Microdiàlisis cerebral aplicada a l'estudi del metabolisme energètic i a la resposta neuroinflamatòria dels pacients amb traumatisme cranioencefàlic

La tècnica de la microdiàlisis cerebral (MDC) és un instrument que proporciona informació rellevant en la monitorització del metabolisme cerebral en els pacients neurocrítics. El lactat i l’índex lactat-piruvat (ILP) són dos marcadors utilitzats per a la detecció de la hipòxia cerebral en pacients que han patit un traumatisme cranioencefàlic (TCE). Aquests dos marcadors poden estar anormalment elevats en circumstàncies que no cursen amb hipòxia tissular. Per una altra banda la recent aparició dels catèters de MDC amb porus de major mida denominats d’”alta resolució”, permet ampliar el rang de molècules que es poden detectar en el dialitzat. Objectius: 1) descriure les característiques del metabolisme energètic cerebral que s’observa en la fase aguda dels pacients que han patit un TCE en base als dos indicadors del metabolisme anaeròbic: lactat i ILP, i 2) determinar la recuperació relativa (RR) de les molècules implicades en la resposta neuroinflamatòria: de IL-1β, IL- 6, IL-8 i IL-10. Material i mètodes: Es van seleccionar 46 pacients d’una cohort de pacients amb TCE moderat o greu ingressats a la Unitat de Cures Intensives de l’Hospital Universitari de la Vall d’Hebron i monitoritzats amb MDC. Es van analitzar els nivells de lactat i ILP i es va correlacionar amb els nivells de PtiO2. Es van realitzar experiments in vitro per estudiar la recuperació de les membranes de 100 KDa per tal de poder interpretar posteriorment els nivells reals de les molècules estudiades en l’espai extracel•lular del teixit cerebral. Resultats: La concordança entre el lactat i l’índex LP per a determinar episodis de disfunció metabòlica va ser dèbil (índex de kappa = 0,36, IC 95%: 0,34-0,39). Més del 80% dels casos en què el lactat i l’índex LP es trobaven incrementats, els valors de la PtiO2 es van trobar dins els rangs de normalitat (PtiO2&15mmHg). La recuperació de les citoquines a través de la membrana de microdiàlisis va ser menor de l’esperat tenint en compte la mida dels porus de la membrana. Conclusions: el lactat i l’índex LP elevats va ser una troballa freqüent després d’un TCE i no es va relacionar, en la majoria de casos, amb episodis d’hipòxia tissular. Per un altra part la mida del porus de la membrana no és l’únic paràmetre indicador de la RR de macromolècules.

Cerebral microdialysis is a tool that provides very relevant information in the metabolic monitoring of brain injured patients. Lactate and the lactate-pyruvate ratio (LPR) are two hypoxia markers widely used to detect brain tissue hypoxia in patients with acute traumatic brain injury. These two markers can be abnormally high in circumstances with no brain hypoxia. On the other hand the recent availability of microdialysis catheters with membrane pores of larger size, termed “high resolution” catheters, would widen the spectrum of molecules detectable in the dialisate. Objectives. 1) To describe cerebral energy metabolism characteristics observed in the acute phase of head trauma based on two indicators of anaerobic metabolism: lactate and LPI and 2) to determine the in vitro relative recovery (RR) of the cytokines IL-1β, IL-6, IL-8 and IL-10. Materials and Methods. 46 patients were selected from a cohort of moderate or severe TBI patients admitted to the intensive care unit of Vall Hebron Hospital who underwent cerebral microdialysis. We analyzed the levels of lactate, LPI and were correlated with PtiO2 levels. In vitro experiments were performed to study the recovery of the membranes of 100 kDa for the subsequent interpretation of the actual levels of the molecules studied in the extra cellular space of brain tissue. Results: The concordance between lactate and LPR to determine episodes of dysfucntional metabolism was weak (Kappa Index=0,26; IC 95%: 0,34-0,39). In more than 80% of cases in which lactate or LPR were increased, PtiO2 values were within the normal range (PtiO2&15mmHg). Cytokine recovery through the microdialysis membrane was lower than expected considering the membrane pore size. Conclusions. Increased lactate and LPI were frequent findings after acute TBI and in most cases they were not related to episodes of brain tissue hypoxia. On the other hand the membrane cut-off parameter is not the only indicator of the RR of macromolecules.