O cérebro é separado do resto do corpo pela barreira hematoencefálica. Como os vírus cruzam a barreira hematoencefálica para acessar o sistema nervoso central? Como funciona a barreira hematoencefálica?

A barreira hematoencefálica é uma barreira altamente seletiva cuja principal função é separar o sistema nervoso central (SNC) da corrente sanguínea. Seu mecanismo permite controlar de perto as trocas entre o sangue e o compartimento cerebral. A barreira hematoencefálica, portanto, isola o cérebro do resto do corpo e fornece a ele um ambiente específico, diferente do ambiente interno do resto do corpo.

A barreira hematoencefálica tem propriedades de filtragem especiais que permitem evitar que substâncias estranhas potencialmente tóxicas entrem no cérebro e na medula espinhal.

Esta barreira hemoencefálica, graças ao seu filtro altamente seletivo, pode permitir a passagem de água, certos gases e moléculas lipossolúveis por difusão passiva, bem como o transporte seletivo de moléculas como a glicose e os aminoácidos que desempenham um papel. crucial na função neuronal e prevenir a entrada de potenciais neurotoxinas lipofílicas, através de um mecanismo de transporte mediado por glicoproteína ativa.

Os astrócitos (ajudam a manter o ambiente químico e elétrico fornecendo os nutrientes necessários ao cérebro e eliminando seus resíduos) são essenciais na criação dessa barreira.

A barreira hematoencefálica protege o cérebro contra toxinas e mensageiros que circulam no sangue.

Além disso, esse papel tem dois gumes, pois também impede a entrada de moléculas para fins terapêuticos.

Alguns vírus ainda podem passar por essa barreira através do sangue ou por transporte “axonal retrógrado”. Os distúrbios da barreira hematoencefálica são causados ​​por diferentes doenças.

Doenças neurodegenerativas

Devido à sua função essencial na manutenção da homeostase cerebral, a barreira hematoencefálica também pode ser o início de certas doenças neurológicas, como doenças neurodegenerativas e lesões cerebrais, como a doença de Alzheimer (DA), mas que permanecem muito raras. .

diabetes mellitus

Outras doenças, como diabetes mellitus, também têm um impacto negativo na manutenção da barreira hematoencefálica.

Outras patologias

Outras patologias, por outro lado, interferem na função do endotélio por dentro, ou seja, toda a barreira hematoencefálica é danificada por ações da matriz extracelular.

Em contraste, várias doenças cerebrais são manifestadas pelo fato de que certos patógenos podem cruzar a barreira hematoencefálica causando infecções cerebrais que são doenças devastadoras acompanhadas de alta mortalidade ou em sobreviventes de sequelas neurológicas graves. Estes incluem, por exemplo, uma variedade de microrganismos patogênicos, bactérias, fungos, vírus HI, vírus T-linfotrópico humano 1, vírus do Nilo Ocidental e bactérias, tais como Neisseria meningitidis ou Vibrio cholerae.

Na esclerose múltipla, “patógenos” são células do sistema imunológico do corpo que cruzam a barreira hematoencefálica.

As células metastáticas cruzam com sucesso a barreira hematoencefálica em alguns tumores não cerebrais e podem causar metástases no cérebro (glioblastoma).

Administrar tratamentos no cérebro por meio da travessia da barreira hematoencefálica é uma verdadeira jornada, pois também impede o acesso de medicamentos, principalmente aqueles com grande estrutura molecular, à área que precisa ser tratada.

Algumas drogas como a Temozolomida, usada no combate ao glioblastoma, têm propriedades químicas e físicas que permitem que ela passe a barreira e chegue ao tumor.

Uma das possibilidades exploradas na tentativa de eliminar esse problema é a implementação de técnicas que possam penetrar mecanicamente na barreira hematoencefálica.

A barreira hematoencefálica é uma barreira significativa ao tratamento, mas a pesquisa está em andamento.

O primeiro contraste desenvolvido para ressonância magnética foi o gadolínio (Gd) e depois o Gd-DTPA77, o que possibilitou a obtenção de ressonâncias magnéticas mais avançadas para o diagnóstico de lesões locais da barreira hematoencefálica. A molécula Gd-DTPA é muito impermeável para atravessar uma barreira hematoencefálica saudável.

Outros mecanismos de imagem

O uso de “tomografia por emissão de fóton único” ou “tomografia por emissão de pósitrons”.

Defeitos na barreira hematoencefálica também podem ser avaliados por difusão de meio de contraste apropriado usando tomografia computadorizada.