La barrera hematoencefálica actúa como un importante filtro que sólo deja pasar determinadas sustancias y protege el cerebro con una especie de barrera. Esto permite que nuestras células cerebrales funcionen con normalidad. La barrera hematoencefálica impide la entrada de sustancias nocivas en el cerebro y, al mismo tiempo, permite el paso de nutrientes importantes. En caso necesario, también permite el paso de productos de degradación, como los residuos metabólicos.

¿Sabía que existe una barrera entre la sangre y el cerebro?

Se llama barrera hematoencefálica y está presente en todos los vertebrados (tetrápodos). Esta barrera permite al cerebro mantener sus propias condiciones ambientales (homeostasis) impidiendo la entrada de toxinas y otras cosas que podrían dañar el sistema nervioso.

La barrera hematoencefálica está formada por células endoteliales estrechamente unidas entre sí en los vasos sanguíneos capilares mediante uniones estrechas.

La barrera hematoencefálica es un mecanismo protector del cerebro. Impide la entrada de sustancias nocivas en el cerebro y lo protege de agentes patógenos, toxinas y sustancias mensajeras que circulan por la sangre.

Es un filtro altamente selectivo a través del cual se suministran los nutrientes que necesita el cerebro y se eliminan los productos metabólicos. El suministro y la eliminación están asegurados por una serie de procesos especiales de transporte.

Por otra parte, esta función protectora del cerebro dificulta el tratamiento farmacológico de muchas enfermedades neurológicas, ya que muchos fármacos son incapaces de atravesar la barrera hematoencefálica. Superar esta barrera es actualmente un campo de investigación para poder tratar también estas enfermedades. Sólo muy pocas enfermedades -extremadamente raras- están directamente relacionadas con la propia barrera hematoencefálica, mientras que ésta puede verse afectada en un número mucho mayor de enfermedades comunes. Un trastorno o daño causado por una barrera hematoencefálica alterada o dañada es una complicación que debe tomarse en serio.

Los primeros experimentos que indicaban la existencia de esta barrera fueron realizados por Paul Ehrlich en 1885, pero interpretó erróneamente sus resultados experimentales. La prueba definitiva la aportaron en 1967 las investigaciones con microscopio electrónico.

El cerebro humano representa alrededor del 2 % de la masa corporal, pero sus necesidades nutricionales son del 20 %. A diferencia de otros órganos del cuerpo, el cerebro tiene unas reservas de nutrientes u oxígeno extremadamente bajas. Las neuronas no pueden satisfacer sus necesidades energéticas sin oxígeno elemental. Una interrupción del suministro de sangre al cerebro provoca la pérdida de consciencia al cabo de sólo diez segundos y la muerte de las neuronas pocos minutos después.

En función de la actividad de una zona del cerebro, sus necesidades y reservas energéticas pueden variar mucho. Estas zonas regulan automáticamente su riego sanguíneo para poder adaptar el suministro a las respectivas necesidades.

El cerebro es un órgano muy susceptible a las influencias externas, por lo que hay que protegerlo de ellas. La barrera hematoencefálica es la principal razón por la que es tan difícil influir en el cerebro. Sólo deja pasar ciertas moléculas, mientras que otras no pueden penetrar.

La barrera hematoencefálica está formada por uniones estrechas entre las células que recubren los capilares. Estas uniones están formadas por unas proteínas llamadas ocludinas y claudinas. Forman un complejo conjunto con otras proteínas de la membrana celular que regula qué sustancias pueden atravesar la membrana para entrar o salir del cerebro (1).

La barrera hematoencefálica también impide que determinadas sustancias entren o salgan del cerebro, protegiéndolo de sustancias nocivas presentes en nuestro torrente sanguíneo, como toxinas y agentes patógenos (2).

Hay dos tipos principales de células que forman esta barrera: Las células endoteliales y los astrocitos. Las células endoteliales recubren todos los vasos sanguíneos y controlan lo que entra y sale de los vasos regulando su permeabilidad (3).

En comparación con otros órganos del cuerpo, el cerebro tiene una gran necesidad de energía y produce muchos productos metabólicos de desecho. Estos deben eliminarse a través de la barrera hematoencefálica.

Para garantizar todas estas funciones (suministro, eliminación y homeostasis), el sistema vascular cerebral de los vertebrados se diferencia del sistema vascular periférico. Esta diferenciación separa en gran medida el cerebro del espacio extracelular circundante y es esencial para proteger el sensible tejido neuronal y mantener un medio interno constante.

Los cambios en la función de la barrera hematoencefálica conducen a cambios en el estado del sistema nervioso central, que a su vez pueden provocar trastornos funcionales o enfermedades del SNC. En consecuencia, varias enfermedades neurológicas están relacionadas indirecta o directamente con una alteración de la barrera hematoencefálica.