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Quelle est la fonction de la barrière hémato-encéphalique ?
Le cerveau est séparé du reste du corps par la barrière hémato-encéphalique. Comment les virus traversent-ils la barrière hémato-encéphalique pour accéder au système nerveux central ? Comment fonctionne la barrière hémato-encéphalique ?
Comment définir la barrière hémato-encéphalique ?
La barrière hémato-encéphalique est une barrière hautement sélective dont la fonction principale est de séparer le système nerveux central (SNC) de la circulation sanguine. Son mécanisme permet de contrôler étroitement les échanges entre le sang et le compartiment cérébral. La barrière hémato-encéphalique isole donc le cerveau du reste du corps et lui offre un environnement spécifique, différent de l'environnement interne du reste du corps.
La barrière hémato-encéphalique a des propriétés filtrantes spéciales qui lui permettent d'empêcher des substances étrangères potentiellement toxiques de pénétrer dans le cerveau et la moelle épinière.
Quel est le rôle de la barrière hémato-encéphalique ?
Cette barrière hémoencéphalique, grâce à son filtre hautement sélectif, peut permettre le passage de l'eau, de certains gaz et molécules liposolubles par diffusion passive, ainsi que le transport sélectif de molécules comme le glucose et les acides aminés qui jouent un rôle. crucial dans la fonction neuronale et empêcher l'entrée de neurotoxines lipophiles potentielles, grâce à un mécanisme de transport actif médié par les glycoprotéines.
Les astrocytes (aident à maintenir l'environnement chimique et électrique en fournissant les nutriments nécessaires au cerveau et en éliminant leurs déchets) sont essentiels à la création de cette barrière.
La barrière hémato-encéphalique protège le cerveau contre les toxines et les messagers qui circulent dans le sang.
De plus, ce rôle est à double tranchant, car il empêche également l'entrée de molécules à des fins thérapeutiques.
Quelles sont les pathologies liées à la barrière hémato-encéphalique
Certains virus peuvent encore franchir cette barrière soit par le sang, soit par transport « axonal rétrograde ». Les troubles de la barrière hémato-encéphalique sont causés par différentes maladies.
Maladies neurodégénératives
De par sa fonction essentielle au maintien de l'homéostasie cérébrale, la barrière hémato-encéphalique peut également être à l'origine de certaines maladies neurologiques comme les maladies neurodégénératives et les lésions cérébrales comme la maladie d'Alzheimer (MA) mais qui restent très rares. .
Le diabète sucré
D'autres maladies, comme le diabète sucré, ont également un impact négatif sur le maintien de la barrière hémato-encéphalique.
Autres pathologies
D'autres pathologies, en revanche, interfèrent avec la fonction de l'endothélium de l'intérieur, c'est-à-dire que toute la barrière hémato-encéphalique est endommagée par les actions de la matrice extracellulaire.
En revanche, un certain nombre de maladies cérébrales se manifestent par le fait que certains agents pathogènes peuvent traverser la barrière hémato-encéphalique provoquant des infections cérébrales qui sont des maladies dévastatrices accompagnées d'une mortalité élevée ou chez les survivants de séquelles neurologiques sévères. Ceux-ci comprennent, par exemple, une variété de micro-organismes pathogènes, de bactéries, de champignons, de virus HI, de virus lymphotrope T humain 1, de virus du Nil occidental et de bactéries, telles que Neisseria meningitidis ou Vibrio cholerae.
Dans la sclérose en plaques, les « agents pathogènes » sont des cellules du système immunitaire du corps qui traversent la barrière hémato-encéphalique.
Les cellules métastatiques traversent avec succès la barrière hémato-encéphalique dans certaines tumeurs non cérébrales et peuvent provoquer des métastases dans le cerveau (glioblastome).
Quel traitement ?
Administrer des traitements au cerveau en traversant la barrière hémato-encéphalique est un véritable voyage car il empêche également l'accès des médicaments, notamment ceux à grande structure moléculaire, à la zone à traiter.
Certains médicaments comme le témozolomide, utilisé pour combattre le glioblastome, ont les propriétés chimiques et physiques qui lui permettent de franchir la barrière et d'atteindre la tumeur.
Une des pistes explorées pour tenter d'éliminer ce problème est de mettre en œuvre des techniques capables de pénétrer mécaniquement la barrière hémato-encéphalique.
La barrière hémato-encéphalique est un obstacle important au traitement, mais des recherches sont en cours.
Diagnostique
Le premier produit de contraste développé pour l'IRM a été le gadolinium (Gd) puis le Gd-DTPA77, qui a permis d'obtenir des IRM plus avancées pour le diagnostic des lésions locales de la barrière hémato-encéphalique. La molécule Gd-DTPA est très imperméable pour traverser une barrière hémato-encéphalique saine.
Autres mécanismes d'imagerie
L'utilisation de la « tomographie par émission monophotonique » ou de la « tomographie par émission de positons ».
Les défauts de la barrière hémato-encéphalique peuvent également être évalués par diffusion de produits de contraste appropriés en utilisant la tomodensitométrie.