Un nuevo estudio en The American Journal of Pathology encontró que una molécula de lípido cerebral, el ácido lisofosfatídico (LPA), se incrementó significativamente después de la lesión cerebral traumática (TBI) en un modelo animal preclínico.
También encontraron que era elevada en las áreas asociadas con la muerte celular y la lesión axonal, ambas características principales de la LCT moderada y grave. Esto refuerza la evidencia de que el LPA podría usarse como un biomarcador de TBI a través de análisis de sangre, proporcionando potencialmente un indicador de pronóstico de la lesión y el resultado.
TBI se caracteriza por alteraciones en la cognición, la emoción o la función física causadas por un golpe violento en la cabeza o la penetración directa del cerebro por un objeto. Tras una lesión, a menudo es difícil evaluar el alcance del daño o predecir cuánto durará la alteración o si empeorará.
"La LCT afecta a casi 1,7 millones de personas cada año. Existe la necesidad de biomarcadores no invasivos para indicar el grado de lesión, predecir los resultados funcionales y aconsejar cuánto tiempo un paciente lesionado debe permanecer alejado de los deportes o el trabajo antes de reanudar cualquier actividad". explicó el investigador principal Neil G. Harris, PhD, del Departamento de Neurocirugía, David Geffen School of Medicine en UCLA, Los Angeles, CA, EE. UU. "LPA bien podría ser un marcador potencial para eso, ya que encontramos que está asociado con las principales regiones de la patología cerebral. También está presente en la sangre en altas concentraciones después de la lesión".
Aunque el LPA se ha sugerido previamente como un marcador de TBI, este estudio demostró por primera vez que los niveles de LPA cambian dentro del área de la lesión y en regiones distantes al sitio de la lesión y relacionó estos cambios con los hallazgos patológicos en las células cerebrales.
Los investigadores utilizaron espectrometría de masas por imágenes de ionización por desorción láser asistida por matriz (MALDI IMS). Esta tecnología sofisticada les permitió medir cambios finos en la distribución de lípidos dentro de las rebanadas de cerebro. Vinculó los hallazgos de MALDI IMS con la patología celular, como la lesión axonal o la muerte celular, utilizando técnicas inmunohistoquímicas (IHC).
Se observó una fuerte potenciación del LPA y de algunos de sus metabolitos en todo el cerebro, comenzando una hora después de la lesión cerebral por compresión. Tres horas después de la lesión, se observaron niveles elevados de LPA en el cerebelo, el cuerpo calloso, el hipocampo y otras áreas.
"Estas observaciones demuestran que la lesión aguda altera profundamente LPA y LPA expresión metabolito en todo el cerebro, y que esto se produce especialmente en las regiones de la materia blanca en ambos sitios cercanos y lejanos del epicentro lesión", comentó el autor principal Whitney S. McDonald, PhD, de el Centro de Investigación de Lesiones Cerebrales, Departamento de Neurocirugía y Centro de Investigación Cerebral, UCLA, Los Ángeles, CA, EE. UU.
La atrofia de las conexiones entre la corteza y el tálamo es un hallazgo común en TBI. Cuando los investigadores analizaron el tálamo en este modelo animal, encontraron niveles intracelulares de LPA y su ácido fosfatídico precursor aumentó una hora después de la lesión, pero volvió a los niveles normales tres horas después de la lesión.
Una tinción especial reveló que la muerte celular era evidente después de tres horas, lo que llevó a los investigadores a sugerir que los cambios observados en los niveles de lípidos son parte de la respuesta temprana del cerebro al trauma y actúan para iniciar la secuencia posterior de cambios neurodegenerativos asociados con TBI. Los investigadores también observaron que aunque los niveles de LPA eran elevados en áreas hemorrágicas, también se observaron aumentos en las regiones cerebrales no contaminadas con sangre.
"Estos datos muestran que el LPA puede ser un biomarcador útil de la patología celular después de TBI", dijo el Dr. Harris. Señaló que otros investigadores han informado que el LPA aumenta significativamente dentro de las 24 a 36 horas en algunos pacientes con TCE severa, y los niveles elevados de metabolitos LPA se asociaron con resultados pobres del paciente. "Si se puede demostrar que el LPA es un buen predictor del resultado, la medición de los niveles sanguíneos de LPA tiene potencial como un indicador pronóstico de la lesión y el resultado".
El LPA es un fosfolípido simple involucrado en muchas funciones biológicas, como la regulación de la proliferación celular, la migración, la diferenciación y la supresión de la muerte celular. El LPA y sus receptores se encuentran en todo el sistema nervioso. El rápido inicio de la patología y la complejidad de la respuesta celular a TBI sugieren que estos actúan como mensajeros de señalización temprana involucrados en el inicio de la cascada de eventos celulares que promueven la función al deterioro después del trauma. Se ha demostrado que LPA está significativamente involucrado en la patología de la lesión del sistema nervioso central.