Qual é a fisiopatologia das convulsões?

Uma convulsão ocorre quando uma parte do cérebro fica excessivamente excitada ou quando os nervos do cérebro começam a disparar juntos de maneira anormal. A atividade convulsiva pode surgir em áreas do cérebro malformadas por defeitos congênitos ou distúrbios genéticos ou interrompidas por infecções, lesões, tumores, derrames ou oxigenação inadequada. A fisiopatologia das crises resulta de um desequilíbrio abrupto entre as forças que excitam e inibem as células nervosas, de modo que as forças excitatórias têm precedência. Esse sinal elétrico então se espalha para as células cerebrais normais ao redor, que começam a disparar em conjunto com as células anormais. Com crises prolongadas ou recorrentes por um curto período, o risco de crises futuras aumenta à medida que a morte das células nervosas, a formação de tecido cicatricial e o surgimento de novos axônios ocorrem.

As células nervosas entre as descargas normalmente têm uma carga negativa internamente devido ao bombeamento ativo de íons de sódio com carga positiva para fora da célula. A descarga ou disparo da célula nervosa envolve uma súbita flutuação da carga negativa para uma carga positiva, à medida que os íons se canalizam para a célula aberta e os íons positivos, como sódio, potássio e cálcio, fluem para a célula. Os mecanismos de controle excitatório e inibitório atuam para permitir o disparo apropriado e impedir a excitação inadequada da célula. A fisiopatologia das crises pode ocorrer devido ao aumento da excitação da célula nervosa, diminuição da inibição da célula nervosa ou uma combinação de ambas as influências.

Normalmente, após o disparo de uma célula nervosa, as influências inibitórias impedem um segundo disparo do neurônio até que a carga interna do neurônio retorne ao seu estado de repouso. O ácido gama-amino-butírico (GABA) é o principal inibidor químico no cérebro. O GABA abre canais para que os íons cloretos com carga negativa inundem o neurônio excitado, o que diminui a carga interna e evita um segundo disparo da célula nervosa. A maioria dos medicamentos anti-convulsivos reduz a fisiopatologia das convulsões aumentando a frequência das aberturas dos canais de cloreto ou aumentando a duração durante a qual os canais estão abertos. Quando há uma ruptura nas células que emitem GABA ou nos locais receptores do GABA, ocorre uma falha dos canais de cloreto em abrir e temperar a excitabilidade da célula nervosa.

Igualmente significativos para a fisiopatologia das convulsões são os mecanismos que levam ao aumento da excitação dos neurônios. O glutamato é o principal mediador químico excitatório no cérebro, que se liga a receptores que abrem canais para sódio, potássio e cálcio na célula. Algumas formas herdadas de convulsões envolvem uma predileção por ativação excessivamente frequente ou sustentada de receptores de glutamato, aumentando a excitabilidade do cérebro e a perspectiva de atividade convulsiva. Além disso, a propagação contígua da atividade elétrica ao longo de partes do cérebro em camadas pode ocorrer de célula para célula, uma forma não-química de propagação que não está sujeita à regulação por mecanismos inibitórios.

Os tratamentos para a fisiopatologia das convulsões visam não apenas as anormalidades moleculares que envolvem os canais iônicos nas células nervosas, mas também a disseminação não química da excitação no cérebro. Benzodiazepínicos, como Valium, e barbitúricos, como Fenobarbital, atuam para abrir canais inibidores de cloreto. A fenitoína ou o Dilantin evitam o disparo repetitivo dos neurônios, desligando os canais de sódio nas células nervosas. Em situações com crises recorrentes mal gerenciadas, o halotano pode impedir a transmissão não química de impulsos nervosos. Além disso, insulina e esteróides alteram a função dos receptores de glutamato, suprimindo a excitabilidade do cérebro.