Introducción
La barrera hematoencefálica (BHE) es una de las barreras hemáticas que constituyen un sistema de protección del sistema nervioso central contra la entrada de sustancias extrañas formada constituida principalmente por células endoteliales de la red capilar del sistema nervioso central.
Figura 1 . Barrera hematoencefálica . La barrera hematoencfálica es una estructura histológica compleja de permeabilidad altamente selectiva que separa la sangre que circula del fluido extracelular cerebral en el sistema nervioso central.. La barrera hematoencefálica está formada por:1) células endoteliales de la red capilar del sistema nervioso central. caracterizadas porque cada borde celular está íntimamente unido a la célula adyacente que hace impermeable a la pared interna del capilar ; 2) los pericitos que se encuentran en la lámina basal abluminal, 3) los astrocitos perivasculares cuyas prolongaciones forman pies terminales alrededor de los capilares, y 3) la microglía. Esta barrera regula el intercambio entre la sangre circulante y el tejido nervioso. Así permite el paso del agua, algunos gases y de moléculas solubles en lípidos por medio de difusión pasiva, así como el transporte selectivo de moléculas tales como glucosa y aminoácidos que son cruciales para la función neuronal. Por otra parte, la barrera hematoencefálica puede impedir la entrada de lipófilicos, neurotoxinas potenciales, por medio de un mecanismo de transporte activo mediado por la glicoproteína P. Un pequeño número de regiones en el cerebro, incluyendo los órganos circuventriculares, no tienen barrera hematoencefálica.
Esta barrera sirve para controlar y restringir el paso de sustancias tóxicas y de fármacos entre la circulación sanguínea y el fluido cerebral manteniendo la homeostasis del microambiente químico del sistema nervioso central.. Participa en la regulación del volumen y la composición del líquido céfalorraquídeo que rodea el encéfalo a través de procesos de transporte específicos, y por lo tanto contribuye a la homeostasis del sistema nervioso central.
Su existencia es vital para comprender la farmacología de los fármacos analgésicos
Contenido del artículo
La barrera hematoencefálica (BHE) es una estructura histológica compleja constituida principalmente por células endoteliales de la red capilar del sistema nervioso central.
Constitución : La BHE está formada por: 1) células endoteliales de la red capilar del sistema nervioso central. caracterizadas porque cada borde celular está íntimamente unido a la célula adyacente que hace impermeable a la pared interna del capilar ; 2) los pericitos que se encuentran en la lámina basal abluminal, 3) los astrocitos perivasculares cuyas prolongaciones forman pies terminales alrededor de los capilares, y 4) la microglía
1) Células endoteliales de la red capilar del sistema nervioso central.
- En las células endoteliales de los capilares cerebrales pueden distinguirse 3 aspectos diferenciales que le dan identidad en relación a otros capilares del orgnismo :
1.- Presenta uniones estrechas ( " tight- junctions " ) . De esta manera , el endotelio de los capilares cerebrales que forman la BHE se caracteriza porque cada borde celular está íntimamente unido a la célula adyacente, sella de ese modo la hendidura intercelular lo que hace impermeable a la pared interna del capilar cerebral. Adicionalmente, el endotelio de los capilares encefálicos que forman la BHE es continuo, a diferencia del endotelio presente en los otros tejidos corporales; en los que el endotelio es fenestrado y por ende permeable.
- Desde un punto de vista molecular las uniones estrechas en el endotelio se asocian a tres proteínas integrales de la membrana: claudina, ocludina y moléculas de adhesión de la unión,7-10 así como algunas proteínas citoplasmáticas accesorias, tales como ZO1, ZO2, ZO3 y cingulina.
2.- Presenta numerosas mitocondrias , lo que indica la existencia de activos procesos de transporte . En este sentido , bioquímicamente se han demostrado varios mecanismos de transporte mediados por " carriers " específicos , muchos de ellos asociados a la bomba Na / K - ATPasa . Esto constituye una verdadera barrera enzimática
3.Están rodeadas ( aunque no en forma total ) por células gliales .
- Estas células hacen que los capilares se comporten más como órganos secretores que como barreras de filtración.
- Las células endoteliales restringen la difusión de objetos microscópicos (por ejemplo, bacterias) y moléculas grandes o hidrófilos en el líquido cefalorraquídeo (LCR); al mismo tiempo, permiten la difusión de pequeñas moléculas o hidrófobos (O2, CO2, hormonas). Las células de la barrera transportan activamente productos metabólicos tales como la glucosa a través de la barrera con proteínas específicas.
2) Pericitos
- Se encuentran en la lámina basal abluminal,
3) Los astrocitos perivasculares
- Sus prolongaciones forman pies terminales alrededor de los capilares,
4) La microglía
Localización : La BHE está situada a lo largo de la mayoría de los capilares que irrigan el encéfalo. No obstante , existen ciertas zonas ( órganos circunventriculares ) donde la barrera hematoencefálica no existe debido a que los capilares carecen de las propiedades comentadas . Estas zonas son verdaderas " ventanas " del sistema nervioso central. , que cumplen funciones quimirreceptoras y de recepción hormonal , y que en su mayoría están especializadas en la neurosecreción . Los órganos circunventriculares son : 1) la eminencia media del hipotálamo , 2) la epífisis cerebral , 3) el órgano vadculoso de la lámina terminal , 4) el área postrema ; 5) el área subcomisural , 6) el órgano subfornical , 7) la neurohipófisis
Funcionamiento :
- En el funcionamiento de la BHE intervienen 2 factores :
1) Las características morfológicas y funcionales de los capilares cerebrales : explicadas anteriormente
2) Las caracteríscas físicoquímicas de la sustancia que ha de transferirse :
- Entre las características físicoquímicas requeridas para el paso de sustancias a través de la BHE reseñar: 1 Bajo peso molecular ; 2) Liposolubilidad
- Las proteínas prácticamente no atraviesan la BHE mientras que entre los compuestos de bajo peso molecular los hidorsolubles la atraviesan mucho más lentamente que los liposolubles
Existen diversas condiciones neuropatológicas en las que se modifica el funcionaiento normal de la BHE como la hipoxia , la isquemia y el estrés , el alcohol
Diferencias con la barrera hematocefalorraquídea :
- La barrera hematocefalorraquídea es aquella que afecta el paso de sustancias desde los capilares coroideos al líquido cefalorraquídeo . Esta barrera, se diferencia de la
1) Su localización : la barrera hematocefalorraquídea se ubica principalmente en el sello circunferencial establecido entre las células del epitelio coroideo . La BHE está situada a lo largo de la mayoría de los capilares que irrigan el encéfalo.
2) Su composición :
3)
de los capilares cerebrales de la BHE, los capilares del plexo coroideo presentan numerosas fenestraciones , y por lo tanto su endotelio no impide la difusión se sustancias de la sangre al líquido cefalorraquídeo
Funciones :
- Protege al cerebro de los compuestos y las moléculas circulantes en la corriente sanguínea gracias a las bien consolidadas uniones estrechas del endotelio de los capilares cerebrales, lo cual permite que sólo el oxígeno, la glucosa, aminoácidos y otros nutrientes esenciales crucen la BHE.
- Transporte selectivo desde la red capilar al parénquima cerebral, por medio de transporte facilitado como ocurre con la glucosa, o bien por difusión activa que depende del ATP.
- La BHE metaboliza o modifica elementos de la sangre hacia el tejido nervioso y viceversa.
Última actualización el 06/01/2020