La barrière hémato-encéphalique agit comme un filtre important qui ne laisse passer que certaines substances et protège le cerveau, avec une sorte de barrière. Ainsi, nos cellules cérébrales peuvent fonctionner normalement. La barrière hémato-encéphalique empêche les substances nocives de pénétrer dans le cerveau tout en laissant passer les nutriments importants. Si nécessaire, elle laisse également passer les produits de dégradation - comme les déchets métaboliques.

Saviez-vous qu'il existe une barrière entre votre sang et votre cerveau ?

Elle s'appelle la barrière hémato-encéphalique et est présente chez tous les vertébrés (tétrapodes). Cette barrière permet au cerveau de maintenir ses propres conditions environnementales (homéostasie) en tenant à l'écart les toxines et autres choses qui pourraient nuire au système nerveux.

La barrière hémato-encéphalique est formée par des cellules endothéliales qui sont étroitement reliées entre elles par des jonctions serrées (tight junctions) dans les vaisseaux sanguins capillaires.

La barrière hémato-encéphalique est un mécanisme de protection du cerveau. Elle empêche les substances nocives de pénétrer dans le cerveau et le protège des agents pathogènes, des toxines et des neurotransmetteurs qui circulent dans le sang.

Elle constitue un filtre hautement sélectif à travers lequel les nutriments nécessaires au cerveau sont apportés et les produits métaboliques générés sont évacués. L'approvisionnement et l'élimination sont assurés par une série de processus de transport spéciaux.

D'autre part, cette fonction protectrice du cerveau complique le traitement médicamenteux de nombreuses maladies neurologiques, car de nombreuses substances actives ne peuvent pas franchir la barrière hémato-encéphalique. Le franchissement de cette barrière est actuellement un domaine de recherche qui permettrait de traiter également ces maladies. Très peu de maladies - extrêmement rares - sont directement liées à la barrière hémato-encéphalique elle-même, alors qu'elle peut être touchée dans un nombre bien plus élevé de maladies courantes. Un trouble ou une lésion causée par une barrière hémato-encéphalique perturbée ou endommagée est une complication à prendre au sérieux.

Les premières expériences suggérant l'existence de cette barrière ont été réalisées par Paul Ehrlich en 1885, mais il a mal interprété ses résultats expérimentaux. La preuve définitive a été apportée en 1967 par des études au microscope électronique.

Le cerveau humain représente environ 2 % de la masse corporelle, mais ses besoins nutritionnels sont de l'ordre de 20 %. Contrairement à d'autres organes du corps, le cerveau dispose de réserves extrêmement faibles en nutriments ou en oxygène. Les neurones ne peuvent pas couvrir leurs besoins énergétiques sans oxygène élémentaire. Ainsi, une interruption de l'apport sanguin au cerveau entraîne une perte de conscience au bout de dix secondes seulement et la mort des neurones quelques minutes plus tard.

Selon l'activité d'une zone du cerveau, ses besoins en énergie et ses réserves peuvent varier considérablement. Afin de pouvoir adapter l'approvisionnement aux besoins du moment, ces aires régulent automatiquement leur apport sanguin.

Le cerveau est un organe très vulnérable aux influences extérieures et doit donc être protégé de celles-ci. La barrière hémato-encéphalique est la principale raison pour laquelle le cerveau est si difficile à influencer. Elle ne laisse passer que certaines molécules, tandis que d'autres ne peuvent pas pénétrer.

La barrière hémato-encéphalique est constituée de liens étroits entre les cellules qui tapissent les capillaires. Ces liens sont constitués de protéines appelées occludine et claudine. Elles forment un arrangement complexe avec d'autres protéines dans la membrane cellulaire, qui régule quelles substances peuvent traverser la membrane pour entrer ou sortir du cerveau (1).

La barrière hémato-encéphalique empêche également certaines substances de pénétrer dans le cerveau ou de le quitter, en le protégeant des substances nocives présentes dans notre circulation sanguine, comme les toxines et les agents pathogènes (2).

Il existe deux types principaux de cellules qui forment cette barrière : Les cellules endothéliales et les astrocytes. Les cellules endothéliales tapissent tous les vaisseaux sanguins et contrôlent ce qui entre et ce qui sort des vaisseaux en régulant leur perméabilité (3).

Comparé aux autres organes du corps, le cerveau a des besoins énergétiques élevés et produit de nombreux déchets métaboliques. Ceux-ci doivent être évacués à travers la barrière hémato-encéphalique.

Pour assurer toutes ces fonctions (approvisionnement, élimination et homéostasie), le système vasculaire cérébral des vertébrés se distingue du système vasculaire périphérique. Cette différenciation a pour effet de séparer en grande partie le cerveau de l'espace extracellulaire environnant et est indispensable à la protection des tissus neuronaux fragiles ainsi qu'au maintien d'un milieu interne constant.

Les modifications du fonctionnement de la barrière hémato-encéphalique entraînent des changements dans l'état du système nerveux central, ce qui peut à son tour entraîner des dysfonctionnements ou des maladies du SNC. Par conséquent, un certain nombre de maladies neurologiques sont indirectement ou directement liées à un dysfonctionnement de la barrière hémato-encéphalique.