¿Qué es la fisiopatología de las convulsiones?

Una convulsión ocurre cuando una porción del cerebro se excita demasiado o cuando los nervios en el cerebro comienzan a dispararse juntos de manera anormal. La actividad convulsiva puede surgir en áreas del cerebro que están malformadas por defectos congénitos o trastornos genéticos o interrumpidas por infecciones, lesiones, tumores, derrames cerebrales u oxigenación inadecuada. La fisiopatología de las convulsiones es el resultado de un desequilibrio brusco entre las fuerzas que excitan e inhiben las células nerviosas, de modo que las fuerzas excitadoras tienen prioridad. Esta señal eléctrica luego se propaga a las células cerebrales normales circundantes, que comienzan a dispararse en concierto con las células anormales. Con convulsiones prolongadas o recurrentes durante un período corto, el riesgo de futuras convulsiones aumenta a medida que se produce la muerte de las células nerviosas, la formación de tejido cicatricial y la aparición de nuevos axones.

Las células nerviosas entre descargas normalmente tienen una carga negativa internamente debido al bombeo activo de iones de sodio cargados positivamente fuera de la célula. La descarga o la activación de la célula nerviosa implica una fluctuación repentina de la carga negativa a una carga positiva a medida que los iones canales se abren en la célula y los iones positivos, como el sodio, el potasio y el calcio, fluyen hacia la célula. Los mecanismos de control tanto excitadores como inhibitorios actúan para permitir la activación apropiada y evitar la excitación inapropiada de la célula. La fisiopatología de las convulsiones puede ocurrir debido al aumento de la excitación de la célula nerviosa, la disminución de la inhibición de la célula nerviosa o una combinación de ambas influencias.

Normalmente, después de que se dispara una célula nerviosa, las influencias inhibitorias impiden un segundo disparo de la neurona hasta que la carga interna de la neurona vuelve a su estado de reposo. El ácido gamma-amino-butírico (GABA) es el principal químico inhibidor en el cerebro. GABA abre canales para que los iones de cloruro cargados negativamente fluyan hacia la neurona excitada, lo que disminuye la carga interna y evita una segunda activación de la célula nerviosa. La mayoría de los medicamentos anticonvulsivos reducen la fisiopatología de las convulsiones al aumentar la frecuencia de las aberturas de los canales de cloruro o al aumentar la duración durante la cual los canales están abiertos. Cuando hay una interrupción en las células que emiten GABA o los sitios receptores para GABA, hay una falla en los canales de cloruro para abrir y templar la excitabilidad de la célula nerviosa.

Igualmente significativos para la fisiopatología de las convulsiones son los mecanismos que conducen a una mayor excitación de las neuronas. El glutamato es el principal mediador químico excitador en el cerebro, que se une a los receptores que abren canales para el sodio, el potasio y el calcio en la célula. Algunas formas heredadas de convulsiones implican una predilección por la activación excesivamente frecuente o sostenida de los receptores de glutamato, lo que aumenta la excitabilidad del cerebro y la posibilidad de actividad convulsiva. Además, la propagación contigua de la actividad eléctrica a lo largo de las capas del cerebro puede ocurrir de una célula a otra, una forma no química de propagación que no está sujeta a regulación por mecanismos inhibitorios.

Los tratamientos para la fisiopatología de las convulsiones se dirigen no solo a las anomalías moleculares que involucran los canales iónicos en las células nerviosas, sino también a la propagación no química de la excitación en el cerebro. Las benzodiacepinas, como el Valium, y los barbitúricos, como el Fenobarbital, actúan para abrir los canales inhibitorios de cloruro. La fenitoína o el Dilantin previenen la activación repetitiva de las neuronas al cerrar los canales de sodio en las células nerviosas. En situaciones con convulsiones recurrentes mal manejadas, el halotano puede prevenir la transmisión no química de los impulsos nerviosos. Además, la insulina y los esteroides cambian la función de los receptores de glutamato, suprimiendo la excitabilidad del cerebro.