Inflamación Sistémica Posquirúrgica e Interacciones Neuroinmunes (POSINI)

El trauma quirúrgico provoca la liberación de patrones moleculares asociados al daño (DAMP) y otras alarmas (p. caja de grupo de alta movilidad (HMGB-1)) dirigida a receptores en células locales del sistema inmunitario innato, como los macrófagos. Esta respuesta celular al trauma es seguida por una liberación rápida de una variedad de mediadores inflamatorios (p. factor de necrosis tumoral alfa (TNFa), interleucina (IL)-1B, IL-6, IL-8, IL-10) siendo dependiente de la activación intracelular del factor nuclear kappa beta (NF-kB). Hasta hace poco tiempo se creía que el cerebro está protegido de esta cascada de mediadores inflamatorios principalmente debido a una barrera hematoencefálica (BBB) ​​intacta. Sin embargo, ahora hay un creciente cuerpo de evidencia de que el deterioro a largo plazo de las funciones cerebrales está asociado con la activación inducida por trauma del sistema inmunitario innato del cerebro con el deterioro posterior de los procesos cognitivos superiores y el riesgo de demencia permanente posterior. Sin embargo, el vínculo entre la inflamación sistémica y el deterioro cognitivo no se comprende completamente.

Un estudio reciente ha mapeado la señalización de la periferia al cerebro después de un traumatismo quirúrgico y el impacto de un traumatismo quirúrgico importante en el cerebro humano mediante imágenes de tomografía por emisión de positrones (PET) en serie. En series de pacientes quirúrgicos, se han demostrado cambios profundos y bifásicos en la actividad inmunitaria cerebral después de la cirugía abdominal mayor con signos de depresión temprana seguida de un aumento de la actividad inmunitaria a los 3 meses de la operación. Estos cambios bifásicos en la inmunidad cerebral parecen estar alineados con cambios simultáneos en la reactividad inmunitaria de la sangre completa al polisacárido lipídico (LPS), lo que sugiere un vínculo estrecho entre el cerebro y los sistemas inmunitarios periféricos en la regulación de la inflamación aguda y las respuestas inmunitarias. El trabajo preclínico en modelos animales quirúrgicos indica que la interrupción de la BBB con la migración de macrófagos periféricos al cerebro es una vía de importancia potencial. La evidencia de un modelo de cirugía ortopédica en ratones de actividad neuroinmune alterada del hipocampo inducida por trauma plantea aún más la cuestión de si los marcadores periféricos de neurodegeneración S100b, neurofilamento ligero (NFL), ptau, beta-amiloide) están asociados con disfunción cognitiva posoperatoria (POCD) .

La función inmunorreguladora del cerebro a través de la vía refleja antiinflamatoria colinérgica (mediada por el nervio vagal) se ha identificado como un objetivo potencial para las estrategias de tratamiento inmunomodulador en la inflamación sistémica. Además, hemos demostrado una liberación distinta de mediadores inflamatorios del cuerpo carotídeo humano en hipoxia y expresión génica relacionada con mediadores inflamatorios, lo que sugiere un papel potencial del cuerpo carotídeo humano en la señalización inmune de la periferia al cerebro. La modulación de una vía refleja inflamatoria derivada del nervio vago mediante estimulación eléctrica se ha aplicado recientemente con éxito en el tratamiento de la inflamación crónica en pacientes con artritis reumatoide.

La hipótesis es que la actividad del nervio vago modula la inflamación sistémica en pacientes después de una cirugía mayor y que esta modulación está asociada con el rendimiento cognitivo en el postoperatorio.

Con una comprensión más completa de la señalización inmune al cerebro después de un trauma quirúrgico y cómo este patrón de respuesta inflamatoria bifásica está regulado por componentes celulares y neuronales, se puede explorar el impacto de la modulación inmune en los procesos clave detrás de la disfunción cerebral inducida por la cirugía, y posiblemente Establecimiento de dianas neurales y humorales para tratamientos antiinflamatorios relevantes.