Barreira Hematoencefálica e Interfaces Gliais

A barreira hematoencefálica é a interface seletiva que separa o sangue circulante do parênquima do sistema nervoso central. É formada principalmente por células endoteliais capilares cerebrais unidas por junções apertadas, apoiadas por pericitos, uma membrana basal e os pés terminais dos astrócitos. Juntamente com os neurônios, esses elementos formam a unidade neurovascular, na qual as células gliais ajudam a estabelecer e regular a barreira e acoplam o fluxo sanguíneo à atividade neural.

Definition

A barreira hematoencefálica é a interface seletivamente permeável, formada por células endoteliais cerebrais acopladas por junções apertadas, juntamente com pericitos, membrana basal e pés terminais de astrócitos, que controla a passagem de substâncias entre o sangue e o sistema nervoso central.

Scope

Este tópico aborda a arquitetura celular da barreira hematoencefálica e as interfaces gliais do sistema nervoso central: o endotélio de junções apertadas, pericitos e membrana basal, pés terminais de astrócitos e a glia limitans, e o conceito de unidade neurovascular, incluindo o acoplamento neurovascular. É de referência educacional e não oferece orientação clínica.

Core questions

• Quais células formam a barreira hematoencefálica e o que cada uma contribui?
• Como os pés terminais dos astrócitos se relacionam com a barreira e com a glia limitans?
• O que é a unidade neurovascular?
• Como o fluxo sanguíneo local é acoplado à atividade neural?

Key concepts

• Barreira hematoencefálica
• Junções apertadas endoteliais
• Pericitos e membrana basal
• Pés terminais de astrócitos
• Glia limitans
• Unidade neurovascular
• Acoplamento neurovascular

Mechanisms

As células endoteliais capilares cerebrais são seladas por junções apertadas contínuas que restringem grandemente a passagem paracelular, de modo que a maioria das moléculas deve atravessar por transporte transcelular regulado; os pericitos embutidos na membrana basal compartilhada e os pés terminais dos astrócitos que envolvem o vaso contribuem para induzir e manter essas propriedades de barreira (Daneman & Prat, 2015; Abbott et al., 2006). Os pés terminais dos astrócitos, juntamente com a glia limitans que formam na superfície cerebral, ligam a vasculatura ao tecido neural. Na unidade neurovascular mais ampla, a sinalização entre neurônios, astrócitos e células vasculares ajusta o fluxo sanguíneo local para atender à demanda metabólica, um processo denominado acoplamento neurovascular (Iadecola, 2017; Attwell et al., 2010).

Clinical relevance

A integridade da barreira hematoencefálica é central para a compreensão da administração de medicamentos no sistema nervoso central, edema, neuroinflamação e acidente vascular cerebral, e a ruptura da barreira é uma característica em muitas condições neurológicas. Esta entrada descreve a estrutura e fisiologia normais para referência educacional e não é uma base para diagnóstico ou tratamento.

History

A barreira foi inferida a partir de experimentos com corantes do final do século XIX e início do século XX por Paul Ehrlich e Edwin Goldmann, que mostraram que os corantes injetados no sangue poupavam o cérebro, enquanto aqueles injetados no líquido cefalorraquidiano o tingiam. A microscopia eletrônica posteriormente localizou a barreira no endotélio de junções apertadas, e as contribuições dos pericitos e dos pés terminais dos astrócitos foram progressivamente reconhecidas. O conceito integrativo da unidade neurovascular, revisado por Iadecola (2017), reformulou a barreira como uma função de um conjunto celular coordenado.

Key figures

• Paul Ehrlich
• Edwin Goldmann
• Costantino Iadecola

Seminal works

• daneman-2015
• abbott-2006
• iadecola-2017

Frequently asked questions

O que realmente forma o selo da barreira hematoencefálica?

O selo é formado por junções apertadas entre as células endoteliais capilares cerebrais, que restringem o movimento de substâncias entre as células; pericitos, a membrana basal e os pés terminais dos astrócitos ajudam a induzir e manter essa propriedade.

O que é a unidade neurovascular?

A unidade neurovascular é o conjunto funcional de neurônios, astrócitos e células vasculares (endotélio e pericitos) que juntos formam a barreira hematoencefálica e ajustam o fluxo sanguíneo local à atividade neural.