Barriere del sistema nervoso centrale

A livello sistema nervoso centrale (SNC) ci sono due tipi di barriere. La prima è la BEE (Barriera Emato-Encefalica), che impedisce alle sostanze presenti nel sangue arterioso di passare nel liquido extracellulare cerebrale, quindi di raggiungere il tessuto nervoso. La seconda è la barriera Emato-Liquorale, che impedisce il passaggio delle sostanze dai capillari cerebrali di tipo arterioso al liquor cerebrospinale. Quest'ultimo viene prodotto nei plessi corioidei e i capillari sanguigni che arrivano a livello di tali plessi possono rilasciare le sostanze all'interno del ventricolo dove scorre il liquido cerebrospinale. La barriera che dev'essere attraversata dal medicinale è rappresentata da due membrane, la prima è l'endotelio del capillare cerebrale e la seconda è l'epitelio dei plessi corioidei. Se il farmaco contenuto nel sangue riesce ad arrivare al liquor viene trasportato in tutto il SNC, perché il liquor bagna tutto il midollo spinale e tutti gli emisferi cerebrali. Il flusso del liquor è unidirezionale (non può scorrere nel senso opposto) e defluisce dalla zona di produzione fino alla zona di eliminazione che sarebbero i villi aracnoidei.
Questi due tipi di barriere hanno diversa permeabilità ed è molto più facile oltrepassare la barriera Emato-Liquorale rispetto alla Barriera Emato-Encefalica. La sostanza può passare direttamente alla BEE se presenta caratteristiche specifiche, però si ricorda che la BEE è molto selettiva e lascia passare solamente sostanze o metaboliti indispensabili, bloccando di riflesso tutte le altre sostanze. Se il principio attivo non riesce a passare la Barriera Emato-Encefalica prende una strada secondaria che consiste nell'attraversare la barriera Emato-Liquorale. Siccome questo passaggio è nettamente più facile, vista la maggiore permeabilità, una volta che la sostanza si trova nel liquido cerebrospinale potrà arrivare al liquido extracellulare del tessuto nervoso ed infine arrivare al neurone. Passare prima la barriera Emato-Liquorale per poi arrivare alla Barriera Emato-Encefalica è quindi una soluzione molto più lunga, ma più facile.

La sostanza che ha svolto la sua funzione a livello del tessuto nervoso viene poi eliminata grazie alle principali vie di eliminazione.
La funzione di queste barriere è di interfaccia a permeabilità selettiva, quindi permette il passaggio di determinate sostanze e blocca il passaggio di altre. L'efficacia di queste barriere dipende dal mantenimento delle caratteristiche morfologiche e funzionali dei capillari cerebrali e dal mantenimento delle caratteristiche biochimiche e biofisiche del soluto. Come citato in precedenza, le sostanze che possono passare sono rappresentate da quei metaboliti indispensabili al nostro organismo; viceversa, viene impedito il passaggio a tutte quelle sostanze tossiche (un discorso a parte per quelle da abuso). Tra le sostanze indispensabili al nostro organismo ricordiamo i neurotrasmettitori, che però non riescono a passare queste barriere perchè sono per la maggior parte molecole polari. Questo inconveniente viene risolto grazie ai precursori dei neurotrasmettitori, che riescono a passare molto facilmente queste barriere e giungere nel SNC, dove ci sarà la vera e propria sintesi dei neurotrasmettitori. Per le sostanze tossiche, è bene ricordare che non tutte vengono bloccate; è il caso delle giù ricordate sostanze da abuso. che presentano un'elevata lipofilia e come tali riescono ad attraversare senza problemi queste barriere (sia la BEE, che la barriera Emato-Liquorale e quella placentare).

Le sostanze che riescono a passare le barriere devono presentare caratteristiche specifiche come:

  • PM basso (più le molecole sono piccole, più riescono a passare);
  • Alta lipofilia;
  • Legame alle proteine plasmatiche;
  • Il farmaco dev'essere in forma libera;
  • Stereospecificità (perché il trasporto è mediato da carriers).

La CTZ (chemioreceptor trigger zone) è il "tallone d'Achille" della barriera Emato-Encefalica, perché è un punto dove la barriera non è abbastanza selettiva. In questa zona la barriera è più permeabile e può essere attraversata da molte sostanze, come per esempio gli antiemetici che raggiungono molto facilmente il centro del vomito. L'integrità della barriera viene influenzata dall'età dell'individuo e da alcuni stati patologici, come per esempio processi infiammatori nelle meningiti, traumi e tumori. In un neonato o in un bambino la BEE è molto permeabile (può causare ittero nucleare da bilirubina), invece nei processi infiammatori dovuti a meningiti la penicillina (antibiotico) ha maggior effetto perché la barriera Emato-Encefalica è meno selettiva. La ridotta selettività della Barriera Emato-Encefalica è dovuta allo stato infiammatorio provocato dal batterio responsabile della meningite.

 

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