Qual è la funzione della barriera ematoencefalica?
Il cervello è separato dal resto del corpo dalla barriera ematoencefalica. In che modo i virus attraversano la barriera ematoencefalica per accedere al sistema nervoso centrale? Come funziona la barriera ematoencefalica?
Come definire la barriera ematoencefalica?
La barriera emato-encefalica è una barriera altamente selettiva la cui funzione principale è quella di separare il sistema nervoso centrale (SNC) dal flusso sanguigno. Il suo meccanismo permette di controllare da vicino gli scambi tra il sangue e il compartimento cerebrale. La barriera ematoencefalica isola quindi il cervello dal resto del corpo e gli fornisce un ambiente specifico, diverso dall'ambiente interno del resto del corpo.
La barriera emato-encefalica ha speciali proprietà filtranti che le consentono di impedire l'ingresso di sostanze estranee potenzialmente tossiche nel cervello e nel midollo spinale.
Qual è il ruolo della barriera ematoencefalica?
Questa barriera emoencefalica, grazie al suo filtro altamente selettivo, può consentire il passaggio di acqua, alcuni gas e molecole liposolubili per diffusione passiva, nonché il trasporto selettivo di molecole quali glucosio e amminoacidi che svolgono un ruolo. cruciale nella funzione neuronale e prevenire l'ingresso di potenziali neurotossine lipofile, attraverso un meccanismo di trasporto mediato da glicoproteine attive.
Gli astrociti (aiutano a mantenere l'ambiente chimico ed elettrico fornendo i nutrienti necessari al cervello ed espellendo i loro rifiuti) sono essenziali nella creazione di questa barriera.
La barriera ematoencefalica protegge il cervello dalle tossine e dai messaggeri che circolano nel sangue.
Inoltre, questo ruolo è a doppio taglio, perché impedisce anche l'ingresso di molecole a fini terapeutici.
Quali sono le patologie legate alla barriera ematoencefalica
Alcuni virus possono ancora superare questa barriera attraverso il sangue o per trasporto “assonale retrogrado”. I disturbi della barriera ematoencefalica sono causati da diverse malattie.
Malattie neurodegenerative
A causa della sua funzione essenziale nel mantenimento dell'omeostasi cerebrale, la barriera emato-encefalica può anche essere l'inizio di alcune malattie neurologiche come le malattie neurodegenerative e le lesioni cerebrali come il morbo di Alzheimer (AD) ma che rimangono molto rare. .
Diabete mellito
Anche altre malattie, come il diabete mellito, hanno un impatto negativo sul mantenimento della barriera ematoencefalica.
Altre patologie
Altre patologie, invece, interferiscono con la funzione dell'endotelio dall'interno, cioè l'intera barriera ematoencefalica viene danneggiata dalle azioni della matrice extracellulare.
Al contrario, un certo numero di malattie cerebrali si manifesta con il fatto che alcuni agenti patogeni possono attraversare la barriera emato-encefalica causando infezioni cerebrali che sono malattie devastanti accompagnate da elevata mortalità o nei sopravvissuti a gravi sequele neurologiche. Questi includono, per esempio, una varietà di microrganismi patogeni, batteri, funghi, virus HI, virus T-linfotropico umano 1, virus del Nilo occidentale e batteri, come Neisseria meningitidis o Vibrio cholerae.
Nella sclerosi multipla, i "patogeni" sono cellule del sistema immunitario del corpo che attraversano la barriera emato-encefalica.
Le cellule metastatiche attraversano con successo la barriera ematoencefalica in alcuni tumori non cerebrali e possono causare metastasi nel cervello (glioblastoma).
Quale trattamento?
La somministrazione di cure al cervello attraversando la barriera emato-encefalica è un vero e proprio viaggio perché impedisce anche l'accesso dei farmaci, soprattutto quelli a grande struttura molecolare, alla zona da trattare.
Alcuni farmaci come la Temozolomide, usati per combattere il glioblastoma, hanno le proprietà chimiche e fisiche che gli permettono di superare la barriera e raggiungere il tumore.
Una delle possibilità esplorate nel tentativo di eliminare questo problema è l'implementazione di tecniche in grado di penetrare meccanicamente la barriera ematoencefalica.
La barriera emato-encefalica è una barriera significativa al trattamento, ma la ricerca è in corso.
Diagnostico
Il primo mezzo di contrasto sviluppato per la risonanza magnetica è stato il gadolinio (Gd) e poi il Gd-DTPA77, che ha permesso di ottenere risonanze magnetiche più avanzate per la diagnosi delle lesioni locali della barriera ematoencefalica. La molecola Gd-DTPA è molto impermeabile per attraversare una sana barriera emato-encefalica.
Altri meccanismi di imaging
L'uso di "tomografia a emissione di fotone singolo" o "tomografia a emissione di positroni".
Difetti della barriera ematoencefalica possono essere valutati anche mediante diffusione di mezzi di contrasto appropriati mediante tomografia computerizzata.