Bariera hemato-encefalică și reglarea neuroimună

Bariera hemato-encefalică este o interfață extrem de selectivă, formată din celule endoteliale specializate, împreună cu astrocite, periciți și membrana bazală, care controlează trecerea moleculelor și celulelor între sânge și sistemul nervos central. Prin restricționarea accesului imun și reglarea strictă a mediului chimic cerebral, aceasta este centrală în modul în care sistemele nervos și imunitar interacționează.

Definition

Bariera hemato-encefalică este o interfață selectiv permeabilă, formată din celule endoteliale cerebrale strâns unite, împreună cu astrocite, periciți și membrana bazală asociate (unitatea neurovasculară), care reglează schimbul molecular și accesul imunitar între sânge și sistemul nervos central.

Scope

Acest subiect acoperă structura celulară a barierei și a unității neurovasculare, mecanismele care stabilesc și mențin selectivitatea acesteia, rolul său în reglarea accesului imunitar la creier și consecințele perturbării barierei în inflamație și boală. Abordează bariera ca pe un subiect fiziologic și neuroimun, nu ca pe un subiect de management clinic.

Core questions

• Ce caracteristici celulare și moleculare conferă barierei hemato-encefalice permeabilitate selectivă?
• Cum colaborează astrocitele, periciții și celulele endoteliale ca unitate neurovasculară?
• Cum reglează bariera pătrunderea celulelor imune în sistemul nervos central?
• Ce se întâmplă atunci când bariera este perturbată în inflamație sau boală?

Key concepts

• Joncțiuni strânse ale endoteliului cerebral
• Unitatea neurovasculară
• Picioare de astrocite
• Periciți
• Sisteme de transport selectiv
• Privilegiu imun și acces imunitar reglat
• Perturbarea barierei și permeabilitatea

Mechanisms

Celulele endoteliale cerebrale sunt unite prin joncțiuni strânse continue care limitează sever difuzia paracelulară și exprimă transportori specializați și pompe de eflux care guvernează moleculele care traversează. Picioarele de astrocite și periciții interacționează cu endoteliul pentru a induce și susține aceste proprietăți de barieră, formând unitatea neurovasculară. Această arhitectură restricționează intrarea liberă a celulelor imune și a mediatorilor circulanți, contribuind la mediul imunitar reglat al creierului. Semnalizarea inflamatorie poate slăbi joncțiunile și crește permeabilitatea, permițând infiltrarea celulelor imune și expunerea țesutului neural la componentele plasmatice.

Clinical relevance

Disfuncția barierei hemato-encefalice însoțește multe afecțiuni neurologice și neuroinflamatorii, iar proprietățile barierei influențează puternic ce agenți terapeutici pot ajunge la creier. Această intrare descrie fiziologia și modul în care sunt generate dovezile; este educativă și nu o sursă de sfaturi diagnostice sau de tratament individuale.

History

Conceptul de barieră a apărut din observații de la sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea, conform cărora coloranții injectați în sânge nu pătlabelau creierul, sugerând o barieră între sânge și țesutul nervos. Studiile ultrastructurale au localizat ulterior bariera la joncțiunile strânse ale celulelor endoteliale cerebrale, iar lucrările ulterioare au stabilit contribuțiile astrocitelor și periciților, conducând la conceptul integrat de unitate neurovasculară.

Debates

Cât de 'imun privilegiat' este sistemul nervos central?

Creierul a fost mult timp descris ca fiind imun privilegiat, dar acum se înțelege că supravegherea imunitară și accesul imunitar reglat au loc sub control strict, mai degrabă decât să fie absenți, astfel încât vechea noțiune absolută de privilegiu a fost rafinată spre acces reglat.

Key figures

• N. Joan Abbott
• Richard Daneman
• Richard Ransohoff
• Costantino Iadecola

Seminal works

• abbott-2010
• obermeier-2013
• abbott-2006

Frequently asked questions

Ce este unitatea neurovasculară?

Este ansamblul funcțional al celulelor endoteliale cerebrale, periciților, picioarelor de astrocite, membranei bazale și neuronilor din apropiere, care împreună stabilesc și reglează bariera hemato-encefalică și fluxul sanguin.

De ce este importantă bariera hemato-encefalică pentru tratamentul medicamentos?

Deoarece bariera restricționează strict ce molecule pătrund în creier, multe medicamente nu pot ajunge la sistemul nervos central în cantități eficiente, ceea ce reprezintă o provocare centrală în dezvoltarea terapiilor pentru bolile cerebrale.