Hiperventilación neurogénica central

hiperventilación neurogénica central (CNH) es un patrón anormal de respiración caracterizado por respiraciones profundas y rápidas a un ritmo de al menos 25 respiraciones por minuto. La irregularidad creciente de esta frecuencia respiratoria generalmente es una señal de que el paciente entrará en coma. La CNH no está relacionada con otras formas de hiperventilación, como la respiración de Kussmaul. CNH es la respuesta del cuerpo humano a la reducción de los niveles de dióxido de carbono en la sangre. Esta reducción de dióxido de carbono es causada por la contracción de las arterias craneales debido al daño causado por lesiones en el tronco del encéfalo. Sin embargo, el mecanismo por el cual la CNH surge como resultado de estas lesiones aún no se conoce muy bien. Las investigaciones actuales aún tienen que proporcionar un medio de tratamiento eficaz para el raro número de pacientes a los que se les diagnostica esta afección.

Signos y síntomas

Se ha observado que los síntomas de la CNH varían según la progresión de la CNH. Los síntomas iniciales de CNH incluyen una presión parcial arterial baja de dióxido de carbono, una presión parcial arterial alta o normal de oxígeno, un pH arterial alto y taquipnea. Yushi et al. han observado la presión parcial del dióxido de carbono. descender hasta 6,7 mmHg, mientras que la saturación de oxígeno se mantiene entre el 99 y el 100 %. En personas afectadas por CNH se induce alcalosis respiratoria, que estimula la hiperpnea para intentar compensar el aumento del pH de la sangre. Algunos de los casos reportados de CNH afirman que el líquido cefalorraquídeo (LCR) es alcalino. Sin embargo, no todos los casos experimentan este efecto y otros casos de CNH tienen un aumento local en el pH que rodea el tumor que causa la afección. La hiperventilación de los pacientes con CNH persiste durante el sueño. Se ha observado que los afectados no pueden controlar voluntariamente su respiración para ralentizarla y la hiperventilación está controlada predominantemente por el diafragma.

Se ha descubierto que la CNH afecta a personas de todas las edades, desde niños de siete años hasta adultos de ochenta y siete años. Ha afectado a personas mientras estaban conscientes e inconscientes. Después del descubrimiento inicial de la CNH por parte de Plum y Swanson, se pensó que la CNH era rara en pacientes conscientes. Desde entonces se han observado más casos de CNH en pacientes conscientes. Los síntomas adicionales de la CNH consciente incluyen pérdida de apetito, dificultad para concentrarse, mala memoria, dificultades para comer o hablar, caquexia, vómitos, desorientación y un estado de confusión generalizado que varía de un paciente a otro. Sin embargo, en general se observa que los cambios de humor, la ansiedad y la dificultad para concentrarse progresan a medida que el tumor aumenta en gravedad y, de hecho, la CNH persiste. Todos estos síntomas no están presentes en todos los casos notificados de CNH y los síntomas parecen variar de un caso a otro. Otros síntomas que se han asociado con la CNH son episodios epilépticos transitorios con pérdida temporal del conocimiento. Se cree que esta afección es el resultado de una hipocapnia grave que induce la constricción de los vasos sanguíneos del cerebro, lo que provoca isquemia cerebral. Otros síntomas causados por la CNH son el desequilibrio electrolítico y los cambios de humor que incluyen principalmente ansiedad debido a la hiperventilación.

Una vez que se diagnostica CNH, la afección generalmente progresa hasta que el paciente pierde el conocimiento o entra en coma. Se observa que la mayoría de los pacientes entran en este estado dos o tres meses después del inicio de la CNH. Lange et al. citó a un paciente que experimentó edema pulmonar, bronquitis y neumonía antes de morir, aunque todos los casos informados de CNH describen diversas progresiones de la afección hasta que empeora hasta el punto de la muerte.

Asociaciones con sistemas corporales

La CNH se asocia más comúnmente con el sistema nervioso central y la mayoría de los casos de CNH se han asociado con tumores infiltrativos en la protuberancia. Algunos casos involucran la médula y otras regiones del cerebro. En primer lugar, los investigadores creen que los tumores se infiltran en los centros respiratorios pontinos y en los quimiorreceptores centrales. No se ha encontrado que CNH esté asociado con ningún otro sistema del cuerpo. Se han descartado trastornos cardíacos, pulmonares y metabólicos como causas de la hiperventilación. Pruebas como electrocardiogramas, ecocardiogramas, tomografías computarizadas del torso y radiografías de tórax han revelado que los sistemas pulmonar y cardíaco de la CNH son normales. Las funciones hepática y renal también son normales. Tampoco se ha detectado agrandamiento de los ganglios linfáticos ni de la tiroides. La asociación con el sistema cardiovascular se observa cuando los tumores cerebrales llegan a los centros cardiovasculares medulares, momento en el que el paciente suele morir.

Causas

Ha resultado difícil determinar la causa exacta de la CNH, específicamente porque sólo se han reportado 21 casos adicionales desde el informe inicial de Plum y Swanson sobre la afección en 1959. Estos informes posteriores tratan únicamente de pacientes conscientes que presentan CNH, aunque las variadas fisiopatologías presentes en cada paciente individual hacen que sea casi imposible implicar una lesión estructural particular o la destrucción de un locus específico como la única causa de CNH. Sin embargo, las compilaciones de los informes han llevado a conclusiones generalizadas sobre el papel principal de las lesiones estructurales en el inicio de los casos de CNH tanto en jóvenes como en adultos.

CNH inducida por tumores en adultos

La mayoría de los pacientes adultos que experimentan CNH tienen antecedentes clínicos de tumores infiltrativos y en expansión de la corteza, que afectan principalmente al tronco del encéfalo. Más de las tres cuartas partes de los casos notificados desde el descubrimiento de la CNH por Plum y Swanson tenían tumores que afectaban claramente a la protuberancia, prestando especial atención a la patología del tegmento pontino. CNH también se informó en pacientes con tumores que afectaban el bulbo raquídeo.

Aunque rara vez se considera un diagnóstico de CNH sin evidencia de infiltración del tronco encefálico, se han informado otros casos de CNH que no afectan directamente a la protuberancia ni a la médula. La CNH también se informó en casos que involucraban un tumor del lóbulo frontal, un carcinoma laríngeo invasivo que comprime el mesencéfalo, una extensión de tumores de la cabeza y el cuello hacia la base del cerebro y hemorragia talámica. La manifestación de CNH en pacientes con estos trastornos no relacionados con el tronco encefálico genera un mayor debate sobre la fisiopatología de la CNH y el papel de otras partes del cerebro en la regulación de la respiración. Hasta el momento, no se han reportado casos de CNH asociados con un accidente cerebrovascular.

En cada caso, la naturaleza del tumor varió, aunque las dos categorías principales de tumores se clasificaron como linfomas cerebrales o tumores sólidos, como gliomas pontinos, meduloblastoma anaplásico o astrocitomas.

Se presta especial atención a la alta incidencia de linfomas cerebrales asociados con la CNH en adultos. El linfoma intracerebral de células B representa menos del 1% de todos los tumores malignos primarios del sistema nervioso central. La infiltración de células de linfoma en la protuberancia y la médula es la causa más frecuente de CNH y representa la mitad de todos los tumores cerebrales que inducen CNH, a pesar de su considerable rareza. Se ha sugerido que estos linfomas son capaces de penetrar de forma difusa en el mesencéfalo, sin destruir significativamente las estructuras generales.

CNH inducida por tumores en niños

La CNH en niños es considerablemente menos común y sólo cinco de los veintiún casos se han documentado en niños de 11 años o menos. La principal diferencia entre los casos de CNH juveniles y adultos es la identidad estructural de los tumores que provocan los síntomas de CNH. Cuatro de los cinco casos de CNH que afectaron a niños se asociaron con gliomas infiltrativos sólidos en el tronco del encéfalo, mientras que sólo un caso se asoció con un linfoma aparente denominado microgliomatosis.

CNH no inducido por tumores

Solo se han notificado unos pocos casos de CNH no inducida por tumores, la mayoría de los cuales han sido tratados con éxito. Recientemente, el fármaco anticonvulsivo topiramato indujo CNH temporal en pacientes, que disminuyó después de suspender el uso del fármaco. Además, se ha informado de un caso de CNH en un paciente con esclerosis múltiple con lesiones del tronco encefálico. La CNH se consideró reversible y se trató con éxito con dosis altas de metilprednisolona intravenosa y recambio plasmático.

Fisiopatología

Aunque la CNH se caracteriza típicamente por la presencia de lesiones en la región del tronco encefálico, el mecanismo por el cual estas lesiones crean una estimulación desinhibida de los centros espiratorio e inhalatorio aún no se comprende bien. Estas lesiones generalmente surgen después de que células cancerosas de otra ubicación del cuerpo hacen metástasis y se mueven al cerebro. El mecanismo por el cual originalmente se pensó que ocurría la CNH implicaba la separación de los centros respiratorios pontino y medular por tumores infiltrativos. Sin embargo, los modelos animales que imitan esta separación no exhiben CNH. Un mecanismo secundario postulado por el cual la CNH puede funcionar es que las lesiones producen lactato que, en consecuencia, sirve como estimulador de los quimiorreceptores de la región medular del tronco del encéfalo. Estudios anteriores de pacientes con CNH han verificado la presencia de ácido láctico en el líquido cefalorraquídeo.

Diagnóstico

Para el diagnóstico clínico de CNH, es esencial que los síntomas, particularmente la alcalosis respiratoria, persistan mientras el paciente está despierto y dormido. La presencia de hiperventilación durante el sueño excluye cualquier posible causa emocional o psicógena de la hiperventilación sostenida. Tampoco debe haber evidencia de causas metabólicas o medicamentosas, incluidas enfermedades cardíacas o pulmonares, o el uso reciente o actual de medicamentos que estimulan la respiración. Si bien un diagnóstico positivo de CNH en casos de adultos debe reservarse sólo hasta que se hayan eliminado todas las demás causas posibles de taquipnea, se debe sospechar CNH en cualquier niño alerta que presente hiperventilación e hipocapnia inexplicables que provoquen alcalosis respiratoria. Una vez que se determina que la CNH es una posible causa de hiperventilación, las lesiones y su ubicación en el cerebro se verifican mediante imágenes por resonancia magnética (IRM).

Tratamiento

Actualmente no existe ningún tratamiento aceptado para la CNH. Los pacientes generalmente reciben asistencia respiratoria mecánica y se tratan con agentes paralizantes para controlar la frecuencia respiratoria hasta que se pueda desarrollar un plan de tratamiento más específico. La morfina se utiliza como el tratamiento más común, específicamente por su capacidad para deprimir la frecuencia respiratoria al reducir el volumen corriente al dióxido de carbono agregado. Sin embargo, sólo se ha descubierto que la morfina es eficaz para reducir la CNH en casos seleccionados. La documentación exitosa del tratamiento de CNH generalmente implica la extirpación quirúrgica de las lesiones o el uso de irradiación cerebral o quimioterapia con corticosteroides para reducir el tamaño de las lesiones en el área afectada del cerebro. En los casos en que la CNH se presenta en niños, cuyas afecciones generalmente se caracterizan por tumores más sólidos, se recomiendan métodos quirúrgicos y quimioterapéuticos agresivos.

Si el tratamiento de las lesiones no es efectivo, los estudios han demostrado que se puede usar fentanilo intravenoso, un narcótico de acción lenta o un parche de fentanilo para retardar la respiración. En forma de parche, el fentanilo es una buena alternativa a la terapia con morfina por su alta liposolubilidad y su capacidad para usarse en el cuerpo. El tratamiento con narcóticos es en gran medida temporal y normalmente se citan altas tasas de morbilidad en adultos y niños cuando las lesiones no se tratan o eliminan de manera eficaz.

Pronóstico

La aparición de CNH en todos los pacientes, independientemente de su edad, puede ser un precursor del consiguiente deterioro en pacientes con tumores infiltrativos del tronco encefálico y la médula. Estos pacientes experimentan series prolongadas de CNH antes de sucumbir al deterioro asociado del centro cardiovascular medular, que finalmente resulta en la muerte. Además de las consecuencias clínicas de un diagnóstico positivo de CNH, la hiperventilación sostenida también tiene un efecto marcado en las actividades de la vida diaria y puede impedir significativamente la capacidad del paciente para comer o hablar. La hipocapnia persistente, el pH alcalótico y el desequilibrio electrolítico resultante también pueden alterar el estado de ánimo o mental del paciente. Los pacientes que presentan CNH a menudo se describen como distraídos y ansiosos.

Historia

La hiperventilación neurogénica central (HCN) es un trastorno neurológico extremadamente raro que fue informado inicialmente por Fred Plum, MD y August G. Swanson, MD, en 1959. Plum y Swanson describieron los síntomas de nueve pacientes comatosos y definieron la CNH como una síndrome que consiste principalmente en tensión arterial de oxígeno elevada, tensión arterial de dióxido de carbono disminuida y taquipnea progresiva.

Examen post mortem de los nueve pacientes' Los cerebros informados por Plum y Swanson revelaron necrosis de la protuberancia central en cinco de los nueve pacientes y compresión indirecta de la protuberancia en un paciente adicional. Sus hallazgos iniciales sugirieron que las lesiones en el tegmento pontino medial conducen a una alteración de los efectos inhibidores corticales del centro respiratorio medular. Plum y Swanson sugirieron que la inhibición de la actividad de esta región particular del cerebro da como resultado una estimulación continua del centro respiratorio por la formulación reticular del pontil lateral y la vía neural descendente ubicada lateralmente. La destrucción de este mecanismo de retroalimentación negativa requerido provoca la hiperventilación incontrolable asociada con la CNH.

Hallazgos adicionales

Los hallazgos posteriores revelaron que la CNH también puede ocurrir en pacientes conscientes. Los pacientes con CNH inducida por tumores permanecen conscientes porque el sistema de activación reticular del cerebro no se ve afectado por el tumor en las primeras etapas de la afección. La afección se considera extremadamente poco común y hasta 2005 sólo se informaron 21 casos adicionales de CNH que induce tumores. Sólo cinco de estos casos se informaron en niños. Las causas asociadas con la CNH consciente son más variadas de lo que originalmente predijo el estudio de Plum y Swanson sobre pacientes comatosos, aunque las causas más comúnmente reportadas de CNH involucran gliomas infiltrativos y linfomas del tronco encefálico y la protuberancia.

Aunque la mayoría de los tumores que inducen CNH se encuentran muy cerca de otros centros homeostáticos medulares, los cambios fisiológicos asociados con la CNH se limitan a alteraciones en el control de la respiración. La mayoría de los pacientes presentan lecturas normales de frecuencia cardíaca y presión arterial, incluso en el caso de alcalosis grave causada por CNH, lo que indica que el centro respiratorio afectado por CNH es más sensible a la compresión que otras áreas del cerebro.

Investigación

Los mecanismos actuales mediante los cuales funciona la CNH aún están poco desarrollados. Además, no se ha establecido una forma estándar de tratamiento para tratar la CNH. Estas características hacen de la CNH una afección importante que aún debe investigarse en adultos y niños, aunque la extrema rareza de la afección dificulta que la investigación examine con éxito casos clínicos.