Introducción a la barrera hematoencefálica
2 Referencia en inglés BBB
Barrera hematoencefálica
Blood- barrera cerebral
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El líquido cefalorraquídeo es secretado principalmente por el plexo coroideo, pero sus componentes y el plasma no contienen muy pocas proteínas y menos glucosa, pero sí las concentraciones de Na y Mg2. son superiores a las del plasma. Las concentraciones de K, HCO3 y Ca2 son inferiores a las del plasma. Se puede observar que el transporte de material entre la sangre y el líquido cefalorraquídeo no es un proceso pasivo, sino un proceso de transporte activo. Además, algunas sustancias macromoleculares tienen dificultades para ingresar al líquido cefalorraquídeo desde la sangre. Parece que existe una barrera especial entre la sangre y el líquido cefalorraquídeo, por lo que se llama barrera sangre-líquido cefalorraquídeo. Esta barrera tiene diferente permeabilidad a diferentes sustancias. Las sustancias liposolubles como el O2 y el CO2 pueden atravesar fácilmente la barrera, pero muchos iones tienen baja permeabilidad. La base de la barrera hematoencefálica es un sistema transportador especializado para transportar diversas sustancias dentro de las paredes de los capilares no porosos y las células del plexo coroideo.
Existe una barrera similar entre la sangre y el tejido cerebral que puede limitar el libre intercambio de sustancias entre la sangre y el tejido cerebral, llamada barrera hematoencefálica. Las sustancias liposolubles como el O2, el CO2, algo de alcohol y el etanol atraviesan fácilmente la barrera hematoencefálica. Para diferentes sustancias solubles en agua, su permeabilidad no está necesariamente relacionada con su tamaño molecular. Por ejemplo, la permeabilidad de la glucosa y los aminoácidos es muy alta, mientras que la permeabilidad del manitol, la sacarosa y muchos p-aminoácidos es muy baja o incluso no permeable. Esto demuestra que el intercambio de materiales en los capilares cerebrales es diferente al de otras partes del cuerpo y también es un proceso de transporte activo. Observada con un microscopio electrónico, la superficie de la mayoría de los capilares del cerebro está rodeada por protuberancias (pilares perivasculares) de astrocitos. Por tanto, se especula que el intercambio de materia entre la sangre capilar y las neuronas puede estar mediado por células gliales. Por lo tanto, el endotelio capilar, la membrana basal y el pie perivascular de los astrocitos pueden ser la base morfológica de la barrera hematoencefálica. Además, con este efecto barrera también está relacionada la permeabilidad específica de la pared capilar a diversas sustancias.
La existencia de la barrera hematoencefálica y la barrera hematoencefálica tiene una importancia fisiológica importante para proteger el entorno químico estable alrededor del tejido cerebral y evitar que sustancias nocivas en la sangre invadan el cerebro. Por ejemplo, la concentración de K en el líquido cefalorraquídeo es baja. Incluso si la concentración de K en plasma se duplica en el experimento, la concentración de K en el líquido cefalorraquídeo aún se puede mantener en un nivel normal. Por lo tanto, la excitabilidad de las neuronas en el cerebro no cambiará significativamente debido a cambios en la concentración plasmática de K. Debido a la existencia de una barrera hematoencefálica, sustancias como la acetilcolina, la norepinefrina, la dopamina y la glicina en la sangre circulante no pueden ingresar fácilmente al cerebro, de lo contrario, los cambios en las concentraciones plasmáticas de estas sustancias alterarán significativamente las actividades funcionales de las neuronas en el cerebro. cerebro.
Cabe señalar que en algunas partes del cerebro, como el hipotálamo alrededor del tercer ventrículo y los órganos periventriculares en el borde posterior del bulbo raquídeo, la barrera hematoencefálica es débil y la Las paredes de los capilares no son permeables a muchas sustancias superiores a las de otras partes del cerebro. Por lo tanto, ciertas sustancias de la sangre circulante, como la angiotensina II y otros péptidos, pueden ingresar al cerebro por estas partes y actuar sobre los receptores correspondientes, provocando diversos efectos. Además, cuando el tejido cerebral sufre hipoxia, lesión, etc. , y en los sitios de tumores cerebrales, la permeabilidad de las paredes capilares aumenta, por lo que es menos probable que las sustancias que atraviesan la barrera hematoencefálica ingresen al tejido cerebral en el área dañada. La albúmina marcada con isótopos se puede inyectar clínicamente en el cuerpo. Estas proteínas ingresan al tejido cerebral normal más lentamente pero ingresan más fácilmente al tejido tumoral cerebral, por lo que este método puede usarse para examinar de manera uniforme la ubicación de los tumores cerebrales. Cuando se usan medicamentos para tratar afecciones neurológicas, es importante saber si el medicamento puede cruzar fácilmente la barrera hematoencefálica.
En el sistema ventricular, el líquido cefalorraquídeo y el tejido cerebral están separados por el canal ventricular; en la superficie del cerebro, el líquido cefalorraquídeo y el tejido cerebral están separados por la piamadre. El epéndimo y las leptomeninges son muy permeables y las sustancias del líquido cefalorraquídeo pueden ingresar fácilmente al tejido cerebral a través del epéndimo o las leptomeninges. Por lo tanto, clínicamente, los medicamentos que no pueden atravesar fácilmente la barrera hematoencefálica se pueden inyectar directamente en el líquido cefalorraquídeo para ingresar rápidamente al tejido cerebral.