Barrera hematoencefálica

Imagen de microscopio electrónico de los capilares.

La barrera hematoencefálica (BHE) es una barrera de permeabilidad altamente selectiva que separa la sangre que circula en el fluido extracelular cerebral en el sistema nervioso central (SNC). La barrera hematoencefálica está formada por células cerebrales endoteliales que están conectadas por uniones estrechas con una resistividad eléctrica muy alta, de al menos 0.1 Ω⋅m.[1]

Esta barrera permite el paso del agua, algunos gases, y 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. Los astrocitos son esenciales en la creación de esta barrera. Un pequeño número de regiones en el cerebro, incluyendo los órganos circuventriculares, no tienen barrera hematoencefálica.

La barrera hematoencefálica se produce a lo largo de todos los capilares y se compone de uniones estrechas alrededor de los capilares que no existen en la circulación normal.[4]

Estructura

Croquis que muestra la constitución de los vasos sanguíneos en el cerebro

Esta "barrera" resulta de la selectividad de las uniones estrechas entre las células endoteliales en los vasos del sistema nervioso central que restringe el paso de solutos. En la interfaz entre la sangre y el cerebro, las células endoteliales se conectan entre sí por estas uniones estrechas que están compuestos por subunidades más pequeñas, con frecuencia dímeros bioquímicos, que son proteínas transmembranales, tales como la ocludina, claudina, la molécula de adhesión de unión (JAM) y ESAM.[4]

La barrera hematoencefálica está compuesta de células de alta densidad que restringen el paso de sustancias del torrente sanguíneo mucho más de lo que lo hacen las células endoteliales capilares en otras partes del cuerpo. Los pies de astrocito (también conocidos como "limitans glia") rodean las células endoteliales de la BHE, proporcionando apoyo bioquímico a éstas células.[6]

Varias áreas del cerebro humano no están en el lado del cerebro de la BHE. Algunos ejemplos de estos son los órganos circuventriculares, el techo del tercer y cuarto ventrículo, los capilares de la glándula pineal en el techo del diencéfalo y la glándula pineal. La glándula pineal segrega la hormona melatonina "directamente en la circulación sistémica",[8]

Desarrollo

Originalmente, los experimentos en la década de 1920 parecían mostrar que la barrera hematoencefálica era inmadura en los recién nacidos. La razón de este error fue una falla en la metodología (la presión osmótica era demasiado alta y los delicados vasos capilares embrionarios sufrieron daños parciales). Se informó que con una concentración plasmática elevada en el recién nacido, sustancias naturales tales como la albúmina, α-1-fetoproteína o la transferrina no pudieron ser detectadas fuera de las células en el cerebro. El transportador de la glicoproteína P ya existe en el endotelio embrionario.[9]

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