio para o neurônio. Quanto mais glutamato liberado e quanto mais tempo esse receptor permanecer ativado, maior será o influxo de cálcio para o neurônio. Esse influxo maciço de cálcio, conhecido como excitotoxicidade, compromete diretamente a viabilidade do neurônio.

Essa perda de viabilidade neuronal não ocorre de forma uniforme em todo o tecido cerebral afetado. Dependendo da gravidade da redução do fluxo sanguíneo cerebral, o tecido cerebral pode ser dividido em um núcleo isquêmico, onde a redução do fluxo é tão severa que o neurônio perde irremediavelmente sua viabilidade, e uma zona de penumbra, onde a redução do fluxo é menos severa e o neurônio ainda pode ser salvo se a perfusão do tecido cerebral for restaurada a tempo.

Se nenhuma intervenção restaurar a perfusão do tecido cerebral a tempo, a penumbra não permanece estável junto ao núcleo isquêmico: os neurônios na penumbra perdem progressivamente a viabilidade e a penumbra é recrutada para o núcleo isquêmico, tornando-se parte dele em vez de ser preservada como tecido recuperável. Quanto mais tempo a perfusão do tecido cerebral permanecer sem restauração, mais penumbra será recrutada para o núcleo isquêmico.

Cada fração da penumbra recrutada para o núcleo isquêmico aumenta o volume final do infarto dentro do tecido cerebral. Portanto, o tamanho final do dano ao tecido cerebral depende diretamente de quanto tempo leva para restaurar a perfusão. Assim, a restauração oportuna da perfusão do tecido cerebral determina quanta penumbra pode ser recuperada e, em última análise, limita o volume final do infarto sofrido pelo tecido cerebral após um acidente vascular cerebral isquêmico.

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