La fasciculación representa una breve contracción espontánea que afecta a un pequeño número de fibras musculares, causando un parpadeo de movimiento debajo de la piel. Las fasciculaciones se derivan de la actividad ectópica (es decir, distinta del sitio normal) generada en el sistema motor.
Un origen proximal (en términos de la neurona, esto estaría más cerca del cuerpo de la célula nerviosa) parece contribuir a la generación de fasciculación en las primeras etapas de la ELA, mientras que los sitios de origen distales (que se refieren a sitios más periféricos) se vuelven más prominente más adelante en la enfermedad, asociado con la brotación axonal motora distal como parte de la respuesta de reinervación que se desarrolla como consecuencia de la pérdida de neuronas motoras.
Se postula que la disfunción del canal de potasio en los axones de ALS causa la hiperexcitabilidad de la membrana del axón, lo que provoca fasciculaciones (pero puede que esta no sea la historia completa, siga leyendo para obtener una imagen completa).
Hasta ahora, se han encontrado dos tipos de anormalidades del canal de iones axonal; (1) aumento de las corrientes de sodio persistentes, y (2) reducción de las corrientes de potasio, ambas incrementan la excitabilidad axonal y son responsables de la generación de fasciculaciones.
Lea a continuación una explicación de la bioquímica fundamental de este proceso, pero tiende a ser altamente técnico.
Potencial de membrana en reposo (RMP), corriente despolarizante, hiperpolarización, constante de tiempo, constante de longitud; Strength-Duration Time-Constant, Threshold, Threshold hypertonus, y roles de los canales de sodio y potasio en todos estos.
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El RMP está alrededor de -70 mV, y se mantiene mediante la actividad de la Na-K-ATPasa , que bombea dos iones Na + fuera de las células y un ion K + hacia la célula para mantener el gradiente electroquímico.
Durante el estado de reposo, las corrientes lentas persistentes de sodio aumentan el potencial de la membrana local a niveles por debajo del umbral, lo que significa que tales cambios no inician el potencial de acción, ni se propagan a una distancia significativa a lo largo de la membrana.
La suma de dicha estimulación subumbral puede elevar el potencial de membrana al nivel umbral , momento en el cual los canales de sodio de voltaje rápido se abren gradualmente, lo que genera una entrada masiva de iones de Na + en la célula y provoca un potencial de acción local. que luego se propaga a lo largo de la membrana celular.
La constante de tiempo se relaciona con la velocidad con la cual la despolarización local se propaga a la membrana circundante; cuanto menor es la constante de tiempo, más rápido se propaga.
Se han desarrollado varias técnicas para estudiar los axones nerviosos y su estado de excitabilidad e inexcitabilidad; con mucho, la más útil de estas son las técnicas de seguimiento de umbral; estos prueban la excitabilidad nerviosa y dependen de las propiedades de las membranas axonales y los sitios de estimulación.
Estas pruebas pueden medir el umbral de una membrana en el estado de reposo y comparar esto con los cambios en el umbral bajo diferentes condiciones; tales pruebas son obviamente útiles para entender por qué los axones desnervados conducen a descargas espontáneas (ectópicas) como se ve en las fasciculaciones.
Una técnica específica de seguimiento de umbral es el umbral electrotonus; este método utiliza la configuración de rastreo para producir corrientes hiperpolarizantes o despolarizantes sub-umbral (relativamente) duraderas dentro de una membrana, y estas pueden usarse para observar y registrar cambios en la excitabilidad celular.
En los axones denervados como se observa en la ELA y los trastornos de la neurona motora inferior relacionados, se han encontrado dos tipos de anomalías del canal iónico axonal: (1) aumento de las corrientes de sodio persistentes y lentas y (2) reducción de las corrientes de potasio; ambos contribuyen a una mayor excitabilidad axonal y pueden ser responsables de generar las fasciculaciones, pero en diferentes etapas de la enfermedad: al principio, es la corriente de sodio persistente la responsable y está relacionada con la germinación colateral ; más tarde, a medida que la enfermedad progresa, las corrientes de potasio deterioradas se agregan a la excitabilidad aún más.
