Ce este bariera hematoencefalică?
Bariera hemato-encefalică este o barieră între sânge și substanța creierului. Este format din celulele endoteliale de pe peretele interior al capilarelor sanguine din creier și din astrocitele (o formă de celule gliale) din jurul vaselor. Celulele endoteliale din vasele capilare ale creierului sunt atât de strâns legate între ele prin așa-numitele joncțiuni strânse (în formă de centură, joncțiuni înguste), încât nicio substanță nu poate aluneca între celule într-un mod necontrolat. Pentru a intra în creier, toate substanțele trebuie să treacă prin celule, ceea ce este strict controlat.
Există o barieră comparabilă între sânge și sistemul cavității creierului, care conține lichidul cefalorahidian (LCR). Această așa-numită barieră sânge-lichidul cefalorahidian este oarecum mai slabă decât bariera hemato-encefalică. Astfel, în ciuda funcției de barieră, este posibil un anumit schimb de substanțe între sânge și LCR.
Care este funcția barierei hematoencefalice?
Funcția de filtrare a barierei hematoencefalice
Bariera hemato-encefalică are, de asemenea, o funcție de filtrare foarte selectivă:
Substantele mici liposolubile precum oxigenul, dioxidul de carbon sau chiar gazele anestezice pot traversa bariera hemato-encefalică prin difuzarea prin celulele endoteliale. Anumite alte substanțe necesare țesutului cerebral (cum ar fi glucoza din sânge = glucoză, electroliți, unele peptide, insulina etc.) sunt trecute prin barieră cu ajutorul unor sisteme speciale de transport.
Substanțele rămase, pe de altă parte, sunt reținute astfel încât să nu provoace daune creierului sensibil. De exemplu, neurotransmițătorilor din sânge nu li se permite să treacă prin bariera hemato-encefalică, deoarece ar perturba fluxul de informații din celulele nervoase din creier. Diferite medicamente și agenți patogeni trebuie, de asemenea, ținute departe de creier prin bariera hemato-encefalică.
Unele substanțe pătrund în barieră
În medicină, uneori este necesar să se administreze medicamente la creier care nu pot traversa bariera hemato-encefalică. Un exemplu: creierul pacienților cu Parkinson are deficit de neurotransmițător dopamină. Cu toate acestea, pacienților nu li se poate administra dopamină pentru a compensa, deoarece nu poate traversa bariera hemato-encefalică. În schimb, pacienților li se administrează precursorul dopaminei levodopa (L-dopa), care poate trece cu ușurință din sânge în creier. Acolo este apoi transformat de o enzimă în dopamină eficientă.
Pentru tratamentul tumorilor cerebrale, bariera hemato-encefalică este temporar depășită prin infuzarea unei soluții foarte hipertonice în artera carotidă. Acest lucru permite medicamentelor care inhibă tumorile să ajungă la creier.
Unde este localizată bariera hemato-encefalică?
Bariera hemato-encefalică este situată în creier. Celulele endoteliale de pe peretele interior al vaselor de sânge fine sigilează peretele vaselor prin joncțiuni strânse, asigurând funcția de barieră reală (împreună cu astrocitele din jur).
Ce probleme poate cauza bariera hemato-encefalică?
Bilirubina, un pigment biliar, este în mod normal ținută departe de creier prin legarea de proteinele plasmatice. La copiii prematuri, totuși, concentrația de bilirubină din sânge poate fi atât de mult crescută prin hemoliză (dizolvarea globulelor roșii) și degradarea lentă încât capacitatea proteinelor plasmatice de a lega bilirubina este depășită. Bilirubina liberă, nelegată, poate traversa apoi bariera hemato-encefalică (bebeluş) şi poate intra în ţesutul cerebral. Acest icter nuclear sau neonatal poate duce la leziuni ireversibile ale creierului.
Infecții și tumori
Citomegalovirusurile din grupul virusului herpes utilizează celulele albe din sânge ca purtători pentru a traversa bariera hemato-encefalică (bebe). La o femeie însărcinată, infecția duce la avort spontan (avort), moartea embrionului nenăscut sau infecția generalizată a bebelușului cu inflamație a creierului (encefalită), calcificări ale creierului, convulsii și paralizie. Dacă copilul se infectează după naștere, pot apărea aceleași simptome, dar cursul poate rămâne discret.
Metastazele tumorale pot traversa, de asemenea, bariera hemato-encefalică. Celulele canceroase se atașează de peretele endotelial al capilarelor și își exprimă propriile molecule pentru aderență. Acestea se leagă apoi de receptori speciali, prin intermediul cărora calea prin bariera hemato-encefalică este deschisă.
