La sangre–cerebro barrera sirve como una barrera natural entre la central sistema nervioso (SNC) y el torrente sanguíneo. Solo permite el transporte selectivo de sustancias. Interrupción del sangre–cerebro barrera puede Lead a enfermedad cerebral severa.
¿Qué es la barrera hematoencefálica?
La sangre–cerebro barrera delimita las condiciones del medio en el cerebro y en el torrente sanguíneo. En el cerebro tienen lugar procesos muy complejos y finamente sintonizados, cuya interrupción tendría consecuencias incalculables. La barrera hematoencefálica por lo tanto asegura la protección del SNC de patógenos, toxinas, anticuerpos, leucocitos, por la influencia de los neurotransmisores en la sangre y por los cambios en los niveles de PH. Al mismo tiempo, es necesario asegurar que el SNC reciba los nutrientes y sustancias básicos necesarios para su función. Lo mismo se aplica a la eliminación de los productos de degradación del metabolismo cerebral. Por tanto, la barrera no es completamente hermética, sino selectivamente permeable. El transporte de sustancias importantes entre el torrente sanguíneo y el cerebro está regulado por procesos de difusión pasivos y activos, así como por procesos químicos selectivos. Vital moléculas, Tales como agua, oxígenoy nutrientes importantes, pueden pasar a través del barrera hematoencefálica sin restricción.
Anatomía y estructura
La barrera hematoencefálica está compuesto por células endoteliales, pericitos y astrocitos. Las células endoteliales forman la capa de la pared más interna de los capilares. Entre otras cosas, estas células regulan el intercambio de sustancias entre los tejidos y la sangre. En la barrera hematoencefálica, las células endoteliales tienen las llamadas uniones estrechas. Estas son bandas estrechas de membrana. proteínas que conectan las células endoteliales con tanta fuerza que forman una capa impermeable a muchas sustancias. Solo muy pequeño moléculas puede difundirse a través de esta capa. Por tanto, se evita en gran medida el intercambio de sustancias entre la célula y el espacio intercelular. Los pericitos, a su vez, se encuentran en la pared exterior de los capilares y son tejido conectivo células. Están conectados a las células endoteliales a través de canales célula-célula, las uniones gap. La interacción de ambos tipos de células a través de estos canales controla el potencial de membrana, que es responsable de la difusión selectiva de sustancias. Los astrocitos, como las llamadas células araña, constituyen la mayoría de las células gliales contenidas en el SNC. Suministran nutrientes a las neuronas a través de los contactos con el vaso sanguíneo. Los receptores de neurotransmisores se encuentran en su membrana. También inducen y simultáneamente mantienen la barrera hematoencefálica a través de la membrana limitans glialis perivascularis (una membrana limitante que rodea la sangre vasos del cerebro).
Función y tareas
Además de su función protectora del SNC frente a influencias nocivas, la barrera hematoencefálica también regula los procesos de transporte entre el torrente sanguíneo y el cerebro. Así, existen diversos procesos físicos y químicos que controlan este transporte. La mayoría de las sustancias solubles que pueden atravesar esta barrera la atraviesan por difusión. Dado que la barrera hematoencefálica está firmemente sellada por uniones estrechas, la difusión no puede ocurrir a través de hendiduras intercelulares como ocurre en otros órganos. Mediante el capilar vasos del cerebro, las sustancias solo pueden pasar por transporte transmembrana. La difusión libre representa la forma más simple de este transporte. Pequeño lipofílico moléculas puede difundirse pasivamente a través de las membranas celulares del epitelio e incluso a través de uniones estrechas. Pequeñas moléculas polares, como agua, están sujetos a permeabilidad mediada por canales. Cierto canal proteínas, acuaporinas, median en el transporte de agua a través de la barrera hematoencefálica y así regular simultáneamente el agua equilibrar del cerebro. Para moléculas de nutrientes grandes y polares pero vitales, como glucosa o muchos aminoácidos, existen determinadas moléculas de transporte que facilitan la difusión de las sustancias correspondientes. Dado que no se requiere energía para estas formas de difusión, son difusiones pasivas. Sin embargo, también hay sustancias que solo pueden transportarse con el uso de ATP, es decir, añadiendo energía. Los transportadores activos son las llamadas "bombas" que transportan los sustratos con entrada de energía incluso contra el concentración degradado. Las moléculas seleccionadas también atraviesan la barrera hematoencefálica con la ayuda de receptores especiales que son específicamente responsables de su transporte.
Enfermedades
La alteración de la barrera hematoencefálica puede Lead a diversas enfermedades neurológicas. Enfermedades iniciales, como diabetes mellitus inflamación en el cerebro, o tumores cerebrales, a menudo dañan esta barrera. Las consecuencias a largo plazo son el daño cerebral. Cierto patógenos puede cruzar la barrera hematoencefálica. Estos incluyen el virus HI. Algunos bacterias fotosintéticas, como Escherichia coli, a veces también superan los mecanismos protectores de la barrera liberando toxinas especiales. Si las células del propio sistema de defensa inmunológico del cuerpo superan la barrera hematoencefálica, el cuadro clínico de esclerosis múltiple puede desarrollarse. Los estudios han demostrado que las enfermedades neurodegenerativas, como Alzheimer, también hacen que la barrera entre el cerebro y el torrente sanguíneo se vuelva permeable. Este puede ser el punto de partida para la extensa desaparición de las células cerebrales. Se sabe que un factor de riesgo importante de enfermedad neurológica es alcohol abuso. Crónico alcohol el consumo daña la barrera hematoencefálica con consecuencias incalculables. La disfunción de la barrera favorece las infecciones bacterianas y las respuestas inflamatorias del cerebro inducidas autoinmunológicamente. Nicotina El abuso también es un factor de riesgo con respecto al daño de la barrera hematoencefálica. Nicotina promueve la enfermedad cardiovascular, que a su vez tiene un gran impacto en el rendimiento cerebral. Los fumadores tienen un mayor riesgo de desarrollar bacterias meningitis. Los estudios han demostrado que la estructura de la barrera hematoencefálica se ve alterada por nicotina. La estrecha unión proteínas se distribuyen de forma diferente y ya no pueden realizar plenamente su función. La influencia de radiación electromagnética sobre la barrera hematoencefálica también se está discutiendo. Es negativo salud Se han documentado efectos para el rango de megahercios a gigahercios para densidades de alta energía. La alta energía densidad of radiación electromagnética conduce a un calentamiento mensurable en el tejido afectado. Queda por investigar hasta qué punto el calentamiento daña la barrera hematoencefálica.
Enfermedades cerebrales típicas y comunes.
- Demencia
- enfermedad de Creutzfeldt-Jakob
- Lagunas de memoria
- Hemorragia cerebral
- Meningitis
