La barriera emato-encefalica agisce come un importante filtro che permette il passaggio solo di alcune sostanze e protegge il cervello con una sorta di barriera. Questo permette alle nostre cellule cerebrali di funzionare normalmente. La barriera emato-encefalica impedisce alle sostanze nocive di entrare nel cervello e allo stesso tempo permette il passaggio di importanti sostanze nutritive. Se necessario, lascia passare anche i prodotti di degradazione, come i prodotti di scarto del metabolismo.

Sapevate che esiste una barriera tra il sangue e il cervello?

Si chiama barriera emato-encefalica ed è presente in tutti i vertebrati (tetrapodi). Questa barriera permette al cervello di mantenere le proprie condizioni ambientali (omeostasi) tenendo fuori le tossine e altri elementi che potrebbero danneggiare il sistema nervoso.

La barriera emato-encefalica è formata da cellule endoteliali strettamente connesse tra loro nei vasi sanguigni capillari attraverso giunzioni strette.

La barriera emato-encefalica è un meccanismo di protezione del cervello. Impedisce alle sostanze nocive di entrare nel cervello e lo protegge da agenti patogeni, tossine e sostanze messaggere che circolano nel sangue.

È un filtro altamente selettivo attraverso il quale vengono forniti i nutrienti necessari al cervello e vengono eliminati i prodotti metabolici. L'approvvigionamento e l'eliminazione sono garantiti da una serie di processi di trasporto speciali.

D'altra parte, questa funzione protettiva del cervello rende difficile il trattamento di molte malattie neurologiche con i farmaci, poiché molti di essi non sono in grado di attraversare la barriera emato-encefalica. Il superamento di questa barriera è attualmente un'area di ricerca per poter trattare anche queste malattie. Solo pochissime malattie - estremamente rare - sono direttamente collegate alla barriera emato-encefalica stessa, mentre essa può essere interessata in un numero molto maggiore di malattie comuni. Un disturbo o un danno causato da un'alterazione o da un danneggiamento della barriera emato-encefalica è una complicazione da prendere in seria considerazione.

I primi esperimenti che indicavano l'esistenza di questa barriera furono condotti da Paul Ehrlich nel 1885, ma egli interpretò male i suoi risultati sperimentali. La prova definitiva è stata fornita nel 1967 da indagini al microscopio elettronico.

Il cervello umano rappresenta circa il 2% della massa corporea, ma il suo fabbisogno nutrizionale è del 20%. A differenza di altri organi del corpo, il cervello ha riserve di nutrienti o di ossigeno estremamente ridotte. I neuroni non possono soddisfare il loro fabbisogno energetico senza l'ossigeno elementare. Un'interruzione dell'apporto di sangue al cervello porta alla perdita di coscienza dopo soli dieci secondi e alla morte delle cellule nervose pochi minuti dopo.

A seconda dell'attività di un'area del cervello, il suo fabbisogno energetico e le sue riserve possono variare notevolmente. Queste aree regolano automaticamente il loro apporto di sangue per poterlo adattare alle rispettive esigenze.

Il cervello è un organo molto sensibile alle influenze esterne e deve quindi essere protetto da esse. La barriera emato-encefalica è il motivo principale per cui il cervello è così difficile da influenzare. Essa lascia passare solo alcune molecole, mentre altre non possono penetrare.

La barriera emato-encefalica è costituita da giunzioni strette tra le cellule che rivestono i capillari. Queste giunzioni sono costituite da proteine chiamate occludine e claudine. Esse formano una complessa disposizione con altre proteine nella membrana cellulare che regola le sostanze che possono passare attraverso la membrana verso o fuori dal cervello (1).

La barriera emato-encefalica impedisce inoltre che alcune sostanze entrino o escano dal cervello, proteggendolo dalle sostanze nocive presenti nel nostro flusso sanguigno, come tossine e agenti patogeni (2).

Esistono due tipi principali di cellule che formano questa barriera: Le cellule endoteliali e gli astrociti. Le cellule endoteliali rivestono tutti i vasi sanguigni e controllano ciò che entra ed esce dai vasi regolandone la permeabilità (3).

Rispetto ad altri organi del corpo, il cervello ha un elevato fabbisogno energetico e produce molti prodotti metabolici di scarto. Questi devono essere rimossi attraverso la barriera emato-encefalica.

Per garantire tutte queste funzioni (approvvigionamento, smaltimento e omeostasi), il sistema vascolare cerebrale dei vertebrati si differenzia dal sistema vascolare periferico. Questa differenziazione separa in gran parte il cervello dallo spazio extracellulare circostante ed è essenziale per proteggere il sensibile tessuto neuronale e mantenere un ambiente interno costante.

I cambiamenti nella funzione della barriera emato-encefalica portano a cambiamenti nello stato del sistema nervoso centrale, che a loro volta possono portare a disturbi funzionali o a malattie del SNC. Di conseguenza, numerose malattie neurologiche sono indirettamente o direttamente correlate a un'alterazione della barriera emato-encefalica.