Què és la barrera hematoencefàlica?
La barrera hematoencefàlica és una barrera entre la sang i la substància cerebral. Està format per les cèl·lules endotelials de la paret interna dels capil·lars sanguinis del cervell i els astròcits (una forma de cèl·lules glials) que envolten els vasos. Les cèl·lules endotelials dels vasos cerebrals capil·lars estan tan estretament lligades entre elles mitjançant les anomenades unions estretes (en forma de cinturó, unions estretes) que cap substància pot lliscar entre les cèl·lules de manera incontrolada. Per entrar al cervell, totes les substàncies han de passar per les cèl·lules, que està estrictament controlada.
Existeix una barrera comparable entre la sang i el sistema de la cavitat del cervell, que conté el líquid cefaloraquidi (LCR). Aquesta anomenada barrera sang-líquid cefaloraquidi és una mica més feble que la barrera hematoencefàlica. Així, malgrat la funció de barrera, és possible algun intercanvi de substàncies entre la sang i el LCR.
Quina és la funció de la barrera hematoencefàlica?
Funció de filtre de la barrera hematoencefàlica
La barrera hematoencefàlica també té una funció de filtrat altament selectiva:
Petites substàncies liposolubles com l'oxigen, el diòxid de carboni o fins i tot els gasos anestèsics poden travessar la barrera hematoencefàlica mitjançant la difusió a través de les cèl·lules endotelials. Algunes altres substàncies necessàries pel teixit cerebral (com ara glucosa en sang = glucosa, electròlits, alguns pèptids, insulina, etc.) es fan passar a través de la barrera amb l'ajut de sistemes de transport especials.
La resta de substàncies, en canvi, es retenen perquè no puguin causar cap dany al cervell sensible. Per exemple, els neurotransmissors de la sang no poden passar per la barrera hematoencefàlica perquè interromprien el flux d'informació de les cèl·lules nervioses del cervell. Diversos fàrmacs i patògens també s'han de mantenir allunyats del cervell mitjançant la barrera hematoencefàlica.
Algunes substàncies penetren a la barrera
En medicina, de vegades és necessari lliurar medicaments al cervell que no poden creuar la barrera hematoencefàlica. Un exemple: els cervells dels malalts de Parkinson són deficients en el neurotransmissor dopamina. Tanmateix, als pacients no se'ls pot donar dopamina per compensar perquè no pot creuar la barrera hematoencefàlica. En canvi, els pacients reben el precursor de la dopamina levodopa (L-dopa), que pot passar fàcilment de la sang al cervell. Allà es converteix després per un enzim en la dopamina eficaç.
Per al tractament dels tumors cerebrals, la barrera hematoencefàlica es anul·la temporalment mitjançant la infusió d'una solució altament hipertònica a l'artèria caròtida. Això permet que els fàrmacs inhibidors del tumor arribin al cervell.
On es troba la barrera hematoencefàlica?
La barrera hematoencefàlica es troba al cervell. Les cèl·lules endotelials de la paret interna dels vasos sanguinis fins segellen la paret dels vasos mitjançant unions estretes, proporcionant la funció de barrera real (juntament amb els astròcits circumdants).
Quins problemes pot causar la barrera hematoencefàlica?
La bilirubina, un pigment biliar, normalment es manté fora del cervell en unir-se a les proteïnes plasmàtiques. En els nadons prematurs, però, la concentració de bilirubina a la sang pot augmentar tant per l'hemòlisi (dissolució dels glòbuls vermells) i la degradació lenta que es supera la capacitat de les proteïnes plasmàtiques d'unir la bilirubina. La bilirubina lliure i no unida pot creuar la barrera hematoencefàlica (bebè) i entrar al teixit cerebral. Aquest icteri nuclear o neonatal pot provocar danys cerebrals irreversibles.
Infeccions i tumors
Els citomegalovirus del grup del virus de l'herpes utilitzen glòbuls blancs com a portadors per creuar la barrera hematoencefàlica (nadó). En una dona embarassada, la infecció condueix a un avortament involuntari (avortament), la mort de l'embrió per néixer o una infecció generalitzada del nadó amb inflamació del cervell (encefalitis), calcificacions al cervell, convulsions i paràlisi. Si el nadó s'infecta després del naixement, es poden produir els mateixos símptomes, però el curs pot romandre discret.
Les metàstasis del tumor també poden travessar la barrera hematoencefàlica. Les cèl·lules canceroses s'uneixen a la paret endotelial dels capil·lars i expressen les seves pròpies molècules per a l'adhesió. A continuació, aquests s'uneixen a receptors especials, mitjançant els quals s'obre el camí a través de la barrera hematoencefàlica.
