08. La barrière hémato-encéphalique
- Détails
- Catégorie : 3- Principes de base
- Publié le 18 avril 2012
- Ben Brahim Mohammed
- Affichages : 18110
Le cerveau humain qui pèse environ 2% [137] de la masse corporelle nécessite plus de 20% [138] de l'apport énergétique de tout le corps, c'est ainsi qu'il reçoit à lui seul 16% [5] de l'irrigation artérielle.
Le SNC ne dispose pas de véritables réserves d'énergie ou d'oxygène [109] et les neurones ne sont pas capables de fonctionner en anaérobie [52]. C'est donc un organe tout à fait dépendant d'une bonne vascularisation artérielle et d'un apport suffisant en oxygène et nutriment. Ainsi, au bout de 10 secondes sans oxygène on perd connaissance et au bout de quelques minutes les neurones commencent à mourir [105]!
En contrepartie, le système nerveux nécessite un milieu stable pour son fonctionnement optimal. Il ne peut pas tolérer des fluctuations énormes et soudaines dans la constitution moléculaire et ionique au niveau des espaces interstitiels. Pour cela, le système nerveux est quasi totalement isolé du sang grâce à une barrière qui constitue un filtre de passage obligatoire et extrêmement sélectif entre le contenu des capillaires sanguins et le milieu extracellulaire du tissu nerveux. On appelle cette barrière : la barrière hémato-encéphalique [41, 70] (BHE).
Avant la découverte des microglies et leur rôle immunitaire au sein du SNC, on considérait que ce dernier ne disposait que de la barrière hémato-encéphalique comme unique moyen de défense passive contre les agressions toxique et infectieuses.
1. Anatomie de la barrière hémato-encéphalique :
La BHE se constitue de trois éléments essentiels qui sont [70]:
- Les jonctions serrées des cellules endothéliales qui tapissent l'intérieur des capillaires sanguins. Au niveau du cerveau, ces jonctions ont une structure particulièrement plus étanche qu'au niveau du reste du corps et le nombre des mitochondries de ces cellules endothéliales est 5 à 10 fois plus élevés qu'ailleurs [91], ceci est en réponse à la demande énergétique très élevée des processus de transport actif à ce niveau.
- La membrane basale des capillaires artériels.
- Et les terminaisons astrocytaires (pieds astrocytaires) des astrocytes de type I [41, 70], qui (en se joignant les unes avec les autres) forment un véritable bouclier contre tout passage d'éléments indésirables à l'intérieur du tissu nerveux.
2. Physiologie de la barrière hémato-encéphalique:
En plus de leur participation relativement passive dans la formation de la barrière hémato-encéphalique, les astrocytes sont également capables de contrôler la contraction et la dilatation des vaisseaux sanguins [96], régulant ainsi le débit sanguin afin de gérer le prélèvement des substances en fonction des besoins. La barrière hémato-encéphalique joue aussi bien un rôle physiologique qu'anatomique, les gaz (oxygène et dioxyde de carbone) ainsi que les substances liposolubles et l'alcool [91] peuvent librement la traverser selon leur gradient de concentration (du plus vers le moins concentré). Alors que les molécules polaires (ionisées, hydrophiles) ne peuvent diffuser que grâce à des mécanismes de transport actifs qui font appel à des canaux et des pompes spécifiques et qui ne se font qu'en fonction des besoins.
3. Barrière hémato-encéphalique et thérapeutique :
La barrière hémato-encéphalique constitue un véritable obstacle pour le passage des médicaments [41] ayant pour cible des affections neurologiques telles que les tumeurs cérébrales. Plusieurs recherches sont menées actuellement pour pallier à ce problème. Cette contrainte peut être contournée soit par l'injection de fortes doses de médicaments, l'administration d'un agoniste ou un précurseur qui passe la barrière (le cas par exemple de la L-dopa vs dopamine [1, 41]), ou par l'injection intrathécale [42] du médicament (directement au niveau du LCR).
4. Barrière hémato-encéphalique et pathologie :
Chez les nouveau-nés et les nourrissons, la barrière hémato-encéphalique n'est pas aussi efficace que chez l'adulte, elle permet le passage de certaines molécules neurotoxiques comme les pigments biliaires qui peuvent endommager le cerveau (ictère nucléaire) [42]. Dans certains cas pathologiques comme par exemple les méningites, il y a une rupture de la BHE, ce qui heureusement favorise le passage d'antibiotiques tels que la pénicilline à l'intérieur du système nerveux central [42].