Bloed-hersen barrière De beschermende laag van de hersenen

In encephalon en het hele zenuwstelsel is een fundamenteel orgaan voor de mens. Daarom wordt het sterk beschermd door botten (de schedel en de wervelkolom) en door een systeem van drie lagen membranen, hersenvliezen genaamd. De veiligheid van de verschillende delen van de hersenen is versterkt door miljoenen jaren van evolutie.

Hoewel al deze elementen kunnen van essentieel belang als het gaat om het beschermen van de schedel van een beroerte of trauma, niet voldoende zijn om de hersenen van andere gevaren te beschermen zoals virale infecties die via het bloed kon krijgen. Om dit soort gevaar zo veel mogelijk te voorkomen, We hebben een ander type bescherming: de bloed-hersenbarrière (BHE).

De ontdekking van het BHE

Terwijl al eerder verdacht van het bestaan ​​van iets dat de inhoud van het bloed in het bloed en het zenuwstelsel gescheiden, zou de realisatie van dit feit niet komen totdat 1885. Een onderzoeker genaamd Paul Ehrlich een tinctuur van de bloedtoevoer geïntroduceerd een dier en observeer dat later het enige punt dat niet gekleurd was, was het centrale zenuwstelsel, en met name het encefalon. De reden hiervoor moest in verband worden gebracht met een beschermingssysteem dat dat gebied omringde alsof het een membraan was.

Later zou een andere onderzoeker, Edwin Goldman, het omgekeerde proces proberen door het hersenvocht te verven en te observeren dat de enige gekleurde delen overeenkwamen met het zenuwweefsel. Deze experimenten weerspiegelen het bestaan ​​van iets dat een hoge mate van blokkade veroorzaakt tussen het zenuwstelsel en de rest van het lichaam, iets dat jaren later door Lewandowski de bloedhersenbarrière zou worden genoemd en door een groot aantal deskundigen zou worden onderzocht.

Een bescherming tussen het bloed en de hersenen

De bloed-hersenbarrière is een kleine laag endotheelcellen, cellen die deel uitmaken van de wand van bloedvaten, gelegen langs de meeste haarvaten die de hersenen bevloeien. Deze laag heeft als belangrijkste kenmerk zijn hoge niveau van ondoordringbaarheid, waardoor een groot aantal stoffen niet van het bloed naar de hersenen kan stromen en vice versa.

Op deze manier, de BHE werkt als een filter tussen bloed en het zenuwstelsel. Desondanks kunnen sommige stoffen zoals water, zuurstof, glucose, koolstofdioxide, aminozuren en wat meer moleculen passeren, met ondoordringbaarheid is relatief.

Zijn actie als filter wordt uitgevoerd door zowel zijn structuur, door de unie tussen de cellen te beperken die de passage tot de verschillende substanties vormen, en door het metabolisme van de substanties om het te bereiken door het gebruik van enzymen en transportbanden. Dat wil zeggen, het heeft een fysiek facet en een ander dat chemisch is.

Hoewel de bloed-hersenbarrière zelf een laag endotheelcellen is, hangt de goede werking ervan ook af van andere soorten cellulaire structuren. In het bijzonder wordt het ondersteund door cellen die pericyten worden genoemd, die structurele ondersteuning bieden en de endotheelcellen omhullen, terwijl de bloedvatwand stabiel blijft, evenals microglia.

De blinde vlekken van de BHE

Ondanks het belang dat het heeft als het gaat om de bescherming van het zenuwstelsel de bloed-hersenbarrière het dekt niet de hele hersenen, omdat het bepaalde stoffen moet ontvangen en in staat zijn om uit te stoten, zoals hormonen en neurotransmitters. Het bestaan ​​van dit soort blinde vlekken is noodzakelijk om de goede werking van het organisme te garanderen, omdat het niet mogelijk is om de hersenen volledig geïsoleerd te houden van wat er in de rest van het lichaam gebeurt.

De gebieden die niet door deze barrière worden beschermd, bevinden zich rond het derde hersenventrikel en worden circumventriculaire organen genoemd. In deze gebieden hebben de haarvaten een gefenestreerd endotheel, met enkele openingen of toegangen die de stroom van stoffen van de ene kant van het membraan naar de andere kant toelaten..

Locaties zonder bloed-hersenbarrière zijn hoofdzakelijk van het neuro-endocriene systeem en het autonome zenuwstelsel, en sommige van de structuur van deze groep circelvormige organen hypofyse, de pijnappelklier, sommige delen van de hypothalamus, de area postrema de vasculoso orgaan van lamina terminalis en het subfornical orgel (onder de fornix).

Overschrijding van de bloed-hersenbarrière

Zoals we hebben gezien, is de bloed-hersenbarrière permeabel, maar op een relatieve manier, omdat het de doorgang van sommige stoffen mogelijk maakt. Ongeacht de locaties waar de bloed-hersenbarrière niet aanwezig is, wel een reeks mechanismen waarmee essentiële componenten voor het functioneren van de cellen erdoorheen kunnen gaan.

Het meest voorkomende en vaak gebruikte mechanisme in deze zin is het gebruik van transporters, waarbij het te transporteren element of de stof is bevestigd aan een receptor die vervolgens het cytoplasma van de endotheelcel binnengaat. Eenmaal daar is de stof gescheiden van de receptor en wordt aan de andere kant uitgescheiden door de endotheelcel zelf.

Een ander mechanisme waarbij stoffen de bloed-hersenbarrière passeren, is transcytose, proces waarin een reeks blaasjes wordt gevormd in de barrière waardoor stoffen van de ene naar de andere zijde kunnen passeren.

Transmembraan diffusie toelaat verschillend geladen ionen kunnen bewegen door de bloed-hersenbarrière, handelend elektronische lading en de concentratiegradiënt waardoor de stoffen aan beide zijden van de barrière zijn tot elkaar aangetrokken.

Eindelijk, een vierde mechanisme waardoor elke substantie in de hersenen passeert zonder dat de bloed-hersenbarrière tussenbeide komt, is om het direct over te slaan. Eén manier om dit te doen is om de sensorische neuronen te gebruiken, waardoor een omgekeerde transmissie door het axon van het neuron naar zijn soma wordt gedwongen. Het is het mechanisme dat wordt gebruikt door ziektes die bekend staan ​​als hondsdolheid.

Belangrijkste functies

Omdat het al mogelijk was om enkele van de eigenschappen te zien die de bloed-hersenbarrière tot een essentieel element voor het zenuwstelsel maken, aangezien deze laag endotheelcellen voornamelijk de volgende functies vervult:.

De belangrijkste functie van de bloed-hersenbarrière is die van bescherm de hersenen tegen de komst van externe stoffen, voorkomen van de passage van deze elementen. Op deze manier kan de grote meerderheid van de moleculen buiten het zenuwstelsel zelf het niet beïnvloeden, waardoor wordt voorkomen dat een groot deel van de virale en bacteriële infecties de hersenen beïnvloeden..

Naast deze defensieve functie door het blokkeren van de toegang van schadelijke elementen, maakt de aanwezigheid ervan ook het juiste onderhoud van de neurale omgeving mogelijk door de samenstelling van de interstitiële vloeistof die de cellen baadt en onderhoudt, constant te houden..

Een laatste functie van de bloed-hersenbarrière is om elementen te metaboliseren of te wijzigen om ze te laten kruisen tussen bloed en zenuwweefsel zonder de werking van het zenuwstelsel op een ongewenste manier te verstoren. Natuurlijk ontsnappen sommige stoffen aan dit controlemechanisme.

Een therapeutisch problematische bescherming

Het feit dat de bloed-hersenbarrière zo ondoordringbaar is en de toegang van de meeste elementen niet toelaat, is gunstig wanneer de hersenfunctie correct is en er geen medische of psychiatrische interventie vereist is. Maar in gevallen waar extern optreden op medisch of farmacologisch niveau noodzakelijk is, is deze barrière een moeilijk te behandelen moeilijkheid.

En is dat een groot deel van de medicijnen die worden toegepast op medisch vlak en zou dienen voor de behandeling van een ziekte of infectie elders in het lichaam zijn niet effectief bij de behandeling van het probleem in de hersenen, vooral omdat de blokkerende werking van de barrière bloed-hersenbarrière. Voorbeelden hiervan is te vinden in medicijnen gewijd aan het bestrijden van tumoren, de ziekte van Parkinson of dementie.

Om het te repareren in veel gevallen is het noodzakelijk om de substantie rechtstreeks in de interstitiële vloeistof te injecteren, circelvormige organen gebruik baan, het breken van de barrière tijdelijk gebruik van microbelletjes op specifieke punten onder echografische of gebruik chemische samenstellingen zelf kan de bloed-hersenbarrière doorkruisen sommige van de hierboven beschreven mechanismen.

Bibliografische referenties:

• Ballabh, P. et al. (2004). De bloed-hersenbarrière: een overzicht. Structuur, regulatie en klinische implicaties Neurobiol. Dis.; 16: 1-13.
• Escobar, A. en Gómez, B. (2008). Bloed-hersenbarrière: Neurobiologie, klinische implicaties en het effect van stress op de ontwikkeling ervan. Rev. Mex. Neurci.:9(5): 395-405.
• Interlandi, J. (2011). Steek de bloed-hersenbarrière over. Notes. Onderzoek en wetenschap.
• Pachter, J.S. et al. (2003). De bloed-hersenbarrière en zijn rol in immuniteitsprivilege in het centrale zenuwstelsel. J. Neuropath. Exper. Neurol.; 62: 593-604.
• Purves, D.; Lichtman, J.W. (1985). Principes van neurale ontwikkeling. Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates.
• Saladin, K. (2011). Menselijke anatomie McGraw-Hill.