Bariera hemato-cerebrală Stratul protector al creierului

În encefal și întregul sistem nervos este un organ fundamental pentru ființa umană. Prin urmare, este puternic protejat de oase (craniul și coloana vertebrală) și de un sistem de trei straturi de membrane numite meninge. Securitatea diferitelor părți ale creierului a fost întărită de milioane de ani de evoluție.

Cu toate acestea, deși toate aceste elemente pot fi esențiale atunci când vine vorba de protejarea craniului unui accident vascular cerebral sau de traumă, poate să nu fie suficientă pentru a proteja creierul de alte pericole, cum ar fi infecțiile virale, care ar putea obține prin sânge. Pentru a evita acest tip de pericol cât mai mult posibil, Avem un alt tip de protecție: bariera hemato-encefalică (BHE).

Descoperirea BHE

În timp ce deja suspectat anterior existența a ceva care separa conținutul sângelui în sistemul de sânge și a sistemului nervos, realizarea acestui fapt nu va veni până în 1885. Un cercetător pe nume Paul Ehrlich a introdus o tinctura in aprovizionarea cu sange un animal și mai târziu să observe asta Singurul punct care nu a fost vopsit a fost sistemul nervos central și, în special, encefalul. Motivul pentru aceasta a trebuit să fie legat de un sistem de protecție care înconjura acea zonă ca și cum ar fi fost o membrană.

Mai târziu, un alt cercetător, Edwin Goldman, ar încerca procesul invers prin vopsirea lichidului cefalorahidian, observând că singurele părți colorate corespundeau țesutului nervos. Aceste experimente reflectă existența ceva care produce un nivel ridicat de blocaj între sistemul nervos și restul corpului, un lucru care după ani de zile ar putea fi numit bariera hematoencefalică de către Lewandowski și explorat de un număr mare de experți.

O protecție între sânge și creier

Bariera hemato-encefalică este un strat mic de celule endoteliale, celule care fac parte din peretele vaselor de sânge, situat pe majoritatea capilarelor care irigă creierul. Acest strat are ca principală caracteristică nivelul său ridicat de impermeabilitate, care nu permite unui număr mare de substanțe să treacă de la sânge la creier și invers.

În acest fel, BHE acționează ca un filtru între sânge și sistemul nervos. În ciuda acestui fapt, unele substanțe cum ar fi apa, oxigenul, glucoza, dioxidul de carbon, aminoacizii și alte molecule pot trece, cu impermeabilitatea relativă.

Acțiunea sa ca filtru se realizează prin structura sa, prin limitarea unificării între celulele care alcătuiesc trecerea la diferite substanțe și prin metabolizarea substanțelor pentru a ajunge la ea prin utilizarea de enzime și benzi transportoare. Asta este, are o fațetă fizică, iar altul este chimic.

Deși bariera hemato-encefalică este în sine un strat de celule endoteliale, funcționarea sa corectă depinde și de alte tipuri de structuri celulare. În mod specific, este susținută de celule numite pericytes, care dau suport structural și învelișul celulelor endoteliale, menținând în același timp peretele vaselor sanguine stabile, precum și microglia.

Punctele oarbe ale BHE

În ciuda importanței pe care o are atunci când vine vorba de protejarea sistemului nervos, bariera hemato-encefalică nu acoperă întregul creier, deoarece trebuie să primească și să poată emite anumite substanțe, cum ar fi hormonii și neurotransmițătorii. Existența unor astfel de pete orb este necesară pentru a asigura buna funcționare a organismului, deoarece nu este posibil să se mențină complet izolat creierul de ceea ce se întâmplă în restul corpului.

Zonele care nu sunt protejate de această barieră sunt situate în jurul celui de-al treilea ventricul cerebral și se numesc organe circumventriculare. În aceste zone, capilarele au un endothelium fenestrat, cu anumite deschideri sau accese care permit fluxul de substanțe de la o parte a membranei la celălalt.

Locatii fara bariera hemato-encefalică sunt, în principal a sistemului neuro-endocrin și sistemul nervos autonom, iar unele dintre structurile acestui grup de organe circumventricular neurohypophysis, glanda pineala, unele zone ale hipotalamusului, zona postrema organul vasculoso al terminalis lamina și organul subfornic (sub fornix).

Traversând bariera hemato-encefalică

După cum am văzut, bariera hemato-encefalică este permeabilă, dar într-un mod relativ, deoarece permite trecerea unor substanțe. Indiferent de locurile în care nu există bariera hemato-encefalică, există o serie de mecanisme prin care componentele esențiale pentru funcționarea celulelor pot trece prin ea.

Cel mai frecvent utilizat mecanism în acest sens este utilizarea transportatorilor, în care elementul sau substanța care urmează să fie transportată este atașată la un receptor care intră ulterior în citoplasma celulei endoteliale. Odată ajunși, substanța este separată de receptor și este excretată pe cealaltă parte de către celulă endotelială.

Un alt mecanism prin care substanțele traversează bariera hemato-encefalică este transcitoza, în care se formează o serie de vezicule în bariera prin care substanțele pot trece de la o parte la alta.

Transmembranar difuziune permite încărcat diferit ionii se pot deplasa prin bariera hematoencefalică, acționând încărcare electronică și gradientul de concentrație, astfel încât substanțele de pe ambele părți ale barierei sunt atrasi unul de celalalt.

În sfârșit, un al patrulea mecanism prin care orice substanță trece în creier fără intervenția barieră hemato-encefalică este să o ignori direct. O modalitate de a face acest lucru este de a folosi neuronii senzoriali, forțând o transmisie inversă prin axonul neuronului la soma. Este mecanismul folosit de bolile cunoscute și sub numele de rabie.

Funcții principale

Deoarece a fost posibil să se uite câteva dintre proprietățile care fac bariera hemato-encefalică un element esențial pentru sistemul nervos, deoarece acest strat de celule endoteliale îndeplinește în principal următoarele funcții.

Funcția principală a barierei hemato-encefalice este cea de protejează creierul de la venirea unor substanțe externe, împiedicând trecerea acestor elemente. În acest fel, marea majoritate a moleculelor externe sistemului nervos în sine nu îl poate afecta, împiedicând o mare parte a infecțiilor virale și bacteriene să afecteze creierul.

În plus față de această funcție defensivă prin blocarea intrării elementelor dăunătoare, prezența sa permite, de asemenea, menținerea adecvată a mediului neuronal prin menținerea constantă a compoziției fluidului interstițial care curge și menține celulele.

O funcție finală a barierei hemato-encefalice este de a metaboliza sau de a modifica elementele pentru a le face să traverseze sângele și țesuturile nervoase fără a perturba funcționarea sistemului nervos într-un mod nedorit. Desigur, unele substanțe scapă de acest mecanism de control.

O protecție problematică terapeutică

Faptul că bariera hemato-encefalică este atât de impermeabilă și nu permite intrarea majorității elementelor este benefică atunci când funcția creierului este corectă și nu este necesară nici o intervenție medicală sau psihiatrică. Dar în cazurile în care acțiunea externă este necesară la nivel medical sau farmacologic, această barieră este o dificultate dificil de tratat.

Și este faptul că o mare parte din medicamentele care sunt aplicate la nivel medical și ar servi pentru a trata o boala sau infectie in alta parte a corpului nu sunt eficiente în tratarea problemei în creier, în mare parte pentru că acțiunea de blocare a barierei hematoencefalică. Exemple de acest lucru pot fi găsite în medicamentele dedicate luptei împotriva tumorilor, parkinzonelor sau demenței.

Pentru a rezolva problema în multe cazuri este necesară injectarea substanței direct în lichidul interstițial, organe circumventricular astfel de cale de utilizare, spargerea barierei temporar folosind microbule la puncte specifice ghidate prin ultrasunete sau de a folosi compoziții chimice se pot traversa bariera hematoencefalică prin unele dintre mecanismele descrise mai sus.

Referințe bibliografice:

• Ballabh, P. și colab. (2004). Bariera hemato-encefalică: o imagine de ansamblu. Structura, reglementarea și implicațiile clinice Neurobiol. Dis.; 16: 1-13.
• Escobar, A. și Gómez, B. (2008). Bariera hemato-encefalică: Neurobiologie, implicații clinice și efectul stresului asupra dezvoltării acestuia. Rev. Mex. Neurci. 9 (5): 395-405.
• Interlandi, J. (2011). Traversează bariera hemato-encefalică. Note. Cercetare și știință.
• Pachter, J.S. et al. (2003). Bariera hemato-encefalică și rolul său în privilegiul imunitar în sistemul nervos central. J. Neuropath. Exper. Neurol; 62: 593-604.
• Purves, D .; Lichtman, J.W. (1985). Principiile dezvoltării neuronale. Sunderland, Mass.: Sinauer Associates.
• Saladin, K. (2011). Anatomia umană McGraw-Hill.