Neuronal Swelling: A Non-osmotic Consequence of Spreading Depolarization
Notice bibliographique
Résumé
Abstract An acute reduction in plasma osmolality causes rapid uptake of water by astrocytes but not by neurons, whereas both cell types swell as a consequence of lost blood flow (ischemia). Either hypoosmolality or ischemia can displace the brain downwards, potentially causing death. However, these disorders are fundamentally different at the cellular level. Astrocytes osmotically swell or shrink because they express functional water channels (aquaporins), whereas neurons lack functional aquaporins and thus maintain their volume. Yet both neurons and astrocytes immediately swell when blood flow to the brain is compromised (cytotoxic edema) as following stroke onset, sudden cardiac arrest, or traumatic brain injury. In each situation, neuronal swelling is the direct result of spreading depolarization (SD) generated when the ATP-dependent sodium/potassium ATPase (the Na + /K + pump) is compromised. The simple, and incorrect, textbook explanation for neuronal swelling is that increased Na + influx passively draws Cl − into the cell, with water following by osmosis via some unknown conduit. We first review the strong evidence that mammalian neurons resist volume change during acute osmotic stress. We then contrast this with their dramatic swelling during ischemia. Counter-intuitively, recent research argues that ischemic swelling of neurons is non-osmotic, involving ion/water cotransporters as well as at least one known amino acid water pump. While incompletely understood, these mechanisms argue against the dogma that neuronal swelling involves water uptake driven by an osmotic gradient with aquaporins as the conduit. Promoting clinical recovery from neuronal cytotoxic edema evoked by spreading depolarizations requires a far better understanding of molecular water pumps and ion/water cotransporters that act to rebalance water shifts during brain ischemia.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».