Fisiopatologia

Un ictus si verifica quando il flusso sanguigno in un’area del cervello viene interrotto, causando un certo grado di danno neurologico permanente. Le due principali categorie di ictus sono ischemico (mancanza di sangue e quindi di ossigeno in un’area del cervello) e emorragico (sanguinamento da una rottura o fuoriuscita di vasi sanguigni nel cervello).

Fisiopatologia dell ‘ictus ischemico

La via comune dell’ ictus ischemico è la mancanza di un flusso sanguigno sufficiente a perfondere il tessuto cerebrale, a causa di arterie ristrette o bloccate che portano al cervello o all ‘ interno di esso.

Gli ictus ischemici possono essere ampiamente suddivisi in ictus trombotici ed embolici.

Il restringimento è comunemente il risultato dell’aterosclerosi – l’insorgenza di placche di grasso che rivestono i vasi sanguigni. Man mano che le placche crescono di dimensioni, il vaso sanguigno si restringe e il flusso sanguigno verso l’area oltre viene ridotto.

Le aree danneggiate di una placca aterosclerotica possono causare la formazione di un coagulo di sangue, che blocca il vaso sanguigno – un ictus trombotico.

In un ictus embolico, coaguli di sangue o detriti provenienti da altre parti del corpo, in genere le valvole cardiache, viaggiano attraverso il sistema circolatorio e bloccano i vasi sanguigni più stretti.

In base all’eziologia dell’ictus ischemico, viene generalmente utilizzata una sottoclassificazione più accurata:

• Malattia delle grandi arterie – aterosclerosi di grandi vasi, compresa l’arteria carotide interna, l’arteria vertebrale, l’arteria basilare e altri rami principali del cerchio di Willis.
• Malattia dei piccoli vasi – cambiamenti dovuti a malattie croniche, come diabete, ipertensione, iperlipidemia e fumo, che portano a una diminuzione della compliance delle pareti arteriose e / o restringimento e occlusione del lume dei vasi più piccoli.
• Ictus embolico-la causa più comune di un ictus embolico è la fibrillazione atriale.
• Ictus di eziologia determinata – come malattie ereditarie, disturbi metabolici e coagulopatie.
• Ictus di eziologia indeterminata – dopo l’esclusione di tutto quanto sopra.

Nell’area centrale di un ictus, il flusso sanguigno è così drasticamente ridotto che le cellule di solito non possono recuperare e successivamente subire la morte cellulare.

Il tessuto nella regione confinante con il nucleo dell’infarto, nota come penombra ischemica, è meno gravemente colpito. Questa regione è resa funzionalmente silenziosa dal flusso sanguigno ridotto, ma rimane metabolicamente attiva. Le cellule in questa zona sono in pericolo ma non ancora irreversibilmente danneggiate. Possono subire apoptosi dopo diverse ore o giorni, ma se il flusso sanguigno e la somministrazione di ossigeno vengono ripristinati poco dopo l’inizio dell’ictus, sono potenzialmente recuperabili (figura 1).

Figura 1: Penombra ischemica-Potenziale di inversione della compromissione neurologica con la terapia post-ictus

La cascata ischemica

Dopo secondi o minuti di ischemia cerebrale, si inizia la cascata ischemica. Questa è una serie di reazioni biochimiche nel cervello e in altri tessuti aerobici, che di solito va avanti per due o tre ore, ma può durare per giorni, anche dopo che il normale flusso sanguigno ritorna.

L’obiettivo della terapia dell’ictus acuto è normalizzare la perfusione e intervenire nella cascata di disfunzioni biochimiche per salvare la penombra il più presto possibile.

Sebbene sia chiamato una cascata, gli eventi non sono sempre lineari (figura 2).

Figura 2: La cascata ischemica

(Fonte: http://neuro4students.wordpress.com/pathophysiology)

Passi importanti della cascata ischemica

1. Senza un adeguato apporto di sangue e quindi la mancanza di ossigeno, le cellule cerebrali perdono la loro capacità di produrre energia – in particolare adenosina trifosfato (ATP).
2. Le cellule nella zona interessata passano al metabolismo anaerobico, che porta ad una minore produzione di ATP ma rilascia un sottoprodotto chiamato acido lattico.
3. L’acido lattico è un irritante, che ha il potenziale di distruggere le cellule interrompendo il normale equilibrio acido-base nel cervello.
4. Le pompe di trasporto ionico ATP-reliant falliscono, causando la depolarizzazione della membrana cellulare; portando a un grande afflusso di ioni, incluso il calcio (Ca++) e un efflusso di potassio.
5. I livelli intracellulari di calcio diventano troppo alti e innescano il rilascio del glutammato del neurotrasmettitore dell’amminoacido eccitatorio.
6. Il glutammato stimola i recettori AMPA e i recettori NMDA permeabili al Ca++, il che porta a un afflusso ancora maggiore di calcio nelle cellule.
7. L’ingresso in eccesso di calcio sovreccita le cellule e attiva le proteasi (enzimi che digeriscono le proteine cellulari), le lipasi (enzimi che digeriscono le membrane cellulari) e i radicali liberi formati a seguito della cascata ischemica in un processo chiamato eccitotossicità.
8. Poiché la membrana cellulare viene scomposta dalle fosfolipasi, diventa più permeabile e più ioni e sostanze chimiche nocive entrano nella cellula.
9. I mitocondri si rompono, rilasciando tossine e fattori apoptotici nella cellula.
10. Le cellule sperimentano l’apoptosi.
11. Se la cellula muore per necrosi, rilascia glutammato e sostanze chimiche tossiche nell’ambiente circostante. Le tossine avvelenano i neuroni vicini e il glutammato può sovraeccitarli.
12. La perdita dell’integrità strutturale vascolare provoca una rottura della barriera emato-encefalica protettiva e contribuisce all’edema cerebrale, che può causare una progressione secondaria della lesione cerebrale.

Fisiopatologia dell’ictus emorragico

Gli ictus emorragici sono dovuti alla rottura di un vaso sanguigno che porta alla compressione del tessuto cerebrale da un ematoma in espansione. Questo può distorcere e danneggiare il tessuto. Inoltre, la pressione può portare ad una perdita di afflusso di sangue al tessuto interessato con conseguente infarto, e il sangue rilasciato da emorragia cerebrale sembra avere effetti tossici diretti sul tessuto cerebrale e vascolarizzazione.

• Emorragia intracerebrale-causata dalla rottura di un vaso sanguigno e dall’accumulo di sangue all’interno del cervello. Questo è comunemente il risultato di danni ai vasi sanguigni da ipertensione cronica, malformazioni vascolari o l’uso di farmaci associati ad un aumento dei tassi di sanguinamento, come anticoagulanti, trombolitici e agenti antipiastrinici.

• L’emorragia subaracnoidea è la graduale raccolta di sangue nello spazio subaracnoideo della dura cerebrale, tipicamente causata da un trauma alla testa o dalla rottura di un aneurisma cerebrale.