Academic Journal
Cortical spreading depolarizations in stroke: Mechanisms, neuroprotective interventions, and monitoring techniques.
| Τίτλος: | Cortical spreading depolarizations in stroke: Mechanisms, neuroprotective interventions, and monitoring techniques. |
|---|---|
| Συγγραφείς: | Díaz-Pérez A; Department of Pharmacology, Therapeutics, and Toxicology, Universitat Autònoma de Barcelona, Cerdanyola del Vallès, Spain.; Department of Cell Biology, Physiology and Immunology, Universitat Autònoma de Barcelona, Cerdanyola del Vallès, Spain.; Institute of Neurosciences, Universitat Autònoma de Barcelona, Cerdanyola del Vallès, Spain., de Eulate NA; Instituto de Microelectrónica de Barcelona, IMB-CNM (CSIC), Campus UAB, Bellaterra, Spain.; Centro de Investigación Biomédica en Red en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), Madrid, Spain., Masvidal-Codina E; Institute of Neurosciences, Universitat Autònoma de Barcelona, Cerdanyola del Vallès, Spain.; Centro de Investigación Biomédica en Red en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), Madrid, Spain.; Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2), CSIC and BIST, Campus UAB, Bellaterra, Spain., Illa X; Instituto de Microelectrónica de Barcelona, IMB-CNM (CSIC), Campus UAB, Bellaterra, Spain.; Centro de Investigación Biomédica en Red en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), Madrid, Spain., Navarro X; Department of Cell Biology, Physiology and Immunology, Universitat Autònoma de Barcelona, Cerdanyola del Vallès, Spain.; Institute of Neurosciences, Universitat Autònoma de Barcelona, Cerdanyola del Vallès, Spain.; Centro de Investigación Biomédica en Red Sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), Instituto de Salud Carlos III, Madrid, Spain.; Red Española de Terapias Avanzadas (RED-TERAV), Instituto de Salud Carlos III, Madrid, Spain., Guimerà-Brunet A; Instituto de Microelectrónica de Barcelona, IMB-CNM (CSIC), Campus UAB, Bellaterra, Spain.; Centro de Investigación Biomédica en Red en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), Madrid, Spain., Jiménez-Altayó F; Department of Pharmacology, Therapeutics, and Toxicology, Universitat Autònoma de Barcelona, Cerdanyola del Vallès, Spain. Francesc.jimenez@uab.cat.; Institute of Neurosciences, Universitat Autònoma de Barcelona, Cerdanyola del Vallès, Spain. Francesc.jimenez@uab.cat.; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Cardiovasculares (CIBERCV), Instituto de Salud Carlos III, Madrid, Spain. Francesc.jimenez@uab.cat., Penas C; Department of Cell Biology, Physiology and Immunology, Universitat Autònoma de Barcelona, Cerdanyola del Vallès, Spain. Clara.Penas@uab.cat.; Institute of Neurosciences, Universitat Autònoma de Barcelona, Cerdanyola del Vallès, Spain. Clara.Penas@uab.cat.; Centro de Investigación Biomédica en Red Sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), Instituto de Salud Carlos III, Madrid, Spain. Clara.Penas@uab.cat.; Red Española de Terapias Avanzadas (RED-TERAV), Instituto de Salud Carlos III, Madrid, Spain. Clara.Penas@uab.cat.; Unitat de Neurociència Traslacional, Parc Taulí Hospital Universitari, Institut d'Investigació i Innovació Parc Taulí (I3PT), Sabadell, Spain. Clara.Penas@uab.cat. |
| Πηγή: | GeroScience [Geroscience] 2026 Apr; Vol. 48 (2), pp. 2123-2151. Date of Electronic Publication: 2025 Nov 26. |
| Τύπος έκδοσης: | Journal Article; Review; Research Support, Non-U.S. Gov't |
| Γλώσσα: | English |
| Στοιχεία περιοδικού: | Publisher: Springer International Publishing Country of Publication: Switzerland NLM ID: 101686284 Publication Model: Print-Electronic Cited Medium: Internet ISSN: 2509-2723 (Electronic) Linking ISSN: 25092723 NLM ISO Abbreviation: Geroscience Subsets: MEDLINE |
| Imprint Name(s): | Original Publication: Cham : Springer International Publishing, [2017]- |
| Ιατρικοί όροι (MeSH): | Cortical Spreading Depression*/physiology , Stroke*/physiopathology, Cerebrovascular Circulation/physiology ; Humans ; Neuroprotection |
| Περίληψη: | Cortical spreading depolarization (CSD) is a pathophysiological event critically implicated in ischemic stroke and other brain disorders. It consists of slowly propagating waves of massive neuronal and glial depolarization in cerebral gray matter, accompanied by spreading depression of cortical activity. CSD disrupts ion homeostasis, alters cerebral blood flow, and contributes to neuronal death in vulnerable tissue. This comprehensive review summarizes both classic and recent studies on CSD mechanisms and their role in brain damage progression after stroke. We also review potential neuroprotective strategies to mitigate CSD-induced damage and discuss available technologies for detecting CSD. Advancing our understanding of CSD mechanisms, combined with targeted neuroprotective strategies and improved monitoring techniques, holds promise for reducing stroke-related brain injury and guiding personalized recovery approaches. (© 2025. The Author(s).) |
| Competing Interests: | Declarations: The authors declare no competing interests. |
| References: | Int J Mol Sci. 2022 Jul 04;23(13):. (PMID: 35806455) Commun Med (Lond). 2023 Aug 19;3(1):113. (PMID: 37598253) Brain Topogr. 1998 Fall;11(1):3-12. (PMID: 9758387) Neuroscience. 1978;3(11):1045-59. (PMID: 745780) Neurology. 2013 Mar 19;80(12):1095-102. (PMID: 23446683) J Neurotrauma. 2011 Jun;28(6):849-60. (PMID: 21488707) Eur Heart J. 2024 Apr 7;45(14):1190-1192. (PMID: 38195195) Stroke. 2013 Jun;44(6 Suppl 1):S87-9. (PMID: 23709742) J Physiol. 1983 Feb;335:375-92. (PMID: 6875884) J Neural Eng. 2021 Apr 06;18(5):. (PMID: 33690187) Small. 2020 Apr;16(16):e1906640. (PMID: 32187840) Med Clin (Barc). 2014 May 20;142(10):457-62. (PMID: 23928069) Nat Mater. 2019 Mar;18(3):280-288. (PMID: 30598536) Neuropharmacology. 2018 May 15;134(Pt B):189-207. (PMID: 28941738) Lancet Neurol. 2019 May;18(5):417-418. (PMID: 30871943) Nat Med. 2011 Apr;17(4):439-47. (PMID: 21475241) Stroke. 2021 Jan;52(1):274-283. (PMID: 33161850) Stroke. 2014 Apr;45(4):1183-5. (PMID: 24643407) J Cereb Blood Flow Metab. 2011 Sep;31(9):1863-73. (PMID: 21522165) J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2008 Oct;79(10):1093-9. (PMID: 18223014) J Neural Eng. 2016 Feb;13(1):016008. (PMID: 26655565) Commun Biol. 2024 Mar 4;7(1):263. (PMID: 38438529) Brain. 2025 Jun 3;148(6):1924-1935. (PMID: 39538992) J Cereb Blood Flow Metab. 2017 May;37(5):1857-1870. (PMID: 27286981) J Cereb Blood Flow Metab. 2024 Dec;44(12):1550-1560. (PMID: 38902207) Neurobiology. 1972;2(2):61-9. (PMID: 4663392) J Cereb Blood Flow Metab. 2017 May;37(5):1595-1625. (PMID: 27317657) Neuropharmacology. 2022 Sep 15;216:109176. (PMID: 35798091) Nano Lett. 2020 May 13;20(5):3528-3537. (PMID: 32223249) J Cereb Blood Flow Metab. 2023 May;43(5):655-664. (PMID: 36703609) Glia. 2009 Jan 15;57(2):207-21. (PMID: 18720409) Stroke. 2022 Apr;53(4):1328-1338. (PMID: 34802250) Brain. 2010 Jul;133(Pt 7):1994-2006. (PMID: 20504874) Stroke. 2008 Apr;39(4):1205-12. (PMID: 18309168) J Cereb Blood Flow Metab. 2024 Jan;44(1):6-18. (PMID: 37503862) Lancet. 2021 Apr 24;397(10284):1545-1553. (PMID: 33894832) Stroke. 2024 May;55(5):1370-1380. (PMID: 38572656) J Cereb Blood Flow Metab. 2006 Aug;26(8):1018-30. (PMID: 16340958) Lancet. 2007 Jan 27;369(9558):275-82. (PMID: 17258667) PLoS One. 2020 Jul 23;15(7):e0236444. (PMID: 32702055) Stroke. 2002 Dec;33(12):2738-43. (PMID: 12468763) Neurobiol Dis. 2020 Apr;137:104780. (PMID: 31991249) N Engl J Med. 2002 Nov 21;347(21):1713-6. (PMID: 12444191) J Neurosurg. 2018 May 25;130(5):1513-1519. (PMID: 29799344) J Neurosurg Anesthesiol. 2001 Jan;13(1):26-32. (PMID: 11145474) Front Neurol. 2018 Jan 25;9:17. (PMID: 29422883) Neurochem Res. 2012 Jan;37(1):49-58. (PMID: 21892690) J Headache Pain. 2025 Feb 03;26(1):25. (PMID: 39901107) Am J Physiol. 1996 Nov;271(5 Pt 1):C1424-37. (PMID: 8944624) Brain Stimul. 2018 Jul - Aug;11(4):689-698. (PMID: 29496430) J Cereb Blood Flow Metab. 2011 Jan;31(1):17-35. (PMID: 21045864) Exp Neurol. 2020 May;327:113245. (PMID: 32067950) Circulation. 2016 Jan 26;133(4):e38-360. (PMID: 26673558) J Cereb Blood Flow Metab. 2011 Feb;31(2):580-92. (PMID: 20700132) Brain Pathol. 2000 Jan;10(1):95-112. (PMID: 10668900) J Cereb Blood Flow Metab. 2021 Feb;41(2):413-430. (PMID: 32241203) J Neurophysiol. 1977 Jul;40(4):752-67. (PMID: 196054) J Psychiatr Res. 2013 Jul;47(7):892-9. (PMID: 23548331) J Neurophysiol. 1987 Mar;57(3):869-88. (PMID: 3031235) Neurosurgery. 1992 May;30(5):687-91. (PMID: 1316565) Neurosurgery. 2002 Apr;50(4):781-8; discussion 788-90. (PMID: 11904029) Brain. 2006 Dec;129(Pt 12):3224-37. (PMID: 17067993) Int J Stroke. 2018 Apr;13(3):277-284. (PMID: 29140184) Brain. 2012 Mar;135(Pt 3):853-68. (PMID: 22366798) J Clin Invest. 2004 May;113(10):1447-55. (PMID: 15146242) Neuropharmacology. 2020 Jan 1;162:107850. (PMID: 31715193) J Cereb Blood Flow Metab. 2017 May;37(5):1641-1655. (PMID: 27107026) Nat Commun. 2023 Nov 25;14(1):7729. (PMID: 38007508) J Cereb Blood Flow Metab. 2024 Oct;44(10):1881-1887. (PMID: 39225037) Stroke. 2007 Nov;38(11):2941-7. (PMID: 17901391) Ann Neurol. 2006 Apr;59(4):652-61. (PMID: 16450381) Ann Neurol. 2008 Jun;63(6):720-8. (PMID: 18496842) J Cereb Blood Flow Metab. 2018 Jul;38(7):1149-1179. (PMID: 29673289) Curr Mol Med. 2004 Mar;4(2):193-205. (PMID: 15032713) Neurology. 2005 Nov 8;65(9):1455-9. (PMID: 16275835) Am J Physiol. 1991 Oct;261(4 Pt 2):R828-34. (PMID: 1928429) Nanoscale Horiz. 2024 Mar 25;9(4):544-554. (PMID: 38323517) Curr Opin Crit Care. 2017 Apr;23(2):94-102. (PMID: 28207602) Brain. 2022 Mar 29;145(1):194-207. (PMID: 34245240) Neuropsychiatr Dis Treat. 2015 Jan 08;11:97-106. (PMID: 25657582) Pain. 2016 Apr;157(4):797-805. (PMID: 26645547) Nat Mater. 2019 Mar;18(3):194-196. (PMID: 30598538) J Cereb Blood Flow Metab. 2000 Dec;20(12):1690-701. (PMID: 11129785) Continuum (Minneap Minn). 2017 Feb;23(1, Cerebrovascular Disease):62-81. (PMID: 28157744) Neuron. 2024 May 1;112(9):1456-1472.e6. (PMID: 38412858) J Cereb Blood Flow Metab. 1998 Sep;18(9):978-90. (PMID: 9740101) Sci Transl Med. 2022 Jan 19;14(628):eabj1441. (PMID: 35044788) Neuroreport. 1996 Nov 4;7(15-17):2671-4. (PMID: 8981444) J Cereb Blood Flow Metab. 2022 Jan;42(1):121-135. (PMID: 34427143) Can J Anaesth. 2000 Jun;47(6):572-8. (PMID: 10875722) Med Clin North Am. 2019 Mar;103(2):295-308. (PMID: 30704682) J Appl Physiol (1985). 2006 Jan;100(1):328-35. (PMID: 16357086) J Cereb Blood Flow Metab. 2013 Oct;33(10):1582-94. (PMID: 23820646) Exp Neurol. 2020 Apr;326:113206. (PMID: 31962128) Cephalalgia. 1985 May;5 Suppl 2:119-23. (PMID: 4016924) J Pers Med. 2022 Sep 01;12(9):. (PMID: 36143232) Clin Transl Med. 2022 Jul;12(7):e968. (PMID: 35802821) Prog Brain Res. 2011;193:145-62. (PMID: 21854961) Front Neurosci. 2022 Nov 16;16:1015843. (PMID: 36466181) Anesthesiology. 1997 Apr;86(4):903-17. (PMID: 9105235) Front Neurosci. 2016 Sep 14;10:423. (PMID: 27683542) J Neurol Sci. 1977 Jul;32(3):305-21. (PMID: 407332) J Cereb Blood Flow Metab. 2023 Jun;43(6):999-1009. (PMID: 36722153) Brain Res Rev. 2007 Nov;56(1):89-100. (PMID: 17716743) iScience. 2024 May 23;27(6):110033. (PMID: 38947531) J Cereb Blood Flow Metab. 2017 Mar;37(3):1060-1068. (PMID: 27178425) J Cereb Blood Flow Metab. 2001 Mar;21(3):195-201. (PMID: 11295873) J Neurophysiol. 1947 Nov;10(6):409-14. (PMID: 20268874) Brain. 2014 Nov;137(Pt 11):2960-72. (PMID: 25154387) Cereb Cortex. 2019 Mar 1;29(3):1150-1161. (PMID: 29425263) Neurophotonics. 2017 Jul;4(3):031220. (PMID: 28630881) Sci Rep. 2024 May 3;14(1):10186. (PMID: 38702377) J Clin Neurosci. 2017 Dec;46:69-71. (PMID: 28890041) Brain. 2013 May;136(Pt 5):1446-61. (PMID: 23466395) Brain Res. 1999 Oct 2;843(1-2):79-86. (PMID: 10528113) Trends Neurosci. 2002 Dec;25(12):621-5. (PMID: 12446129) J Cereb Blood Flow Metab. 2017 May;37(5):1896-1905. (PMID: 28350195) Neurocrit Care. 2020 Feb;32(1):306-310. (PMID: 31338747) Brain. 2022 May 24;145(4):1264-1284. (PMID: 35411920) Neurocrit Care. 2014 Aug;21(1):163-73. (PMID: 24515638) IEEE Trans Biomed Circuits Syst. 2021 Oct;15(5):860-876. (PMID: 34543202) Brain. 2012 Aug;135(Pt 8):2390-8. (PMID: 22719001) Science. 2021 Apr 16;372(6539):. (PMID: 33859006) J Neurosci. 2013 Feb 6;33(6):2562-70. (PMID: 23392684) Curr Neuropharmacol. 2019;17(2):151-164. (PMID: 28925885) J Cereb Blood Flow Metab. 2017 May;37(5):1571-1594. (PMID: 27328690) Brain Res. 1992 Feb 14;572(1-2):190-7. (PMID: 1611512) Folia Neuropathol. 2012;50(3):219-30. (PMID: 23023336) Brain. 1994 Feb;117 ( Pt 1):199-210. (PMID: 7908596) Nat Methods. 2011 Jul 03;8(8):662-4. (PMID: 21725300) Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 May 22;109(21):E1387-95. (PMID: 22547803) Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2018 Sep 1;315(3):H550-H562. (PMID: 29882685) Ann N Y Acad Sci. 1991;625:287-9. (PMID: 1711810) Ann Neurol. 2008 Dec;64(6):618-27. (PMID: 19006075) Crit Care Med. 1999 Sep;27(9):1965-73. (PMID: 10507626) J Clin Neurosci. 2016 Feb;24:22-7. (PMID: 26461911) Neuroscience. 2000;95(3):639-45. (PMID: 10670432) Mol Neurodegener. 2011 Jan 25;6(1):11. (PMID: 21266064) Front Neurosci. 2019 Apr 24;13:373. (PMID: 31068779) Proc Natl Acad Sci U S A. 2019 May 28;116(22):11010-11019. (PMID: 31097598) Brain. 2007 Apr;130(Pt 4):995-1008. (PMID: 17438018) Stroke. 2015 Jan;46(1):229-36. (PMID: 25424478) J Neurosurg. 1992 Sep;77(3):360-8. (PMID: 1506882) Stroke. 2022 Apr;53(4):1386-1395. (PMID: 35240860) J Cereb Blood Flow Metab. 1996 Jul;16(4):698-704. (PMID: 8964810) Front Cell Neurosci. 2024 Oct 11;18:1465531. (PMID: 39473491) Pharmacogenomics J. 2024 Jun 18;24(4):19. (PMID: 38890281) Front Neurosci. 2015 Jan 06;8:423. (PMID: 25610364) J Cereb Blood Flow Metab. 2025 Feb;45(2):201-218. (PMID: 39535276) Neuron. 2015 May 20;86(4):902-922. (PMID: 25996134) Brain Res Bull. 2016 Apr;122:35-44. (PMID: 26902651) Stroke. 2009 Aug;40(8):e519-22. (PMID: 19520992) Brain. 2009 Jul;132(Pt 7):1866-81. (PMID: 19420089) J Neurosci Res. 2012 Apr;90(4):887-94. (PMID: 22420043) Nat Nanotechnol. 2022 Mar;17(3):301-309. (PMID: 34937934) J Neurochem. 2024 May;168(5):855-867. (PMID: 37596720) Am J Physiol. 1957 Nov;191(2):233-42. (PMID: 13478719) J Neurophysiol. 2002 Nov;88(5):2726-35. (PMID: 12424307) Endocrinology. 2018 Aug 1;159(8):3120-3131. (PMID: 30010821) J Neurophysiol. 2000 Jul;84(1):495-512. (PMID: 10899222) Brain. 2006 Mar;129(Pt 3):778-90. (PMID: 16364954) Nat Neurosci. 2016 Aug 26;19(9):1142-53. (PMID: 27571193) J Cereb Blood Flow Metab. 2005 Sep;25(9):1225-35. (PMID: 15829916) Neurosci Lett. 2007 Sep 7;424(2):133-8. (PMID: 17714868) Cerebrovasc Dis. 2019;47(3-4):171-177. (PMID: 31163434) Lancet. 2009 May 2;373(9674):1496. (PMID: 19410695) Neuropharmacology. 2021 Jul 1;192:108612. (PMID: 34023338) Neurocrit Care. 2022 Jun;37(Suppl 1):83-101. (PMID: 35257321) AJNR Am J Neuroradiol. 1990 May;11(3):423-9. (PMID: 2161612) Neurophotonics. 2017 Jul;4(3):035001. (PMID: 28721356) Nat Neurosci. 2007 Jun;10(6):754-62. (PMID: 17468748) Brain Res. 1972 Apr 14;39(1):255-9. (PMID: 5025649) J Cereb Blood Flow Metab. 2022 Apr;42(4):584-599. (PMID: 34427145) Physiol Rev. 2015 Jul;95(3):953-93. (PMID: 26133935) Neuroreport. 1999 Aug 20;10(12):2651-6. (PMID: 10574386) Exp Neurol. 2006 Dec;202(2):449-55. (PMID: 16920100) J Cereb Blood Flow Metab. 2004 Oct;24(10):1172-82. (PMID: 15529018) J Neurochem. 1999 Oct;73(4):1549-56. (PMID: 10501200) J Neuroinflammation. 2025 Jul 9;22(1):178. (PMID: 40634990) Drug Des Devel Ther. 2015 Jul 02;9:3445-54. (PMID: 26170628) Stroke. 2024 Dec;55(12):e344-e424. (PMID: 39429201) Stroke. 2019 Dec;50(12):e344-e418. (PMID: 31662037) Ann Neurol. 2018 Sep;84(3):409-423. (PMID: 30014540) Cephalalgia. 2009 Oct;29(10):1095-114. (PMID: 19735536) Handb Clin Neurol. 2019;161:109-119. (PMID: 31307595) Physiol Rev. 1999 Oct;79(4):1431-568. (PMID: 10508238) |
| Grant Information: | PID2021-126117NA-I00 Ministerio de Ciencia e Innovación; CNS2023-144492 Ministerio de Ciencia e Innovación; PID2022-140655OB-I00 Ministerio de Ciencia e Innovación; PID2020-113634RB-C22 Ministerio de Ciencia e Innovación; PDC2023-145866-I0 Ministerio de Ciencia e Innovación; 101130650 (META-BRAIN) European Commission; 101136541 (GphT-BCI) European Commission; CB06/01/0049 Centro de Investigación Biomédica en Red en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina; CB06/05/1105 Centro de Investigación Biomédica en Red sobre Enfermedades Neurodegenerativas; 2021-SGR-00495 Generalitat de Catalunya; 2021-SGR-004488 Generalitat de Catalunya; 2021-SGR-00969 Generalitat de Catalunya; CEX2023-001397-M Agencia Estatal de Investigación |
| Contributed Indexing: | Keywords: Brain injury; Cortical spreading depolarization; Electrophysiology; Ischemic stroke; Neuroprotection; Spreading depression |
| Entry Date(s): | Date Created: 20251126 Date Completed: 20260309 Latest Revision: 20260813 |
| Update Code: | 20260813 |
| PubMed Central ID: | PMC12972203 |
| DOI: | 10.1007/s11357-025-01988-w |
| PMID: | 41299012 |
| Βάση Δεδομένων: | MEDLINE |
καταχωρήστε σχόλιο πρώτοι!