Barreira hematoencefálica

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A barreira é formada por células endoteliais estreitamente unidas com o apoio de uma membrana basal, pés de astrócitos e pericitos.

A Barreira hematoencefálica (BHE) é uma estrutura de permeabilidade altamente seletiva que protege o Sistema Nervoso Central (SNC) de substâncias potencialmente neurotóxicas presentes no sangue e sendo essencial para função metabólica normal do cérebro. É composta de células endoteliais estreitamente unidas, astrócitos, pericitos e diversas proteínas. Cerca de 98% dos medicamentos em potencial não ultrapassam essa barreira, sendo esse um dos principais desafios na terapêutica de sistema nervoso central.[1]

Substâncias importantes para o cérebro, como glicose, cetoácidos ou alguns hormônios úteis devem ser transportados por proteínas específicas nas células da barreira.[2]

História[editar | editar código-fonte]

Lina Stern

Há mais de 100 anos, foi descoberto que se uma tinta azul fosse injetada na corrente sanguínea de um animal, todos os tecidos do corpo, exceto o SNC, se tornavam azuis. Para explicar este fenômeno, pesquisadores imaginaram que existia uma barreira que foi chamada de Hemato-Encefálica, que evita a entrada de algumas substâncias no cérebro. Recentemente cientistas descobriram muitas informações adicionais sobre a estrutura e função da BHE. A russa Lina Stern foi pioneira na pesquisas sobre a barreira hematoencefálica. Seus conhecimentos foram utilizados na Segunda Guerra Mundial, salvando milhares de vidas nas batalhas.

Informações[editar | editar código-fonte]

A BHE é semi-permeável, ou seja, ela permite que algumas substâncias atravessem e outras não. Os capilares (vasos sanguíneos muito finos), ficam alinhados às células endoteliais. O tecido endotelial tem pequenos espaços entre cada célula para que substâncias possam se mover de uma lado para o outro, entrando e saindo dos capilares. Porém, no cérebro, as células endoteliais são posicionadas de uma maneira que apenas as menores substâncias possam entrar no Sistema Nervoso Central. Moléculas maiores como a glicose só podem entrar através de mecanismos especiais, específicos para cada molécula.

A glândula pineal é uma das poucas áreas do cérebro não protegidas pela barreira, secretando melatonina diretamente na corrente sanguínea sistêmica.[3]

Fisiologia[editar | editar código-fonte]

  • Proteger o cérebro de "substâncias estranhas" que possam estar presentes no sangue e danificar o cérebro.
  • Proteger o cérebro contra bactérias, fungos, parasitas animais, vírus r reações auto-imunes.
  • Manter um ambiente químico protegido e constante para o bom funcionamento do cérebro.

Propriedades gerais[editar | editar código-fonte]

  • Moléculas grandes não passam pela BHE facilmente.
  • Moléculas que têm uma carga elétrica muito grande associada a elas têm a sua passagem dificultada.

A BHE permite passagem de corpos cetónicos, ácido láctico, pirúvico, propiônico e butírico.

Doenças relacionadas à barreira hematoencefálica[editar | editar código-fonte]

Meningite[editar | editar código-fonte]

Meningite é uma inflamação das membranas que envolvem o cérebro e a medula espinhal (estas membranas são conhecidas como meninges). Meningite é causada principalmente por infecções com vários agentes patogênicos, como por exemplo a Streptococcus pneumoniae e a Haemophilus influenzae. Quando as meninges estão inflamadas, a barreira hematoencifálica pode ser rompida. Este rompimento pode aumentar a penetração de várias substâncias (incluindo toxinas e antibióticos) dentro do cérebro. Antibióticos usados para tratar meningite podem agravar a resposta inflamatória do sistema nervoso central liberando neurotoxinas das paredes celulares de bactérias - como lipopolissacarídeo (LPS).[4]

Esclerose múltipla[editar | editar código-fonte]

Esclerose múltipla (EM) é considerada uma doença auto-imune e neurodegenerativa na qual o sistema imunológico ataca a mielina que protege e isola eletricamente os neurônios do sistema nervoso central e periférico. Normalmente, o sistema nervoso de uma pessoa seria inacessível aos glóbulos brancos devido à barreira hematoencefálica. No entanto, imagens de ressonância magnética mostraram que quando uma pessoa está passando por um "ataque" de esclerose múltipla, a barreira hematoencefálica é quebrada em uma seção do cérebro ou da medula espinhal, permitindo que os glóbulos brancos chamados linfócitos T atravessem e ataquem a mielina. É por vezes sugerido que, em vez de ser uma doença do sistema imunológico, a EM é uma doença da barreira hematoencefálica. [5] Um estudo recente sugere que o enfraquecimento da barreira hematoencefálica é o resultado de uma perturbação nas células endoteliais no interior do vaso sanguíneo, devido à falha na produção da proteína P-glicoproteína. Existem investigações ativas atualmente para tratamentos relacionados à barreira hematoencefálica. Acredita-se que o estresse oxidativo desempenha um papel importante na ruptura da barreira. Anti-oxidantes tais como o ácido lipóico podem ser capazes de estabilizar um enfraquecimento da barreira hematoencefálica. [6]

Doença de Alzheimer[editar | editar código-fonte]

Algumas evidências indicam [7] que a ruptura da barreira hematoencefálica em pacientes com doença de Alzheimer permite que plasma sanguíneo contendo beta-amilóide (Aß) entre no cérebro, onde o Aß adere preferencialmente à superfície de astrócitos.

Outras condições[editar | editar código-fonte]

  • Hipertensão: Uma grande pressão arterial pode quebrar a BHE
  • Desenvolvimento: a BHE não está totalmente formada em recém-nascidos
  • Hiperosmolaridade: Se uma substância estiver presente em grandes concentrações no sangue, ela pode conseguir entrar "à força" pela BHE
  • Microondas: Exposição à microondas pode quebrar a BHE
  • Radiação: Exposição à radiação pode quebrar a BHE
  • Infecção: Agentes infecciosos podem abrir a BHE
  • Trauma, isquemia, inflamação e principalmente lesões cerebrais como as causadas pela esclerose múltipla.

Referências[editar | editar código-fonte]

  1. Ballabh, P; Braun, A; Nedergaard, M (June 2004). "The blood–brain barrier: an overview: structure, regulation, and clinical implications". Neurobiology of disease 16 (1): 1–13. doi:10.1016/j.nbd.2003.12.016. PMID 15207256.
  2. http://neuroscience.uth.tmc.edu/s4/chapter11.html
  3. Pritchard, Thomas C.; Alloway, Kevin Douglas (1999). Medical Neuroscience (Google books preview). Hayes Barton Press. pp. 76–77. ISBN 1-889325-29-5. Retrieved 2009-02-08.
  4. Beam, TR Jr.; Allen, JC. (December 1977). "Blood, Brain, and Cerebrospinal Fluid Concentrations of Several Antibiotics in Rabbits with Intact and Inflamed Meninges". Antimicrobial agents and chemotherapy 12 (6): 710–6. PMID 931369.
  5. Waubant E. (2006). "Biomarkers indicative of blood–brain barrier disruption in multiple sclerosis". Disease Markers 22 (4): 235–44. PMID 17124345.
  6. Schreibelt G, Musters RJ, Reijerkerk A, et al.. (August 2006). "Lipoic acid affects cellular migration into the central nervous system and stabilizes blood–brain barrier integrity". J. Immunol. 177 (4): 2630–7. PMID 16888025.
  7. Microvascular injury and blood–brain barrier leakage in Alzheimer's disease, Zipser et al. 2006