Microcirculation and Neurotransmitter Metabolism in the Pathophysiology of Brain Ischaemia

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Abstract
Calcium is an essential component in a multitude of cellular processes, ranging from muscle contraction to cell division, and hormone and neurotransmitter release. Disruption of calcium homeostasis at the neuronal level, which occurs in pathological events such as ischaemia, causes a series of biological reactions that ultimately lead to cell death. Furthermore, calcium- triggered events may influence vascular activity, causing spasm at the level of the major vessels and inducing changes in the permeability of the blood- brain barrier. Thus, knowledge of the biochemical events involved in the initiation and progression of cell injury occurring in acute cerebrovascular events may have important implications for possible strategies of pharmacological intervention such as calcium entry blockade. Le calcium joue un rôle essentiel dans un très grand nombre de processus cellulaires allant de la contraction musculaire à la mitose et à la secrétion d’hormones et de neurotransmetteurs. Un trouble de l’homéostasie calcique neuronale survenant au cours d’évènements pathologiques tels que l’ischémie provoque une série de réactions biologiques qui aboutissent à la mort de la cellule. De plus, des événements déclenchés par le calcium peuvent influencer l’activité vasculaire, provoquer des spasmes des principaux vaisseaux et induire des modifications de la perméabilité de la barrière hémato-méningée. Ainsi, la connaissance des évènements biochimiques impliqués dans le déclenchement et l’évolution des lésions cellulaires survenant lors des accidents vasculaires cérébraux peut avoir d’importantes implications sur la stratégie à utiliser pour des interventions pharmaco-logiques telles que le blocage de l’entrée du calcium. It calcio è un componente essenziale in molti processi cellulari, dalla contrazione muscolare alla divisione cellulare e alla liberazione di ormoni e neurotrasmettitori. L’alterazione dell’omeostasi calcica a livello neuronale, che si verifica in condizioni patologiche quali l’ischemia, causa una serie di reazioni biologiche che conducono alla morte délie cellule. Inoltre, reazioni innescate dal calcio possono influenzare l’attività vascolare causando spasmi a livello dei principali vasi e provocando cambiamenti nella permeabilità délia barriera emato-cerebrale. Quindi la conoscenza dei processi biochimici responsabili dell’inizio e délia prosecuzione del danno cellulare, che si verificano nelle sindromi cerebro-vascolari acute, può avere importanti implicazioni per possibili strategie di intervento farmacologico quali il blocco del l’entrata del calcio. Calcium speelt een belangrijke rol bij een hele reeks cellulaire processen, van spiercontractie tot celdeling en hormoon- en neurotransmittervrijmaking. Een verstoring van de calciumhomeostase op neuronaal niveau, zoals die voorkomt in pathologische omstandigheden als ischemie, veroorzaakt een aantal biologische reacties, die uiteindelijk resulteren in celdood. Daarnaast kunnen ook calciumafhankelijke processen de vasculaire activiteit beïnvloeden. Zo veroorzaken ze spasmen op het niveau van de grote bloedvaten en lokken ze veranderingen uit in de permeabiliteit van de bloed-hersenbarrière. De kennis van de biochemische veranderingen bij het ontstaan en tijdens het verloop van de celbeschadiging in geval van acute cerebrovasculaire accidenten kan een belangrijke weerslag hebben op mogelikje farmacologische interventietechnieken, zoals een blokkering van de calciuminstroom.