Terapia hiperosmolar en hipertensión endocraneana

Presentación de un caso

Una mujer de 49 años que viajaba en un automóvil fue lanzada contra el marco de la puerta del vehículo al producirse un accidente de tránsito. Luego de ser despedida del automóvil, se comprobó que abría sus ojos intermitentemente, gemía y presentaba un reflejo de retracción flexora en los miembros (puntaje de la Escala de Coma de Glasgow: 8). Sus pupilas medían 5 mm de diámetro y reaccionaban a la luz. La presión arterial era 165/85 mm Hg, su frecuencia cardiaca 112/min, y respiraba en forma regular. Después de haber estabilizado su columna fue trasladada a una unidad de terapia intensiva (UTI) donde ya no abría más los ojos, tenía una postura en flexión de sus brazos y no emitía respuestas verbales (puntaje de la Escala de Coma de Glasgow: 5). Presentaba una contusión sobre el cuero cabelludo del frontal derecho pero sin otros signos de lesión orgánica. La tomografía computada mostró extensas zonas de contusión cerebral frontal con edema circundante. La paciente fue intubada y se le colocó un drenaje ventricular externo con el fin de medir la presión endocraneana, la cual fue de 29 mm Hg, con una elevación periódica a 36 mm Hg. Luego de drenar líquido cefalorraquídeo, la presión endocraneana disminuyó transitoriamente a 26 mm Hg. La natremia era de 139 mEq/L. El neurointensivista recomendó una infusión intravenosa en bolo de solución salina al 23% para reducir la presión endocraneana y alcanzar una natremia de 150 mEq/L. El peso de la paciente era 55 kg.

El problema clínico

Casi todas las enfermedades cerebrales agudas y las producidas por accidentes se acompañan de hipertensión endocraneana (HE). La lesión cerebral traumática, los hematomas intracerebral y extracerebral, el infarto de cerebro con edema cerebral y el edema cerebral generalizado de la insuficiencia hepática aguda son enfermedades que causan trastornos fisiológicos. La HE se asocia regularmente con una mala evolución. En una revisión de estudios de lesiones cerebrales traumáticas, la tasa de muerte de los pacientes con una presión endocraneana <20 mm Hg fue 18,4% pero alcanzó el 55,6% en aquellos con una presión endocraneana >40 mm Hg.

Se calcula que las muertes intrahospitalarias por lesión cerebral alcanzan al 2,3-11%, pero a menudo, los pacientes con HE por lesión cerebral grave sobreviven con diversos grados de discapacidad. Por ejemplo, el 10-15% de las lesiones cerebrales traumáticas son graves, y la mayoría de los casos se asocian con HE.

En todos los casos de lesiones cerebrales agudas antes mencionados, la HE tiene una estrecha relación con la supervivencia y a menudo es el único elemento de la enfermedad que puede ser modificado. Por lo tanto, el objetivo central de la atención intensiva neurológica es la prevención del daño cerebral secundario a la HE.

Fisiopatología y efecto del tratamiento

Debido a que el cráneo es esencialmente una bóveda fija, cualquier aumento del volumen cerebral provoca HE. La expansión de uno de los componentes endocraneanos del cerebro, de la sangre intravascular y del líquido cefalorraquídeo se hace a expensas de la reducción de otro componente (hipótesis de Monro–Kellie). En respuesta a un aumento del volumen cerebral, el líquido cefalorraquídeo es inicialmente desplazado del espacio subaracnoideo craneano y los ventrículos laterales hacia el espacio subaracnoideo vertebral. A medida que este mecanismo compensatorio se agota, los vasos sanguíneos se comprimen y el flujo sanguíneo cerebral se reduce. Debido a que la presión endocraneana llega hasta los 50-60 mm Hg, en los vasos del círculo de WiIllis dicho valor se aproxima al de la presión arterial y provoca isquemia cerebral global, llevando finalmente a la muerte cerebral.

La relación presión/volumen dentro del cráneo se aproxima una curva exponencial, con un punto de inflexión  en los adultos que generalmente oscila entre los 20 y los 25 mm Hg; el límite inferior es más bajo en los niños debido a la mayor relación del volumen cerebral con el volumen endocraneano. Este rango casi coincide con la transición desde la porción plana de la curva de elastancia hasta su porción escalonada, donde pequeños incrementos en el volumen provocan una gran elevación de la presión. Sobre la base de los estudios de la revisión antes mencionada, el objetivo de la atención de estos pacientes es mantener la presión endocraneana por debajo de aquellos niveles.

 El hecho de que la hiperosmolaridad reduce el volumen cerebral se conoce desde 1919, a partir de observaciones ocasionales en las que se comprobó que la administración intravenosa de solución salina hipertónica y glucosa en los gatos provocaba una marcada caída de la presión del líquido cerebral. El parénquima cerebral está compuesto por un 80% de agua, más que otros órganos, lo que hace que el volumen del cerebro responda mucho a las modificaciones del contenido acuoso.

La efectividad de un agente osmolar para crear un gradiente que motive la salida de agua depende de la magnitud en que el soluto es eliminado a través de la barrera hematoencefálica. Esto está representado por el coeficiente de reflexión de la sustancia, con valores que oscilan entre 0 (indicando la permeabilidad completa) y 1 (indicando la impermeabilidad completa). El coeficiente de reflexión para el Na es de aproximadamente 1,0 lo que lo convierte en el agente ideal para inducir un gradiente osmótico entre la sangre y el tejido cerebral.

El manitol, que tiene un coeficiente de reflexión de 0,9, también es un agente altamente efectivo para reducir el contenido acuoso del cerebro, y tiene un efecto agregado en su primer paso por el cerebro que consiste en disminuir la viscosidad de la sangre, provocando una constricción reactiva de los vasos de conductancia cerebrales, lo que a su vez reduce el volumen sanguíneo del cerebro y la presión endocraneana.

El efecto benéfico del tratamiento hiperosmolar requiere la indemnidad de la barrera hematoencefálica. En las zonas donde dicha barrera está dañada, como en la contusión traumática, la barrera presenta una solución de continuidad y permite que las moléculas de la sangre y el líquido intersticial del cerebro se equilibren. Por lo tanto, los agentes hiperosmolares ejercen su efecto principalmente eliminando el agua del tejido cerebral indemne. De este modo, la hiperosmolaridad reduce la presión endocraneana en proporción al volumen de tejido cerebral no dañado y tiene un efecto limitado sobre el tejido edematoso cerebral que rodea a una tumoración.

La mayor parte de la reducción del volumen cerebral ocurre durante e inmediatamente después del período de osmolaridad máxima inducido por la infusión de un agente hiperosmolar, pero la reducción sostenida de la presión endocraneana depende del mantenimiento de la hiperosmolaridad sérica. El cerebro se reacomoda lentamente a la hiperosmolaridad sérica, aumentando la concentración de solutos intracelulares mediante diversos mecanismos, la mayoría de los cuales no son bien conocidos.

El concepto de “osmoles idiogénicos” fue introducido hace 50 años para explicar esta recuperación de la osmolaridad cerebral. En respuesta al descenso del contenido acuoso del cerebro, los astrocitos elaboran polioles, aminoácidos y metilaminas, aumentando la osmolaridad y haciendo que el volumen del contenido de agua retorne a la normalidad. Del mismo modo, las neuronas elaboran y acumulan moléculas proteicas pequeñas que aumentan la osmolaridad intracelular. Por esta razón, una vez que se ha alcanzado un estado de hiperosmolaridad sérica, ese nivel debe ser sostenido hasta que la masa subyacente disminuya su tamaño, u otra intervención reduzca la presión endocraneana. Por otra parte, el gradiente para la transferencia de agua se revierte, permitiendo un aumento rebote del volumen y la presión endocraneanos.

Evidencia clínica

La primera serie de casos en los que se aplicó la terapia hiperosmolar (en forma de urea) con el fin de reducir la presión endocraneana data de la década de 1950. Una década después se comenzó a usar el manitol con el mismo propósito, mientras que el uso clínico de la solución salina hipertónica tuvo lugar en la década de 1990. El efecto del tratamiento hiperosmolar se puede comprobar por la reducción del volumen cerebral durante la craneotomía o por una caída de la presión endocraneana unos minutos después de la infusión a la cabecera del paciente de solución salina hipertónica; también puede comprobarse por la reversión de los signos de herniación transtentorial.

El tratamiento principal para reducir la presión endocraneana que puede compararse al tratamiento hiperosmolar es la hiperventilación aguda forzada. Los efectos del tratamiento hiperosmolar son más consistentes y duraderos que los de la hiperventilación. Un pequeño estudio aleatorizado comparó a agentes hiperosmolares usando dosis equiosmolares de manitol y solución hipertónica en 20 pacientes en condición estable, con una presión endocraneana sostenida >20 mm Hg como consecuencia de una lesión cerebral traumática o un accidente cerebrovascular.

A los 60 minutos de iniciada la infusión, la presión endocraneana disminuyó una media a 14 mm Hg en el grupo tratado con manitol y a 10 mm Hg en el grupo tratado con solución salina hipertónica. Los hallazgos en otro estudio pequeño indicaron que en los pacientes con lesión cerebral traumática, la solución hipertónica es más efectiva para reducir la presión endocraneana que un volumen equivalente de manitol; ante la falta de respuesta al manitol se obtuvieron buenos resultados con la inyección intravenosa repetida de bolos de solución salina hipertónica. Sin embargo,  las pequeñas diferencias entre los dos agentes observada en esos estudios no ayudan a elegir entre ambos.

Hay pocos estudios sobre el tratamiento hiperosmolar en niños con lesión cerebral traumática. En un estudio pequeño, los niños que recibieron solución salina hipertónica requirieron infusiones menos frecuentes y tuvieron menos complicaciones que los que recibieron solución de Ringer lactato, aunque la tasa de supervivencia y la duración de la estancia hospitalaria fueron similares en los dos grupos.

Aplicación clínica

La HE debe ser tratada con urgencia. Sin embargo, para los pacientes con traumatismo de cráneo, la HE puede ser solo un aspecto de una condición clínica aguda, la que también puede incluir lesiones viscerales, shock, insuficiencia respiratoria e hipotensión.

Para los pacientes con lesiones ocupantes, tales como un hematoma subdural grande que puede ser removido, la evacuación o la resección quirúrgica son las vías más expeditivas para reducir la presión endocraneana. Cuando el aumento del volumen cerebral es el resultado de una contusión cerebral, edema cerebral difuso o alguna otra condición que no puede ser resecada, como la de la paciente aquí presentada, la cirugía no suele estar indicada. Comparada con la atención estándar, la eliminación de partes de la calota craneana con el fin de descomprimir el contenido craneano luego de una lesión cerebral traumática ha disminuido la presión endocraneana pero no ha mejorado los resultados,.

Además del tratamiento de la HE con agentes hiperosmolares, pueden ser útiles otras intervenciones dependiendo de las circunstancias. Principalmente, la atención debe estar dirigida a evitar la hiperosmolaridad sérica, lo que requiere que las soluciones intravenosas usadas para la reanimación y la infusión de medicamentos tengan al menos la osmolaridad efectiva de la solución salina normal. No se recomienda el uso de soluciones como la dextrosa en agua al 5%, la dextrosa al 5% en solución medio normal y la solución de Ringer lactato.