Barrera hematoencefalica y LCR

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Barrera Hematoencefálica (BHE) 
Se considera una estructura que opera en la interfase entre el compartimiento vascular y tejido nervioso. 
 
Morfología y fisiología de la BHE 
La BHE está constituida por: 
 Células endoteliales de los capilares cerebrales. 
El endotelio del capilar cerebral se caracteriza por la existencia de uniones estrechas entre las células endoteliales vecinas y 
entre los extremos de las prolongaciones de una misma célula endotelial que “abrazan la luz” del capilar. Esto conforma un 
endotelio no fenestrado. El funcionamiento de la BHE depende sustancialmente de la mutua y estrecha aposición de las células 
endoteliales. 
 Estructuras asociadas con los capilares cerebrales. 
Las células endoteliales se encuentran recubiertas por una lámina basal gruesa sobre la cual asientan los pies terminales o 
prolongaciones perivasculares de los astrocito, que cubren aproximadamente el 85% de la superficie endotelial, siendo 
esenciales para el desarrollo y mantenimiento de la BHE. Las uniones oclusivas endoteliales dependerían de la función normal 
de los astrocitos, ya que pueden aumentar o disminuir las propiedades de barrera. Entre el capilar y los podocitos se encuentran 
los pericitos que regularían la proliferación de las células endoteliales produciendo TGF-B. 
 
 
 
Funciones de la BHE 
a) Contribuye a mantener una estricta regulación del microambiente o entorno neuronal para garantizar la actividad 
bioeléctrica de las células nerviosas y en especial el proceso de neurotransmisión sináptica. 
b) Presenta importantes mecanismos selectivos de transporte de sustancias esenciales para la actividad metabólica cerebral. 
Las propiedades fisicoquímicas de éstas son factores determinantes en el pasaje a través de la BHE. 
Los Principales mecanismos de pasaje son: 
1) Difusión pasiva: Las sustancias liposolubles (nicotina, diazepam) atraviesan la membrana endotelial con facilidad. 
Existen, sin embargo, mecanismos que impiden el pasaje de algunas sustancias lipofílicas, como por ejemplo la 
presencia de la glicoproteína P la cual exportaría activamente distintas sustancias lipídicas a la luz capilar. 
2) Difusión facilitada: Algunas sustancias hidrosolubles de bajo peso molecular pueden cruzar con mayor facilidad la BHE 
gracias a la presencia de transportadores en la membrana endotelial. 
Ejemplos: a) Glucosa por medio de transportadores GLUT 1 
 b) Mecanismo de transporte para aminoácidos 
 Sistema A: para aminoácidos neutros como la alanina. Cara antiluminal del endotelio. 
 Sistema L: Para aminoácidos neutros de mayor tamaño como leucina, fenilalanina, 
 valina y triptófano. En ambas caras del endotelio. 
3) Transporte activo: Bombeo activo de diferentes iones. Elevada presencia del bombas Na
+
/K
+
 ATPasa en la membrana 
antiluminal en el endotelio. Alta concentración de canales K
+
 en la membrana de los pies de los astrocitos. 
4) Transcitosis: Es un mecanismo de pasaje de proteínas a través de BHE, como transferrina, neurotelina (proteína 
involucrada en el mecanismo de adhesión celular y transporte de sustancias a través de BHE), LDL, algunos antígenos y 
receptores de insulina. Son transportadas por endocitosis mediada por receptor, y éstos últimos son escasos, lo que 
explicaría la baja permeabilidad de la BHE. 
c) Por otro lado, hay mecanismos enzimáticos que evitan el pasaje de ciertas sustancias a través de BHE. La L-DOPA, si bien 
ingresa a las células endoteliales por el sistema L, es metabolizada por MAO y dopa-decarboxilasa en ellas, motivo por el 
cual deben administrarse altas dosis de la misma para tratar el Parkinson. 
d) La BHE se desarrolla progresivamente en los primeros años de vida, por lo que es más permeable. Esto puede producir 
trastornos como el kernicterus, un cuadro neurotóxico producido por el pasaje de pigmentos biliares al SNC durante una 
hiperbilirrubinemia. 
e) En los denominados órganos circunventriculares (OCV), los capilares son fenestrados y tienen elevada permeabilidad. Se 
hallan separados del LCR por tanicitos (células ependimarias), que están unidos por uniones estrechas entre sí, impidiendo 
el pasaje de sustancias entre los OCV y el LCR. Esto constituye la funcionalidad de la barrera hematocefalorraquidea. Los 
OCV son: neurohipófisis, órgano vascular de la lámina terminal, órgano subcomisural, área postrema, glándula pineal, 
órgano subfornical y la eminencia media hipotalámica. Se los considera quimiorreceptores, estructuras neurosecretorias y 
de integración neurohormonal entre la sangre y el SNC. 
 
Barrera Hematocefalorraquídea (BHCE) 
Formada por el epitelio coroideo, impide la comunicación entre los capilares fenestrados del plexo coroideo y las cavidades 
ventriculares. Por lo tanto, separa al LCR del compartimiento vascular. Contribuyen con esta barrera los tanicitos y la aracnoides en 
algunos sectores. 
 
Líquido cefalorraquídeo (LCR) 
El LCR baña el exterior del SNC, siendo la mayor parte de su volumen hallada en las cavidades ventriculares. Como intercambia 
componentes libremente con el intersticio del tejido nervioso, es importante la BHCE para evitar el pasaje de sustancias desde el 
medio interno que pudieran afectar a las neuronas. 
Es producido por los plexos coroideos. Los metabolitos de bajo peso molecular y solutos del SNC difunden desde el líquido 
intersticial hacia el LCR, pasando con facilidad el revestimiento ependimario ventricular. 
El LCR se renueva varias veces por día, y a medida que se produce, el LCR más antiguo se desplaza hacia el seno sagital superior, 
donde es reabsorbido hacia la circulación venosa en las granulaciones aracnoideas (formadas por evaginaciones de la aracnoides). 
Esta reabsorción es unidireccional y estaría dada por la diferencia de presión hidrostática entre el seno venoso (8 cm H2O) y el 
espacio subaracnoideo (15 cm H2O). 
Plexos coroideos 
Los plexos coroideos mantienen estable la composición del LCR, y producen hasta el 90% del mismo (el resto es producido en los 
capilares cerebrales). Están constituidos por un ovillo de capilares densamente ramificados rodeados por epitelio cúbico simple. La 
parte basal esta en contacto con el plasma sanguíneo mientras que la parte apical esta en contacto con el LCR y tiene 
microvellosidades. Las células del epitelio coroideo tienen uniones impermeables que evitan el pasaje de solutos hidrofílicos de bajo 
peso molecular. 
El LCR es producido por dos procesos: 
 Filtración capilar: Las vellosidades coroideas están compuestas internamente por conectivo laxo y capilares fenestrados, 
por lo que la presión hidrostática capilar promueve un flujo neto de agua, solutos y, en menor medida, proteínas al espacio 
intersticial de la vellosidad. 
 Secreción epitelial: Dado que el fluido no difunde directamente a la cavidad ventricular por las uniones antes mencionadas, 
el paso de agua y solutos depende de los mecanismos de transporte disponibles en las células coroideas. 
 
 
Aproximadamente el 99% del LCR está constituido por agua secretada por el epitelio coroideo siguiendo el gradiente osmótico 
generado por iones y solutos. Además, los plexos coroideos transmiten vitaminas, aminoácidos, nucleósidos e incluso algunas 
proteínas hacia el SNC. Por otro lado, también depuran desechos y productos del metabolismo neuronal hacia la sangre. 
Composición y funciones del LCR 
El LCR es muy similar al líquido intersticial del tejido nervioso ya que las células que los separan (los tanicitos) son muy permeables. 
Sin embargo, presenta diferencias con la composición plasmática, al poseer una muy baja concentración de proteínas, pH más ácido 
y valores más bajos de K
+
, Ca 
2+
 y HCO3
-
. Por otro lado, la concentración de glucosa es del 65% del valor plasmático. 
Funciones: 
 Disminución del peso efectivo del cerebroy disminución de la tracción sobre las estructuras vasculares y nerviosas en 
contacto con el SNC. De este modo logra un efecto amortiguador durante los traumatismos, al evitar o reducir el golpe del 
cerebro contra la caja craneana. Esta complementado con la capacidad de deslizamiento de la aracnoides sobre la 
duramadre. 
 Depura sustancias de desecho producidas por las neuronas hacia la sangre, contribuyendo al mantenimiento de la 
adecuada composición del entorno de las neuronas y las células gliales. 
 Puede ser vehículo de señales biológicas a distancia (como hormonas) que actúan en sitios localizados del SNC y que 
participan en la regulación de mecanismos homeostáticos orgánicos (regulan presión arterial, respiración, circulación 
cerebral, etc). 
 
Recorrido del LCR en el SNC