Struttura della barriera ematoencefalica, funzioni, malattie

IL Barriera ematoencefalica È una parete semipermeabile tra il sangue e il cervello. È costituito dalle cellule che formano le pareti dei capillari del sangue cerebrale. Questa barriera consente ai neuroni del sistema nervoso centrale di essere isolati chimicamente dal resto dell'organismo.

Il cervello è l'unico organo che ha il proprio sistema di sicurezza. Grazie alla barriera cerebrale del sangue, i nutrienti essenziali possono raggiungerlo bloccando l'ingresso di altre sostanze.

Atrocitos Tipo 1 attorno ai capillari nel cervello

Questa barriera serve a mantenere il corretto funzionamento dei neuroni controllando l'ingresso e l'uscita delle sostanze chimiche nel cervello. Sebbene, sfortunatamente, questa barriera agisce in modo così efficace il passaggio di sostanze strane al cervello che normalmente impedisce anche ai farmaci di raggiungerlo.

In ogni caso, la ricerca continua a progettare farmaci che hanno i requisiti necessari per penetrare in questa barriera. Tuttavia, ci sono alcune regioni dell'organismo in cui non esiste una barriera ematoefalica; Sono conosciuti come organi circolari.

Infine, ci sono alcune condizioni che producono un'apertura della barriera cerebrale del sangue. Ciò consente liberamente lo scambio di sostanze, quindi il funzionamento del cervello può essere modificato. Alcuni di essi sono infiammazioni, traumi o malattie come la sclerosi multipla.

[TOC]

Struttura della barriera cerebrale del sangue

Barriera ematoencefalica tra cervello e sangue

Alcune sostanze possono attraversare questa barriera, ma altre no, il che significa che è una barriera selettivamente permeabile.

In gran parte dell'organismo, le cellule che formano i capillari del sangue non si legano ermetico. Questi sono chiamati cellule endoteliali e hanno fessure tra loro attraverso le quali possono entrare e lasciare varie sostanze. Pertanto, gli elementi vengono scambiati tra plasma ematico e liquido circonda le cellule del corpo (liquido extracellulare).

Tuttavia, nel sistema nervoso centrale, i capillari non possiedono queste fessure. Al contrario, le celle sono strettamente legate. Ciò impedisce a molte sostanze di lasciare il sangue.

È vero che ci sono alcune sostanze concrete che possono attraversare questa barriera. Lo fanno attraverso proteine ​​speciali che le trasportano dalle pareti dei capillari.

Ad esempio, i trasportatori di glucosio consentono l'ingresso di questa sostanza nel cervello di fornire carburante. Inoltre, questi trasportatori impediscono ai prodotti di rifiuti tossici di rimanere nel cervello.

Può servirti: zona di sviluppo vicino

Le cellule gliali (di supporto) chiamate astrociti, sono raggruppate attorno ai vasi sanguigni del cervello e sembrano svolgere un ruolo importante nello sviluppo della barriera delle cellule del sangue. Questi sembrano anche contribuire al trasporto di ioni dal cervello al sangue.

D'altra parte, ci sono aree del sistema nervoso che hanno una barriera cerebrale del sangue più permeabile che in altri. Nella sezione successiva è spiegato a cosa serve.

Funzioni

Le quattro principali barriere tra il sistema nervoso centrale e la periferia. Fonte: Stolp HB, Liddelow SA, Sá-Pereira I, Dziegielewska KM e Saunders NR/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)

Affinché un buon funzionamento del cervello, è essenziale che sia mantenuto un equilibrio tra sostanze all'interno dei neuroni e nel fluido extracellulare che si trova intorno a loro. Ciò consente di trasmettere i messaggi correttamente tra le cellule.

Se i componenti del fluido extracellulare cambiano, anche se leggermente, la trasmissione verrà modificata, portando ad alterazioni della funzione cerebrale.

Pertanto, la barriera cerebrale del sangue agisce regolando la composizione di questo liquido. Ad esempio, molti del cibo che mangiamo hanno sostanze chimiche che potrebbero modificare lo scambio di informazioni tra i neuroni. La barriera ematoencefalica impedisce a queste sostanze di raggiungere il cervello, mantenendo un funzionamento adeguato.

È importante notare che la barriera ematoencefalica non ha una struttura uniforme in tutto il sistema nervoso. Ci sono luoghi in cui presenta più permeabilità che in altri. Ciò è utile per consentire il passaggio di sostanze che non sono benvenute in altri luoghi.

Un esempio è l'area dessert del tronco cerebrale. Questa regione controlla il vomito e ha una barriera ematoencefalica molto più permeabile. Il suo scopo è che i neuroni in quell'area possano rilevare rapidamente sostanze tossiche nel sangue.

Pertanto, quando un po 'di veleno che viene dallo stomaco raggiunge il sistema circolatorio, stimola l'area del dessert cerebrale causando vomito. In questo modo, l'organismo può espellere il contenuto velenoso dallo stomaco prima che inizi a essere dannoso.

In sintesi, le tre funzioni principali della barriera ematoencefalica sono:

- Protegge il cervello da strane sostanze potenzialmente pericolose o che potrebbero alterare il funzionamento del cervello.

- Protegge e separa il sistema nervoso centrale da ormoni e neurotrasmettitori che si trovano nel resto del corpo, evitando effetti indesiderati.

- Mantiene un costante equilibrio chimico nel nostro cervello.

Quali sostanze stanno attraversando la barriera cerebrale del sangue?

La rete capillare fornisce nutrienti alle cellule cerebrali. Fonte: Dan Ferber/CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/2.5)

Ci sono sostanze più sensibili di altre per attraversare la barriera cerebrale del sangue. Le sostanze che presentano le seguenti caratteristiche entrano più facilmente di altre:

Può servirti: comunicazione interpersonale: caratteristiche, barriere, tipi, esempi

- Le piccole molecole spendono molto più facilmente.

- Le sostanze liposolubili attraversano facilmente la barriera ematoencefalica, mentre quelli che non sono lentamente o non riescono ad attraversarla. Un tipo di farmaco liposolble che raggiunge facilmente il nostro cervello sono barbiturici. Altri esempi sono etanolo, nicotina, caffeina o eroina.

- Le molecole che hanno meno carica elettrica passano la barriera più velocemente di quelle che hanno un carico elevato.

Alcune sostanze possono attraversare la barriera cerebrale del sangue. Soprattutto, molecole di glucosio, ossigeno e aminoacidi fondamentali per il corretto funzionamento del cervello.

Aminoacidi come tirosina, triptofano, fenilalanina, valina o leucina, entrano nella barriera ematoencefalica con grande rapidità. Molti di questi sono precursori di neurotrasmettitori che sono sintetizzati nel cervello.

Tuttavia, questa barriera esclude praticamente tutte le molecole di grandi dimensioni e il 98% di tutti i farmaci composti da piccole molecole.

Ecco perché ci sono difficoltà nel trattamento delle malattie cerebrali, poiché i farmaci di solito non attraversano la barriera o non lo fanno nelle quantità necessarie. In alcuni casi, gli agenti terapeutici possono essere iniettati direttamente nel cervello per evitare la barriera cerebrale del sangue.

Allo stesso tempo, impedisce l'ingresso di neurotossine e lipofilo attraverso un trasportatore regolato dalla glicoproteina così chiamata P. 

Organi circentricolari

Come accennato, ci sono diverse regioni del cervello in cui la barriera ematoencefalica è più debole e più permeabile. Questo fa sì che le sostanze raggiungano facilmente queste regioni.

Grazie a queste aree, il cervello può controllare la composizione del sangue. All'interno degli organi di circolo sono:

- Ghiandola pineale: è una struttura situata all'interno del nostro cervello, tra gli occhi. È correlato ai nostri ritmi biologici e alle importanti funzioni ormonali. Libera melatonina e peptidi neuroattivi.

- Neuroipofisi: è il lobo posteriore della ghiandola pituitaria. Memorizza sostanze dall'ipotalamo, principalmente neuroormoni come l'ossitocina e la vasopressina.

- Area di Postema: come menzionato sopra, produce vomito per impedirci di essere ubriachi.

Può servirti: 10 conseguenze dei social network per giovani e adulti

- Organo sottofornico: è essenziale nella regolazione dei fluidi corporei. Ad esempio, ha un ruolo importante nella sensazione di sete.

- Organo vascolare del foglio terminale: contribuisce anche alla sete e al bilanciamento dei fluidi mediante liberazione della vasopressina. Rileva peptidi e altre molecole.

- Eminenza media: è un'area dell'ipotalamo che regola l'ipofisi anteriore attraverso le interazioni tra gli ormoni ipotalamici stimolanti e inibitori.

Condizioni che colpiscono la barriera ematoencefalica

È possibile che la barriera cerebrale del sangue sia alterata a causa di diverse malattie. Inoltre, quando questa barriera si indebolisce, è possibile che la probabilità possa aumentare o accelerare la comparsa di disturbi neurodegenerativi.

- Ipertensione o alta tensione: può far sì che questa barriera si alta, diventando permeabile, il che può essere pericoloso per il nostro corpo.

- Radiazioni: una lunga esposizione alle radiazioni può indebolire la barriera cerebrale del sangue.

- Infezioni: l'infiammazione di una parte del sistema nervoso centrale rende questa barriera più debole. Un esempio è la meningite, una malattia in cui gli uomini cerebrali (strati che circondano il cervello e il midollo spinale) sono infiammati da vari virus e batteri.

- Trauma, ischemie, ictus ... Possono causare danni diretti al cervello, influenzando la barriera ematoencefalica.

- Ascesso cerebrale. È dovuto all'infiammazione e all'accumulo di pus all'interno del cervello. L'infezione di solito proviene dall'orecchio, dalla bocca, dai seni, ecc. Sebbene possa essere una conseguenza del trauma o della chirurgia. Nella maggior parte dei casi è necessario 8-12 settimane di terapia antibatterica.

- Sclerosi multipla: sembra che le persone con questa malattia abbiano perdite nella barriera delle cellule del sangue. Ciò provoca troppi cellule bianche dal sangue al cervello, dove attaccano l'errore di mielina.

La mielina è una sostanza che copre le cellule nervose e consente agli impulsi nervosi di viaggiare in modo rapido ed efficace. Se distrutto, appare un progressivo deterioramento cognitivo e motorio.

Riferimenti

1. Barriera cerebrale del sangue. (S.F.). Estratto il 22 aprile 2017 da Wikipedia: in.Wikipedia.org.
2. The Blood Brain Barrier ("Keep Out"). (S.F.). Estratto il 22 aprile 2017 da Neuroscience for Kids: Facoltà.Washington.Edu.
3. La barriera emato-encefalica. (2 luglio 2014). Ottenuto da cervelli: fatti cerebrali.org.
4. Carlson, n.R. (2006). Fisiologia della condotta 8a ed. Madrid: Pearson.