¿Qué es la barrera hematoencefálica?

The discovery of the blood-brain barrier

El descubrimiento de la barrera hematoencefálica

Al término del vídeo anterior mencionamos la barrera hematoencefálica, pero ¿qué es exactamente?

No es una estructura o un órgano que pueda apreciarse a simple vista o incluso con un microscopio óptico. El primer indicio de su existencia lo detectó hace más de 100 años Paul Ehrlich, el descubridor -entre otras cosas- del primer tratamiento efectivo para la sífilis. Ehrlich estaba ensayando métodos para manchar los tejidos de los organismos vivos, y descubrió que al inyectar un tinte en los vasos sanguíneos de los animales de laboratorio, podía manchar todos los tejidos y órganos, pero no el cerebro.

Uno de sus estudiantes descubrió después que inyectar tintes en el cerebro podría manchar el cerebro, pero no el resto del cuerpo. Unas décadas después -a principios de la década de 1940- otros científicos inyectaron tintes en el torrente sanguíneo que son solubles en grasas y descubrieron que podían manchar el tejido cerebral, pasando por los vasos sanguíneos. Aunque no pudieran ver nada, obviamente debía haber algo que bloqueaba algunos tintes, pero no todos, y les impedía moverse libremente dentro o fuera del cerebro.

Primeras pruebas de la barrera

A finales de la década de 1960, los avances tecnológicos permitieron a los científicos capturar imágenes de la barrera hematoencefálica utilizando microscopios electrónicos. Este instrumento permite ver cosas miles de veces más pequeñas de lo que se puede ver con microscopios ópticos “normales”.

Los científicos descubrieron que las células endoteliales, que recubren todos los vasos sanguíneos del cuerpo, del cerebro están en realidad comprimidas más densamente e impiden el tránsito de muchas clases de moléculas

¿Qué puede atravesar la barrera?

Las pequeñas moléculas liposolubles son los compuestos que pueden atravesar la barrera con mayor facilidad: es el caso, por ejemplo, de gases como el oxígeno o el óxido nitroso, el etanol (el alcohol que se encuentra en las bebidas alcohólicas) o las hormonas.

Las probabilidades de que un compuesto pueda cruzar la barrera disminuyen a medida que la molécula se hace más grande o más soluble en agua y, por supuesto, los patógenos no pueden cruzar una barrera hematoencefálica intacta. Para permitir el tránsito de moléculas, como la glucosa, que son necesarias para el cerebro pero que no podrían atravesar “naturalmente” la barrera, las membranas de las células que forman la barrera contienen transportadores. De este modo, el entorno del cerebro puede mantenerse estable, evitando la acumulación de productos residuales o el agotamiento de los nutrientes necesarios.

La barrera hematoencefálica es una de las causas por las que lo que comemos puede o no afectar directamente a nuestro cerebro. Analizaremos este tema con más detalle en otro artículo al final de esta actividad

¿Qué sucede si se rompe la barrera hematoencefálica?

La inflamación, algunos fármacos y enfermedades sistémicas pueden afectar a la barrera hematoencefálica, haciéndola permeable. En este caso, el patógeno, las toxinas y otras moléculas no deseadas podrían atravesarla, llegar al cerebro y dañarlo.

Un ejemplo interesante es la esclerosis múltiple: en esta enfermedad, los anticuerpos producidos por el cuerpo atacan a la mielina que rodea a los axones, dañando el aislamiento e impidiendo la transmisión de señales eléctricas. Esto provoca los síntomas. En circunstancias normales, las células inmunitarias no pueden atravesar la barrera hematoencefálica y, por lo tanto, no pueden alcanzar y atacar la mielina, pero una vez rota la barrera, el cerebro también es vulnerable al ataque de los anticuerpos.