Barriera emato-encefalica (BBB): cos’è e funzione

La barriera emato-encefalica (BBB) è una preziosa difesa naturale del nostro cervello. Questa complessa rete di vasi sanguigni e cellule cerebrali agisce come una sorta di guardiano, permettendo il passaggio di sostanze benefiche e impedendo l’ingresso di sostanze dannose. Grazie alla BBB, il nostro cervello è protetto da agenti patogeni e tossine che potrebbero comprometterne il corretto funzionamento. È fondamentale comprendere il ruolo cruciale di questa barriera nella salute e nel benessere del cervello.

Panoramica

Cos’è la barriera ematoencefalica?

La barriera emato-encefalica (BBB) ​​è uno strato protettivo che riveste le superfici interne dei vasi sanguigni all’interno del cervello. È una parte fondamentale del funzionamento del cervello e del sistema nervoso.

Anche se il nome include la parola “barriera”, in realtà è più un filtro e si comporta come un custode del tuo cervello. È lì per tenere fuori le cose dannose e trattenere quelle utili. Controlla anche il modo in cui le varie molecole chimiche (compresi i composti di cui il tuo corpo ha bisogno o che produce da solo) entrano ed escono dal tuo cervello.

Funzione

Cosa fa la barriera ematoencefalica?

All’interno dei vasi sanguigni c’è uno strato di cellule specializzate chiamato endotelio. Ma all’interno del cervello, l’endotelio è diverso.

Le cellule endoteliali che rivestono l’interno dei vasi sanguigni del cervello sono strettamente legate tra loro, formando la barriera emato-encefalica. Sono così fitti che non c’è quasi spazio per far scivolare qualcosa senza aiuto. Queste cellule hanno una membrana esterna a base lipidica.

Cosa può passare attraverso il BBB?

Alcune cose possono superare il tuo BBB se sono abbastanza piccole. Altri riescono a passare perché sono liposolubili. Ciò significa che possono passare attraverso la barriera ematoencefalica senza che questa li respinga. Le molecole più grandi o solubili in acqua non possono attraversare la BEE da sole.

Le grandi molecole non possono scivolare tra le cellule endoteliali intrecciate a causa delle loro dimensioni. Le molecole idrosolubili non possono passare facilmente attraverso la BBB perché le sue membrane cellulari sono a base lipidica, che respinge le molecole idrosolubili. Se le molecole grandi o solubili in acqua, compresi i nutrienti, devono passare, hanno bisogno di essere trasportate per aiutarle ad attraversare.

Alcuni esempi di farmaci e sostanze che possono passare attraverso la BBB (da soli o con l’aiuto del trasporto) includono:

• Alcol.
• Anestetici.
• Farmaci antidepressivi.
• Ansiolitici (farmaci ansiolitici).
• Farmaci antipsicotici.
• Farmaci che trattano le convulsioni o l’epilessia.
• Caffeina.
• Paracetamolo e la maggior parte dei farmaci antinfiammatori non steroidei (FANS).
• Ipnotici sedativi (come barbiturici, benzodiazepine e farmaci simili).

L’elenco precedente si riferisce principalmente alle classi di farmaci che possono passare attraverso la tua BBB. Ma possono farcela anche farmaci di molte più classi. L’elenco di ciò che può attraversare la tua BBB è estremamente lungo, quindi i farmaci che rientrano nelle classi sopra indicate costituiscono solo una frazione dei farmaci che possono attraversare la tua BBB.

Al momento, i metodi migliori per trovare o prevedere quali composti possono passare attraverso la tua BBB coinvolgono algoritmi altamente complessi e programmazione informatica. Finora, questi metodi elencano quasi 5.000 molecole chimiche (compresi i farmaci) che possono (o dovrebbero essere in grado di) passare attraverso la tua BBB.

Cosa non può passare attraverso la barriera ematoencefalica?

Gli agenti patogeni, come batteri o virus, e molte sostanze tossiche generalmente non riescono a superare la BBB.

Condizioni e disturbi

Quali sono le condizioni e i disturbi più comuni che colpiscono la barriera emato-encefalica?

La tua barriera ematoencefalica è altamente sicura, ma non è perfetta. L’infiammazione può indebolirlo. Anche altre condizioni possono renderlo meno efficace. Ciò può far entrare sostanze nocive o agenti patogeni nel cervello (può anche rendere alcuni farmaci, come gli antibiotici tipo penicillina, più efficaci nel trattare le infezioni nel cervello).

Le condizioni che comportano un indebolimento dell’integrità della tua BBB includono malattie sia acute che croniche.

Condizioni acute che comportano un indebolimento dell’integrità della BBB

Le condizioni acute sono problemi che si stanno verificando in questo momento o molto recentemente. Esempi di condizioni acute che possono influenzare la tua BBB includono (ma non sono limitati a):

• Tumori al cervello.
• Infezioni cerebrali (encefalite e meningite).
• Commozione cerebrale e trauma cranico (TBI).
• Livelli elevati di anidride carbonica nel sangue (ipercapnia).
• Bassi livelli di ossigeno nel sangue (ipossia cerebrale).
• Colpo.
• Convulsioni (soprattutto quelle che si trasformano in stato epilettico).

Condizioni croniche che comportano un indebolimento dell’integrità della BBB

Le condizioni croniche sono preoccupazioni a lungo termine. Possono durare mesi (come minimo), ma molti, se non la maggior parte, sono permanenti e possono durare anni. Questi includono (ma non sono limitati a):

• Il morbo di Alzheimer.
• Sclerosi laterale amiotrofica (SLA).
• Ipercapnia cronica da condizioni come la broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO).
• Epilessia.
• Demenza frontotemporale.
• Alta pressione sanguigna (ipertensione).
• Glicemia alta (iperglicemia) e condizioni correlate come il diabete di tipo 2.
• Colesterolo alto (iperlipidemia).
• Sclerosi multipla.
• Neuromielite ottica (NMO).
• Morbo di Parkinson.

Gli esperti sospettano che molte altre condizioni croniche possano influenzare la tua BBB, ma sono necessarie ulteriori ricerche per confermarlo.

Segni o sintomi comuni di interruzioni della barriera emato-encefalica

Per ora, non esiste un modo chiaro per identificare i problemi con il tuo BBB. Alcuni test di laboratorio potrebbero essere in grado di suggerire indirettamente problemi di BBB, in particolare i test sul liquido cerebrospinale. La maggior parte delle condizioni che comportano interruzioni della BBB si manifestano attraverso sintomi che non sono correlati alla barriera.

Gli esperti stanno lavorando su come indebolire temporaneamente la BBB utilizzando ultrasuoni focalizzati guidati da risonanza magnetica. Ciò potrebbe consentire alle molecole all’interno del cervello di fuoriuscire nel sangue, rendendole più facili da rilevare. Queste molecole potrebbero essere la chiave per individuare e diagnosticare precocemente condizioni come il cancro al cervello, il morbo di Alzheimer e il morbo di Parkinson. Potrebbe anche consentire ad alcuni farmaci di sopravvivere e trattare condizioni come il cancro nel cervello. Tuttavia, questa ricerca è ancora nelle sue fasi iniziali e saranno necessarie ulteriori ricerche per determinare se ciò sia possibile.

Esistono trattamenti comuni che colpiscono la barriera ematoencefalica?

Per ora, non esistono trattamenti che colpiscano direttamente la barriera ematoencefalica. Invece, i trattamenti mirano a condizioni che potrebbero interrompere la tua BBB. Alcuni esempi includono:

• Farmaci per la pressione alta, colesterolo alto o glicemia alta.
• Trattamenti per ripristinare la circolazione sanguigna nel cervello dopo un ictus ischemico (si tratta di un ictus che comporta un blocco che interrompe il flusso sanguigno a una parte del cervello).
• Farmaci che prevengono le convulsioni.
• Trattamenti per il cancro al cervello.

Cura

Cosa posso fare per prendermi cura della salute della mia barriera ematoencefalica?

Non esiste un modo diretto per prevenire interruzioni che incidono sul tuo BBB. Invece, l’approccio migliore è evitare condizioni o circostanze che potrebbero portare alla sua interruzione. Alcune cose che puoi fare includono:

• Segui una dieta equilibrata e mantieni un peso sano. Le condizioni che influiscono sulla salute circolatoria, in particolare l’ictus, possono distruggere la barriera emato-encefalica. Raggiungere e mantenere un peso salutare e seguire le indicazioni dietetiche del tuo medico di base sono molto importanti. Possono aiutarti a prevenire – o almeno ritardare o ridurre la gravità di – un ictus. Ciò può aiutare a proteggere il tuo BBB.
• Non ignorare le infezioni. Le infezioni agli occhi e alle orecchie possono diffondersi e causare infiammazioni che interrompono la BBB. Ciò può consentire loro di accedere al tuo cervello, il che può essere grave o mortale.
• Indossare attrezzature di sicurezza. Le lesioni alla testa possono causare interruzioni nel tuo BBB. L’uso di dispositivi di sicurezza, in particolare caschi e cinture di sicurezza (o altri sistemi di sicurezza del veicolo), può aiutarti a evitare lesioni alla testa che potrebbero distruggere la barriera ematoencefalica.
• Gestisci le tue condizioni di salute. Condizioni croniche come il diabete di tipo 2, l’ipertensione, il colesterolo alto e l’epilessia possono disturbare la BBB e i vasi sanguigni che la circondano. Gestire queste condizioni, con farmaci o altri trattamenti, è un passo importante per proteggere la barriera ematoencefalica.

Ulteriori domande comuni

In che modo gli operatori sanitari utilizzano ciò che sanno sulla barriera ematoencefalica per trattare condizioni mediche all’interno e all’esterno del cervello?

La tua BBB è una considerazione chiave nel trattamento di molte condizioni nel cervello e in tutto il corpo. Questo perché molti trattamenti, in particolare i farmaci, possono influenzare indirettamente il cervello se riescono a superare la BBB.

Altre volte, gli operatori sanitari devono cercare di aggirare il tuo BBB. Questo perché a volte è troppo bravo nel suo lavoro. I farmaci che potrebbero curare infezioni o tumori nel cervello potrebbero non essere in grado di superare la BBB.

Per ovviare a questo problema, gli esperti utilizzano farmaci appositamente formulati per evitare il filtraggio della barriera ematoencefalica. Possono utilizzare un approccio da “cavallo di Troia”, trasportando farmaci sulle cellule immunitarie o altre molecole che possono attraversare la tua BBB.

Gli esperti possono anche utilizzare la chimica naturale del tuo corpo per aggirare il tuo BBB. Un esempio di ciò è l’uso del farmaco levodopa per trattare la malattia di Parkinson. Il Parkinson si verifica quando non c’è abbastanza dopamina nel cervello, di cui alcune aree cerebrali hanno bisogno per controllare i movimenti muscolari. La dopamina non può attraversare la tua BBB, ma la levodopa sì. Una volta nel cervello, la levodopa si converte in dopamina, aiutando a trattare i sintomi del Parkinson.

Chi ha scoperto la barriera ematoencefalica e come è possibile rilevarla se è così piccola?

La maggior parte delle fonti attribuisce ad altri scienziati, in particolare Paul Ehrlich o Max Lewandowsky, la scoperta della barriera tra la fine del 1800 e l’inizio del 1900. Tuttavia, il primo utilizzo del termine “barriera emato-encefalica” fu in un documento di ricerca del 1921 scritto da Lina Shtern (a volte scritta “Stern”) della Russia (nell’attuale Lettonia) e dal medico svizzero Raymond Gautier.

Le immagini al microscopio elettronico catturate per la prima volta negli anni ’60 e ’70 confermarono il lavoro di Shtern e Gautier. Quelle immagini descrivevano in dettaglio la struttura della BBB nel cervello animale e umano.

La barriera emato-encefalica (BBB) ​​è uno strato filtrante di cellule che circondano i vasi sanguigni nella maggior parte delle aree del cervello. È una linea di difesa fondamentale, che tiene fuori le cose più dannose e dentro quelle più utili. Ma non è perfetta. Molte condizioni possono influenzarlo e gli operatori sanitari devono considerare la BBB quando cercano di trattare tutte le condizioni, non solo quelle che colpiscono il cervello.

Sebbene gli esperti sappiano molto sulla BBB, sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere come funziona. Sbloccare il suo funzionamento interno può aprire la porta a trattamenti efficaci per molte condizioni legate al cervello. In questo modo, la tua BBB può diventare una barriera solo verso cose che possono danneggiarti e non ostacolare i trattamenti che possono aiutarti.

In conclusione, la barriera emato-encefalica (BBB) è una barriera protettiva che separa il sistema vascolare cerebrale dal tessuto cerebrale, regolando il passaggio delle sostanze chimiche e delle cellule nel cervello. Questa funzione è essenziale per mantenere l’omeostasi cerebrale e proteggere il cervello da sostanze dannose. La BBB svolge un ruolo cruciale nel mantenimento della salute cerebrale e nel prevenire l’ingresso di agenti patogeni nel cervello, quindi è importante preservarne l’integrità per garantire il corretto funzionamento del sistema nervoso centrale.