¿QUÉ ES LA BARRERA HEMATOENCEFÁLICA?

Introducción

El sistema nervioso, dada su vulnerabilidad ante las amenazas externas (ya sean golpes o infecciones), necesita una serie de protecciones que lo cubran para que dichas incidencias no causen daños de diversa gravedad en sus funciones y/o su estructura.

La primera gran defensa que presenta el sistema nervioso ante daños de tipo físico es el esqueleto: El cráneo y la espina dorsal. Los huesos forman, debido a su rígida estructura, una protección física perfecta para el sistema nervioso, ya que sus componentes son frágiles y blandos.

En un siguiente nivel, y envolviendo el sistema nervioso, están las membranas que son conocidas como meninges, continuando con la protección del sistema nervioso. Las meninges son tres capas y, de fuera hacia dentro, se denominan: Duramadre (la capa más gruesa de las meninges), aracnoides (membrana intermedia que posee ese nombre debido a su estructura en forma de tela de araña) y piamadre (membrana que entra en contacto directo con el sistema nervioso y ayuda en la función protectora del susodicho).

Adicionalmente, uno de los sistemas de defensa del sistema nervioso más conocidos es la microglía, una especie de “glóbulos blancos” (o leucocitos) del sistema nervioso que ataca y destruye los agentes invasores que pueden causar diversos daños.

No obstante, existe una defensa de tipo químico y estructural que impide, a modo de barrera, que sustancias de ciertas configuraciones químicas y agentes potencialmente peligrosos puedan actuar en el sistema nervioso causando diversos daños. Es menester recalcar que esta microglía se puede considerar parte de la barrera que es objeto de estudio: Dicha barrera se conoce como barrera hematoencefálica.

Esta barrera química es una defensa ideal que solamente permite el paso de cierto tipo de sustancias; se conoce como “barrera hematoencefálica” o, de forma abreviada, BHE [1, 4, 5].

Definición

Como se ha mencionado previamente, la barrera hematoencefálica es un sistema químico de defensa que recubre el sistema nervioso y que tiene un funcionamiento muy peculiar, dejando ser traspasada únicamente por lípidos; su composición química permite que esta clase de sustancias (lípidos, además de agua) pasen al sistema nervioso.

Composición química de la BHE:

  • Células endoteliales con poco espacio entre ellas y una gran resistividad eléctrica: Este conjunto de células relacionadas con los vasos sanguíneos establecen una función.
  • Pericitos: Realizan una labor estructural dando cierta estructura y estabilidad a la pared de los vasos sanguíneos ayudando a dicha estabilidad actuando en las células endoteliales.
  • Microglía: Mencionada anteriormente como una especie de sistema inmune del sistema nervioso, también puede ser integrada como parte de la barrera hematoencefálica, ayudando a atacar lo que queda identificado como “desconocido”.

Gracias a esta estructura tan peculiar y, en muchos casos, estricta, la barrera hematoencefálica envuelve el sistema nervioso y solamente permite el paso de sustancias que reconoce como no dañinas en el sistema nervioso.

Algunas de las sustancias que la barrera hematoencefálica permite pasar son las siguientes:

  • Agua: Elemento fundamental en los seres vivos, supone una parte fundamental de la barrera hematoencefálica.
  • Oxígeno: Elemento químico fundamental para los procesos relacionados con el metabolismo y en general para cualquier proceso orgánico.
  • Glucosa: El combustible para que los procesos metabólicos sean llevados a cabo forma parte fundamental de diversos procesos metabólicos.
  • Dióxido de carbono: Como elemento presente tras los procesos metabólicos pertinentes, el dióxido de carbono forma parte de la barrera química que obstaculiza el paso de sustancias potencialmente peligrosas.
  • Aminoácidos: Como base de las proteínas, se puede entender que sirvan para estructurar la barrera de protección [3, 8].

Puntos débiles de la BHE

A pesar de que es un buen sistema de defensa, la barrera hematoencefálica posee una serie de puntos que no llega a cubrir en el sistema nervioso, con lo cual deja a esos puntos vulnerables ante ataques, vinculados principalmente a la región encefálica conocida como “ventrículos”.

Los ventrículos son unas estructuras ubicadas en el encéfalo que se encargan de la elaboración de líquido cefalo-raquídeo (LCR) el cual es fundamental para que la función de protección del sistema nervioso mediante flotación se mantenga:

Los ventrículos laterales, uno ubicado en cada hemisferio y con forma de astas, son las estructuras que crean dicho líquido y que, además, convergen en un punto central en la unión de los hemisferios cerebrales y se conoce a esta unión como tercer ventrículo. De este tercer ventrículo desciende por el cuarto ventrículo, el cual presenta una forma de tubo y que acaba desembocando en el acueducto de Silvio. Este líquido sirve como sustento adicional para que flote el sistema nervioso y no entre en contacto directo dado que, al irrigarlo, impide los contactos directos con cráneo o médula espinal. No obstante, la cobertura no es total.

¿Cuáles son otros puntos que no están recubiertos por dicha barrera hematoencefálica?

A mayores de las regiones y órganos circundantes a los ventrículos laterales, otras regiones del sistema nervioso carentes de barrera hematoencefálica son órganos correspondientes al sistema nervioso autónomo; se sabe que estructuras pertenecientes a esta rama del sistema nervioso autónomo como la neurohipófisis, la glándula pineal (conocida también como epífisis), ciertas regiones del hipotálamo, el área postrema y la región inmediatamente inferior al conjunto de fibras conocido como “fórnix” también carecen de esta envoltura de protección.

¿Por qué son vulnerables estos puntos?

Estos puntos carecen de presencia de barrera hematoencefálica porque el sistema nervioso no puede estar totalmente aislado del entorno ya que necesita, gracias a la información que le llega desde dentro del propio organismo como la información que pueda venir de fuera de dicho organismo es necesario que sea transmitida con la mayor rapidez posible y que no tenga, durante su circulación hasta el sistema nervioso central, interferencias de ninguna índole y pueda efecturase eficientemente la actuación pertinente [2, 6].

Valoración final sobre el rol de la BHE

Como puede apreciarse, la barrera hematoencefálica sirve como un complemento ideal para la protección del sistema nervioso a mayores del esqueleto, la medida de flotación del líquido cefalo-raquídeo y las tres envolturas conocidas como meninges.

Como medida química contra patógenos y otras sustancias químicas que pueden afectar al sistema nervioso funciona bastante bien a pesar de sus puntos flacos, los cuales son inevitables dada la necesidad de enviar y comunicar información al sistema nervioso de forma rápida [7].

Referencias bibliográficas

  1. Abbott, N. J., Patabendige, A. A., Dolman, D. E., Yusof, S. R., & Begley, D. J. (2010). Structure and function of the blood–brain barrier. Neurobiology of disease, 37(1), 13-25.
  2. Alfonso, E., & Gómez, B. (2008). Barrera hematoencefálica. Nurobiología, implicaciones clínicas y efectos del estrés sobre su desarrollo. Revista Mexicana de Neurociencia, 9(5), 395-405.
  3. Bechmann, I., Galea, I., & Perry, V. H. (2007). What is the blood–brain barrier (not)?. Trends in immunology, 28(1), 5-11.
  4. De Aparicio, X. P. (2009). Neurociencias y la transdisciplinariedad en la educación. CONHISREMI, Revista Universitaria de Investigación y Diálogo Académico, 5(2), 201-224.
  5. Decimo, I., Fumagalli, G., Berton, V., Krampera, M., & Bifari, F. (2012). Meninges: from protective membrane to stem cell niche. American journal of stem cells, 1(2), 92.
  6. Ferro, R. J., & Makinistian, R. L. (2011). El líquido cefalorraquídeo. Publicación digital de la 1ra Cátedra de Clínica Médica y Terapéutica y la Carrera de Posgrado de especialización en Clínica Médica. Facultad de Ciencias Médicas-Universidad Nacional de Rosario.
  7. Pérez-Neri, I., & Aguirre-Espinosa, A. C. (2015). Dinámica del líquido cefalorraquídeo y barrera hematoencefálica. Arch Neurocien (Mex), 20(1), 52-56.
  8. Wolburg, H., & Lippoldt, A. (2002). Tight junctions of the blood–brain barrier: development, composition and regulation. Vascular pharmacology, 38(6), 323-337.
Germán Albeleira

Germán Albeleira

Licenciatura en Psicología. Máster en Neurociencias.

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