Una nueva subvención de 1,7 millones de dólares reunirá a un equipo de investigadores para estudiar y, en última instancia, frustrar, la reacción en cadena que se produce en el cuerpo después de un paro cardíaco que, en última instancia, puede provocar daño cerebral y la muerte.
«Si bien la secuencia biológica de eventos se desencadena por un paro cardíaco, la muerte y la discapacidad asociadas con este evento son el resultado de una lesión sistémica más amplia causada por la pérdida inicial del flujo sanguíneo y la posterior inflamación de los tejidos una vez que se restablece la circulación sanguínea», dijo el neurólogo del Centro Médico de la Universidad de Rochester, Dr. Marc Halterman, Ph.D., investigador principal del estudio. «De hecho, es el efecto acumulativo de esta lesión sistémica en el cerebro, y no en el corazón, lo que en última instancia conduce a la mortalidad en el trastorno.»
Cada año, unos 400.000 estadounidenses sufren un paro cardíaco. A pesar de las mejoras en la reanimación prehospitalaria y el uso generalizado de hipotermia inducida, que puede ayudar a proteger el tejido del daño debido a la falta de flujo sanguíneo, menos de 30,000 (7.6 por ciento) pacientes con paro cardíaco sobrevivirán al alta hospitalaria.
A los pocos minutos de la reanimación, se desarrolla una compleja secuencia de eventos en todo el cuerpo que involucran los sistemas cardiovascular, inmunitario y respiratorio. El daño tisular causado por el cese y la restauración del flujo sanguíneo combinado con factores proinflamatorios liberados del tracto gastrointestinal desencadena una respuesta inflamatoria sistémica robusta.
Estas señales moleculares a su vez activan los neutrófilos circulantes, que sirven como «primeros respondedores» del sistema inmunitario canalizándolos a los sitios de lesión donde inadvertidamente causan más daño. Los científicos especulan que esta cadena de eventos hace que el sistema inmunológico se dispare y que las células inmunitarias, incluidos los neutrófilos, finalmente se abran camino hacia el sistema nervioso central, donde atacan y matan a las células cerebrales.
«Aunque normalmente asociamos a los neutrófilos con la primera línea de defensa del sistema inmunitario contra los patógenos invasores, en las secuelas de un paro cardíaco, en realidad pueden actuar más como el enemigo interior al agregar combustible al fuego», dijo Halterman.
El ataque al cerebro se retrasa y alcanza su punto máximo días después de la detención; en consecuencia, los científicos especulan que al centrarse en los primeros pasos de esta respuesta, pueden encontrar una manera de desviar a los neutrófilos al paso, evitando su activación y movilización hacia el tejido que intenta recuperarse de los efectos iniciales de la pérdida de flujo sanguíneo. La nueva investigación se centrará principalmente en los pulmones como un sitio potencial de intervención terapéutica donde se podría modificar o prevenir la activación de neutrófilos.
Debido a la naturaleza compleja y multisistémica del proyecto, la investigación reunirá a un equipo de científicos, incluidos Michael O’Reilly, Ph.D. y Arshad Rahman, Ph. D. con el Departamento de Pediatría, y Minsoo Kim, Ph. D. con el Departamento de Microbiología e Inmunología. El Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares (NINDS) financiará el trabajo en el proyecto. Los estudios iniciales se financiaron con fondos piloto del Programa Schmitt de Investigación Cerebral Integrativa para Halterman y O’Reilly. Se proporcionará apoyo adicional a través de una beca reciente del NINDS otorgada a Nguyen Mai, un estudiante de doctorado/doctorado en el laboratorio de Halterman, que desempeñó un papel clave en la recopilación de los datos preliminares requeridos para las solicitudes de subvención.