Barreira hematoencefalica

o Barreira hematoencefalica serve como uma barreira natural entre o sistema nervoso central (SNC) e a corrente sanguínea. Ele só permite o transporte seletivo de massa. Distúrbios da barreira hematoencefálica podem levar a doenças cerebrais graves.

Qual é a barreira hematoencefálica?

A barreira hematoencefálica separa as condições ambientais no cérebro e na corrente sanguínea. Processos muito complexos e bem ajustados ocorrem no cérebro, cuja interrupção teria consequências imprevisíveis. A barreira hematoencefálica, portanto, protege o SNC de patógenos, venenos, anticorpos, leucócitos, da influência de neurotransmissores no sangue e de mudanças no valor do pH.

Ao mesmo tempo, deve-se garantir que o SNC receba os nutrientes básicos e as substâncias necessárias ao seu funcionamento. O mesmo se aplica à remoção de produtos de degradação do metabolismo cerebral. Portanto, a barreira não é completamente hermeticamente fechada, mas seletivamente permeável. O transporte de substâncias importantes entre a corrente sanguínea e o cérebro é regulado por processos de difusão passivos e ativos, bem como por processos químicos seletivos. Moléculas essenciais como água, oxigênio e nutrientes importantes podem passar pela barreira hematoencefálica sem restrição.

Anatomia e estrutura

A barreira hematoencefálica consiste nas células endoteliais, pericitos e astrócitos. As células endoteliais formam a camada de parede mais interna dos capilares. Entre outras coisas, essas células regulam a troca de substâncias entre o tecido e o sangue.

Na barreira hematoencefálica, as células endoteliais têm as chamadas junções fechadas. Essas são faixas estreitas de proteínas de membrana que conectam as células endoteliais com tanta força que formam uma camada impermeável a muitas substâncias. Apenas moléculas muito pequenas podem se difundir por essa camada. A troca de substâncias entre a célula e o espaço entre as células é amplamente evitada. Os pericitos, por sua vez, estão localizados na parede externa dos capilares e são células do tecido conjuntivo. Estão conectados com as células endoteliais por meio de canais célula-célula, as junções comunicantes.

A interação de ambos os tipos de células por meio desses canais controla o potencial de membrana, responsável pela difusão seletiva das substâncias. Como as chamadas células-aranha, os astrócitos representam a maioria das células gliais do SNC. Eles fornecem nutrientes aos neurônios por meio de seus contatos com os vasos sanguíneos. Em sua membrana existem receptores para neurotransmissores.Eles também induzem a barreira hematoencefálica através da membrana limitans glialis perivascularis (uma membrana limítrofe que envolve os vasos sanguíneos do cérebro) e ao mesmo tempo a mantêm.

Função e tarefas

Além de sua função protetora do SNC contra influências nocivas, a barreira hematoencefálica também regula os processos de transporte entre a corrente sanguínea e o cérebro. Existem vários processos físicos e químicos que controlam esse transporte. A maioria das substâncias solúveis que podem até mesmo superar essa barreira passam por ela por difusão. Uma vez que a barreira hematoencefálica é totalmente fechada por junções rígidas, a difusão não pode ocorrer por meio de fissuras intercelulares como ocorre com outros órgãos.

As substâncias só podem ser transmitidas pelos vasos capilares do cérebro por meio do transporte transmembrana. A difusão livre é a forma mais simples desse transporte.Pequenas moléculas lipofílicas podem se difundir passivamente através das membranas celulares do epitélio e até mesmo através das junções estreitas. Pequenas moléculas polares, como a água, estão sujeitas à permeabilidade mediada por canais. Certas proteínas de canal, as aquaporinas, medeiam o transporte de água através da barreira hematoencefálica e, ao mesmo tempo, regulam o equilíbrio hídrico do cérebro. Para moléculas de nutrientes grandes e polares, mas vitais, como glicose ou muitos aminoácidos, existem certas moléculas de transporte que facilitam a difusão das substâncias correspondentes.

Como essas formas de difusão não requerem energia, são difusões passivas. No entanto, também existem substâncias que só podem ser transportadas com o uso de ATP, ou seja, pelo fornecimento de energia. Os transportadores ativos são chamados de "bombas" que usam energia para mover os substratos contra o gradiente de concentração. Moléculas selecionadas cruzam a barreira hematoencefálica com a ajuda de receptores especiais que são especificamente responsáveis ​​por seu transporte.

Doenças

Distúrbios da barreira hematoencefálica podem levar a várias doenças neurológicas. Doenças iniciais como diabetes mellitus, inflamação no cérebro ou tumores cerebrais freqüentemente danificam essa barreira.

As consequências a longo prazo são danos cerebrais. Certos patógenos podem cruzar a barreira hematoencefálica. Isso inclui o vírus HI. Algumas bactérias, como a Escherichia coli, às vezes superam os mecanismos de proteção da barreira liberando toxinas especiais. Quando células para a defesa imunológica do próprio corpo cruzam a barreira hematoencefálica, o quadro clínico de esclerose múltipla pode se desenvolver. Estudos têm mostrado que doenças neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer, também tornam a barreira entre o cérebro e a corrente sanguínea permeável.

Este pode ser o ponto de partida para a extensa morte das células cerebrais. O abuso de álcool é conhecido por ser um importante fator de risco para doenças neurológicas. O consumo crônico de álcool danifica a barreira hematoencefálica com consequências imprevisíveis. Os distúrbios funcionais da barreira favorecem as infecções bacterianas e as reações inflamatórias induzidas auto-imunologicamente no cérebro. O abuso da nicotina também é um fator de risco no que diz respeito a danos na barreira hematoencefálica.A nicotina promove doenças cardiovasculares, que por sua vez têm uma grande influência no desempenho do cérebro.

Os fumantes têm maior risco de desenvolver meningite bacteriana. A pesquisa mostrou que a nicotina altera a estrutura da barreira hematoencefálica. As proteínas de junção apertada são distribuídas de forma diferente e não podem mais desempenhar totalmente sua função. A influência da radiação eletromagnética na barreira hematoencefálica também é discutida. Seus efeitos negativos para a saúde na faixa de megahertz a gigahertz para altas densidades de energia são comprovados. A alta densidade de energia da radiação eletromagnética leva a um aquecimento mensurável no tecido afetado. Até que ponto o aquecimento danifica a barreira hematoencefálica ainda não foi investigado.

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Doenças cerebrais típicas e comuns

• demência
• Doença de Creutzfeldt-Jakob
• Lapsos de memória
• Hemorragia cerebral
• Meningite