Inchaço Neuronal: Uma Consequência Não Osmótica da Despolarização Espalhada

Uma redução aguda na osmolalidade plasmática causa a rápida absorção de água por astrócitos, mas não por neurônios, enquanto ambos os tipos celulares incham como consequência da perda de fluxo sanguíneo (isquemia). Tanto a hipoosmolalidade quanto a isquemia podem deslocar o cérebro para baixo, potencialmente causando a morte. No entanto, esses distúrbios são fundamentalmente diferentes em nível celular. Astrócitos incham ou encolhem osmoticamente porque expressam canais de água funcionais (aquaporinas), enquanto neurônios carecem de aquaporinas funcionais e, portanto, mantêm seu volume. No entanto, tanto neurônios quanto astrócitos imediatamente incham quando o fluxo sanguíneo para o cérebro está comprometido (edema citotóxico) após o início de um acidente vascular cerebral, parada cardíaca súbita ou trauma craniano. Em cada situação, o inchaço neuronal é o resultado direto da despolarização espalhada (SD) gerada quando a ATP-dependente sódio/potássio ATPase (a bomba Na+/K+) está comprometida. A explicação simples e incorreta do livro didático para o inchaço neuronal é que o aumento da entrada de Na+ atrai passivamente Cl- para dentro da célula, com a água seguindo por osmose através de algum conduto desconhecido. Primeiro, revisamos as evidências fortes de que neurônios mamíferos resistem a alterações de volume durante estresse osmótico agudo. Em seguida, contrastamos isso com seu inchaço dramático durante a isquemia. Contraintuitivamente, pesquisas recentes argumentam que o inchaço isquêmico dos neurônios é não osmótico, envolvendo cotransportadores de íons/água, bem como pelo menos uma bomba de água de aminoácido conhecida. Embora incompreendido, esses mecanismos contestam o dogma de que o inchaço neuronal envolve a absorção de água impulsionada por um gradiente osmótico, com aquaporinas como conduto. Promover a recuperação clínica do edema citotóxico neuronal evocado por despolarizações espalhadas requer um entendimento muito melhor das bombas moleculares de água e cotransportadores de íons/água que atuam para reequilibrar os deslocamentos de água durante a isquemia cerebral.