Barreira hematoencefálica A camada protetora do cérebro

No encéfalo e todo o sistema nervoso é um órgão fundamental para o ser humano. Portanto, é fortemente protegido por ossos (o crânio e a espinha) e por um sistema de três camadas de membranas chamadas meninges. A segurança das diferentes partes do cérebro foi reforçada por milhões de anos de evolução.

No entanto, apesar de todos esses elementos pode ser essencial quando se trata de proteger o crânio de um acidente vascular cerebral ou trauma, pode não ser suficiente para proteger o cérebro de outros perigos, como infecções virais que poderiam obter através do sangue. Para evitar este tipo de perigo, tanto quanto possível, Temos outro tipo de proteção: a barreira hematoencefálica (BHE).

A descoberta do BHE

Embora já suspeitava anteriormente a existência de algo que separava o conteúdo do sangue no sistema sanguíneo e do sistema nervoso, a realização deste fato não viria até 1885. Um pesquisador chamado Paul Ehrlich apresentou uma tintura no fornecimento de sangue um animal e depois observar que o único ponto que não foi tingido foi o sistema nervoso central e, especificamente, o encéfalo. A razão para isso tinha que estar relacionada a um sistema de proteção que rodeava aquela área como se fosse uma membrana.

Mais tarde, outro pesquisador, Edwin Goldman, tentaria o processo inverso, tingindo o líquido cefalorraquidiano, observando que as únicas partes coloridas correspondiam ao tecido nervoso. Essas experiências refletem a existência de algo que produz um alto nível de bloqueio entre o sistema nervoso e o resto do corpo, algo que anos mais tarde seria chamado de barreira hematoencefálica por Lewandowski e explorado por um grande número de especialistas.

Uma proteção entre o sangue e o cérebro

A barreira hematoencefálica é uma pequena camada de células endoteliais, células que fazem parte da parede dos vasos sanguíneos, localizado ao longo da maioria dos capilares que irrigam o cérebro. Esta camada tem como principal característica o alto nível de impermeabilidade, não permitindo que um grande número de substâncias passe do sangue para o cérebro e vice-versa..

Desta forma, o BHE age como um filtro entre o sangue e o sistema nervoso. Apesar disso, algumas substâncias como água, oxigênio, glicose, dióxido de carbono, aminoácidos e outras moléculas podem passar, com impermeabilidade é relativa.

Sua ação como um filtro é realizada através de sua estrutura, restringindo a união entre as células que compõem a passagem para as diferentes substâncias, e através do metabolismo das substâncias para alcançá-lo através do uso de enzimas e transportadores. Ou seja, tem uma faceta física e outra que é química.

Embora a barreira hematoencefálica seja ela própria uma camada de células endoteliais, seu funcionamento adequado também depende de outros tipos de estruturas celulares. Especificamente, é suportado por células chamadas pericitos, que dão suporte estrutural e envolvem as células endoteliais, mantendo a parede dos vasos sanguíneos estável, bem como microglia.

Os pontos cegos do BHE

Apesar da importância que tem quando se trata de proteger o sistema nervoso a barreira hemato-encefálica não cobre todo o cérebro, pois precisa receber e poder emitir algumas substâncias, como hormônios e neurotransmissores. A existência deste tipo de pontos cegos é necessária para garantir o funcionamento adequado do organismo, já que não é possível manter o cérebro completamente isolado do que acontece no resto do corpo..

As áreas não protegidas por essa barreira estão localizadas ao redor do terceiro ventrículo cerebral e são chamadas de órgãos circunventriculares. Nessas áreas, os capilares possuem um endotélio fenestrado, com algumas aberturas ou acessos que permitem o fluxo de substâncias de um lado da membrana para o outro..

Locais sem barreira sangue-cérebro são principalmente do sistema neuroendócrino e do sistema nervoso autónomo, e algumas das estruturas da presente neurohypophysis grupo órgãos circumventricular, a glândula pineal, algumas áreas do hipotálamo, a área postrema do órgão vasculoso da lâmina terminal e o órgão subfornicial (abaixo do fórnix).

Atravessando a barreira hematoencefálica

Como já vimos, a barreira hematoencefálica é permeável, mas de um modo relativo, já que permite a passagem de algumas substâncias. Independentemente dos locais onde a barreira hematoencefálica não está presente, existem uma série de mecanismos pelos quais componentes essenciais para o funcionamento das células podem passar por ele.

O mecanismo mais comum e freqüentemente usado nesse sentido é o uso de transportadores, em que o elemento ou substância a ser transportada é ligado a um receptor que subseqüentemente entra no citoplasma da célula endotelial. Uma vez lá, a substância é separada do receptor e é excretada no outro lado pela própria célula endotelial.

Outro mecanismo pelo qual as substâncias atravessam a barreira hematoencefálica é a transcitose, processo no qual uma série de vesículas é formada na barreira através da qual as substâncias podem passar de um lado para o outro.

difusão transmembranar permite diferente carregada iões podem mover-se através da barreira sanguínea do cérebro, na qualidade de carga electrónica e o gradiente de concentração de modo a que as substâncias de ambos os lados da barreira são atraídas umas às outras.

Finalmente, um quarto mecanismo pelo qual qualquer substância passa ao cérebro sem a barreira hematoencefálica interferir é ignorá-lo diretamente. Uma maneira de fazer isso é usar os neurônios sensoriais, forçando uma transmissão reversa através do axônio do neurônio para o seu soma. É o mecanismo usado por doenças tão conhecidas como a raiva.

Funções principais

Como já foi possível vislumbrar algumas das propriedades que tornam a barreira hematoencefálica um elemento essencial para o sistema nervoso, uma vez que essa camada de células endoteliais cumpre principalmente as seguintes funções.

A principal função da barreira hematoencefálica é a de proteger o cérebro da chegada de substâncias externas a ele, impedindo a passagem destes elementos. Desta forma, a grande maioria das moléculas externas ao próprio sistema nervoso não pode afetá-lo, impedindo que grande parte das infecções virais e bacterianas afetem o cérebro..

Além desta função defensiva, bloqueando a entrada de elementos nocivos, sua presença também permite a manutenção adequada do ambiente neuronal, mantendo constante a composição do líquido intersticial que banha e mantém as células..

Uma função final da barreira hemato-encefálica é metabolizar ou modificar elementos de modo a fazê-los atravessar o sangue e os tecidos nervosos sem perturbar o funcionamento do sistema nervoso de maneira indesejável. Claro, algumas substâncias escapam desse mecanismo de controle.

Uma proteção terapeuticamente problemática

O fato de a barreira hematoencefálica ser tão impermeável e não permitir a entrada da maioria dos elementos é benéfico quando sua função cerebral está correta e nenhum tipo de intervenção médica ou psiquiátrica é necessária. Mas nos casos em que a ação externa é necessária em nível médico ou farmacológico, essa barreira é uma dificuldade difícil de tratar.

E é que a maior parte dos medicamentos que são aplicadas a nível médico e serviriam para tratar uma doença ou infecção noutras partes do corpo não são eficazes no tratamento do problema no cérebro, em grande parte porque a acção de bloqueio da barreira hematoencefálico Exemplos disso podem ser encontrados em medicamentos dedicados a combater tumores, parkinsons ou demências.

Para consertar isso em muitos casos, é necessário injetar a substância diretamente no fluido intersticial, órgãos circumventricular tal caminho uso, quebrando a barreira temporariamente utilizando microbolhas para pontos específicos guiados por ultra-som ou utilizar-se composições químicas pode atravessar a barreira sangue-cérebro por meio de alguns dos mecanismos descritos acima.

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