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ASPECTOS FUNCIONAL Y ESTRUCTURAL DE LA BARRERA HEMATO-ENCEFALICA
Hace más de un siglo los experimentos de Paul Ehrlich mostraron que los vasos intracerebrales eran impermeables a la albúmina, originando el concepto de la existencia de una barrera para la entrada de proteínas al cerebro. Hoy se sabe que en la Barrera Hemato-Encefálica (BHE) existe un gran número de mecanismos fisiológicos,bioquímicos y enzimáticos que mantienen la homeostasis del sistema nervioso y que participan en ciertas patologías. La existencia de un microambiente constante también es favorecida por el flujo sanguíneo, el cual está en equilibrio con la demanda metabólica del tejido cerebral. Para apreciar las consecuencias funcionales que puede tener la alteración de la BHE, se hará una revisión de su estructura yfunción normal. Posteriormente se describirán algunos mecanismos de alteración de la BHE, y los cambios fisiopatológicos secundarios a ella.
Estructura de la Barrera Hemato-Encefálica
La BHE es una barrera física y metabólica que aísla al SNC del resto del organismo, constituida por células endoteliales especializadas que recubren el sistema vascular cerebral. Esta barrera tiene importancia tantoporque un aumento de permeabilidad puede originar enfermedades, como porque la impermeabilidad de una BHE intacta puede impedir el acceso de las drogas. Por esta razón, es deseable evaluar su grado de impermeabilidad. La proteína S100b, además de otros marcadores, potencialmente podrían ser marcadores periféricos de la permeabilidad de la BHE.
La BHE es una estructura plástica capaz de responderrápidamente a cambios en el cerebro o en la sangre. En condiciones normales tiene 4 funciones principales:
1. Separar y proteger al cerebro de compuestos circulantes en el resto del organismo.
2. Transportar en forma selectiva compuestos necesarios para el cerebro.
3. Detectar cambios en la sangre y comunicar estos cambios al cerebro y
4. Metabolizar substancias presentes en el cerebro yen la sangre.
La BHE radica en las características del endotelio de la microvasculatura. Este endotelio tiene al menos tres tipos de unión célula-célula, las que también se encuentran entre el endotelio y los astrocitos: uniones de hendidura (GAP junctions), uniones adherentes y uniones estrechas. Las GAP junctions están formadas por grupos de proteínas trans-membrana (conexinas) que conectan elcitoplasma entre las células endoteliales. Las uniones adherentes están formadas por proteínas de la familia de las cadherinas. Las uniones estrechas están compuestas de varias proteínas integrales y proteínas periféricas de membrana de la familia de las zonula ocludens. La expresión elevada de uniones estrechas es una característica especial de la BHE; ellas sellan los espacios intercelularesentre las células endoteliales (vía paracelular) y entre el endotelio y los astrocitos, determinando que los capilares de la BHE tengan una resistencia muy elevada y sean impermeables a la mayoría de las macromoléculas. Estas uniones forman cinturones intercelulares continuos estableciendo múltiples barreras. Las uniones estrechas ya están presentes durante el desarrollo fetal y son efectivasrestringiendo la entrada de proteínas, aunque algunos elementos siguen madurando durante el desarrollo del cerebro. En contraste al endotelio de otros territorios, el de la BHE tiene un transporte transcelular masivo (pinocitosis) muy reducido. En cambio, tiene transportadores específicos muy desarrollados para diversos metabolitos (Ej. Transportador de glucosa GLUT-1). La BHE tiene además importanciaenzimática. Las moléculas que entran al endotelio quedan expuestas a los sistemas enzimáticos asociados a las numerosas mitocondrias de gran actividad metabólica características de la célula endotelial.
En íntima asociación con la célula endotelial, el podocito (proceso de los astrocitos) cumple un papel de protección de la BHE, ya que favorece la estructuración del endotelio como barrera y...