ganglios basales 111121

8/2/2019 ganglios basales 111121

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FISIOPATOLOGIA DEGANGLIOS BASALES


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FISIOLOGIA DE GANGLIOS BASALES

La principal funcin de los ganglios

basales es:

La realizacin automtica de actos

motores previamente aprendidos


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Ante un movimiento determinado el GloboPalido interno (GPi) suele descargar despus

que se inicie la actividad EMG

Ante una secuencia de movimientos la actividaddel GPi muestra cambios fsicos que ocurren

despus del inicio del movimiento y antes delsiguiente movimiento


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La respuesta del GPi ante la estimulacin de lacorteza motora es principalmente excitatoria(85%)

En forma simultnea, descargas tnicas de ungrupo de neuronas del GPi induce inhibicin de

otras proyecciones tlamo - corticales queaseguran que otros movimientos no interfierancon la accin principal


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Esta funcin dual facilitadora inhibitoria puedeestar mediada respectivamente por el circuitodirecto e indirecto

Estos circuitos permiten que los ganglio basales,a travs de GPi, provean la codificacin temporo-

espacial necesaria hacia el nivel cortical paraejecutar un patrn de movimiento dado


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ORGANIZACIN FUNCIONAL DE LOSGANGLIOS BASALES

2 Conceptos principales

Los Ganglios Basales son parte de un extensocircuito cortico basal tlamo corticalque

estn anatmica y funcionalmente separados enparalelo

Organizacin dual de las proyecciones estriado-palidales (a travs del circuito directo e indirectomediados por dopamina) sobre poblacionesdistintas y separadas de neuronas estriatales

GABArgicas


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ORGANIZACIN FUNCIONAL DE LOSGANGLIOS BASALES

Este circuito motor incluye las reas motorasprecentrales (rea 4, 6, y motora suplementaria)y reas somatosensitivas postcentrales (rea 3a

- b, 2 y 1) que proyectan impulsos excitatorios alputamen

Las vas de salida desde el putamen hacia GPi

y sustancia nigra reticutada (SNr) se efecta atravs de 2 proyecciones diferentes que nacende poblaciones neuronales separadas formandolos circuitos directo e indirecto


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CIRCUITO DIRECTO E INDIRECTO


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CIRCUITO DIRECTO

El circuito directo esuna va monosinpticainhibitoria (mediada porGABA, sustancia P, yDynorphin) que va delputamen a GPi


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CIRCUITO INDIRECTO

El circuito indirecto nace deneuronas putaminalesinhibitorias (mediadas porGABA y Encefalinas) quevan hacia el globo palidoexterno (GPe) el que envaproyecciones inhibitoriasGABArgicas a la regin

sensoriomotora del ncleosubtalmico (NST), el queenva estmulos excitatoriosdirectamente al GPi y SNr


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A travs de GPi/SNr se envan impulsos inhibitoriosGABArgicos hacia:

Tlamo ventrolateral y anterior (VL/VA) y de ah alas reas corticales motoras mediado por estmulosexcitatorios

Tronco cerebral (ncleos pednculopontinos,colculo superior y tegmento mesopontino); estos

ncleos proyectan hacia ganglios basales va NSTinputs GABA, colinrgicos y glutamatrgicos, losque juegan un rol en la postura y otros mecanismosde control motor (va neuronas reticuloespinales)


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FUNCION EN ESTADO DE NORMALIDAD

Neuronas del GPi y SNr tienen un patrn dedescarga tnica alta similar

Activacin de va directa produce inhibicin deGPi y SNr, que se traduce en deshinibicin deltlamo, facilitando la excitacin talmica hacialas reas motoras precentrales

El efecto de esta va ser un feedback positivopara el movimiento iniciado corticalmente


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Activacin de va indirecta produce inhibicin deGPe y secundariamente facilitacin de NST elque enva impulsos excitatorios hacia GPi/SNr

producindose inhibicin de tlamo y ncleos detronco cerebral

El efecto final de esta va ser un feedbacknegativo para el movimiento (inhibicin demovimientos no deseados o como seal paradetener un movimiento)


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La dopamina modula los efectos glutamatrgicos de las proyecciones de la

corteza ejerciendo un efecto dual sobre neuronas estriatales: excitando D1en la va directa e inhibiendo D2 en la va indirecta


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Limitaciones del modelo La simplicidad de considerar que dopamina excita o inhibe directamente

neuronas estriatales, ya que lo que hara sera modularla interaccin deglutamato y receptores dopaminrgicos

No considera la inervacin dopaminrgica de regiones extra estriatales,

incluyendo a GPe, GPi, SNr y NST

No considera el rol de interneuronas estriatales colinrgicas y laexistencia de interneuronas dopaminrgicas

No considera diferencias anatmicas y funcionales entre neuronasoriginadas en el estriosoma y matriz del estriado

No considera la importancia de regiones como ncleo pedncuopontino

y complejo centromediano parafascicular en el tlamo


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FISIOPATOLOGIA DE GANGLIOS BASALES:ENFERMEDAD DE PARKINSON

La caracterstica esencial es la hiperactividaddel NST y el aumento de la actividad neuronalde GPi/SNr que lleva a una excesiva inhibicin

tlamo cortical y sistema motor del troncocerebral

La reduccin de la activacin de receptores

dopaminrgicos causada por la deficienciadopaminrgica, reduce la inhibicin de la vaindirecta y disminuye la excitacin de la vadirecta


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ENFERMEDAD DE PARKINSON

Inhibicin reducidade la va indirectalleva a un excesode inhibicin deGPe,desinhibiendo alNST y aumentando

la excitacin deGPi/SNr

Disminuida activacinde la va directa causauna reduccin en lainhibicin de GPi/SNr.

El resultado es unexceso de activacinde output de gangliosbasales que lleva a

una sobre inhibicintalmica y sistemasmotores


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CORRELACION CLINICA

La excesiva inhibicin tnica sobre tlamo y la

reducida activacin cortical seran responsablesde la hipoquinesia

Oscilaciones fsicas y descargas hipersincrnicasen tlamo, NST, GPi y GPe se relacionan con elestado parkinsoniano y posiblemente con temblor


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ENFERMEDAD DE PARKINSONFORTALEZAS DEL MODELO

Se demostr que la deficiencia dopaminrgica aumenta laexpresin de receptores D2 y ARNm proencefalina enneuronas de la va indiecta, y disminuye la expresin de

ARNm que codifica receptores D1, sustancia P yDynorphin en neuronas de la va directa

Lesiones de NST y GPi produce marcada mejora en el

control motor en modelos animales MPTP

Estimulacin profunda de alta frecuencia en estas reashiperactivas restaura la actividad tlamo cortical y

produce dramtico beneficio en pacientes parkinsonianos


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LIMITACIONES DEL MODELO

No explica otras manifestaciones motora ms complejasque no afectan a todos los pacientes (movimientosautomticos complejos, freezing, temblor)

Se cuestiona el rol del GPe en el origen de lahiperactividad del NST

Lesiones de tlamo no producen parkinsonismo

Palidotoma interna unilateral en humanos sanos noproduce ningn dficit motor


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FISIOPATOLOGIA DE GANGLIOS BASALES:DISKINESIAS (COREA - BALISMO)

El mecanismo propuestoes la actividad reducida deneuronas del NST, GPe yGPi/SNr produciendo unadesinhibicin del tlamoque induce una excesivaestimulacin de las reas

motoras corticales


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COREA BALISMO DISQUINESIAINDUCIDO POR L-DOPA

El origen de las disquinesias requiere de sealeserrneas desde GPi a la corteza va tlamo

Son una consecuencia de una disrupcin de la

funcin rutinaria normal de los ganglios basales

El patrn anormal de la actividad neuronal transmitidadesde GPi al tlamo y luego a las reas motorascorticales, produce seales de ruido en el sistemallevando a la activacin involuntaria de fragmentos demovimiento que se introducen en el sistema motornormal


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DISKINESIAS (COREA - BALISMO)

LIMITACIONES DEL MODELO

Lesiones de GPi en personas sanas no inducedisquinesia

La palidotoma en parkinsonianos atena lasdisquinesias inducidas por L-dopa

Lesiones bilaterales de GP (intoxicacin por CO)no producen disquinesia sino parkinsonismo


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FISIOPATOLOGIA

El sistema dopaminrgico nigroestriado operatnicamente y los circuitos internos de los ganglios

basales se encargan de mantener estabilizado alsistema de control motor

La disminucin dopaminrgica lleva a un granaumento de la sincronizacin y oscilacin de laactividad neuronal


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Cuando existe disminucin dopaminrgica laadministracin intermitente de L-dopa puede actuarcomo desestabilizante al exponerse a concentracionesno reguladas

Estas oscilaciones entre perodos de actividaddopaminrgica extremadamente bajas y excesivamentealtas puede forzar a los ganglios basales a unaadaptacin anormal

Este patrn pulstil lleva a una disregulacin de genesy protenas y alteracin de los patrones de descarganeuronal, induciendo la aparicin de disquinesias

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