La barrière hématoencéphalique (BHE) Contrairement au reste des capillaires du corps les capillaires irriguant, l encéphale est étanche et ne présente pas de fenestrations. Cette étanchéité est sélective et permet donc d isoler le cerveau des substances indésirables, tout en permettant le passage des nutriments et l évacuation des déchets. La barrière hémato-encéphalique peut être donc définie comme l ensemble des structures séparant le compartiment liquidien sanguin de l encéphale des deux autres compartiments liquidiens du système nerveux central (liquide extracellulaire et liquide céphalo-rachidien). Au niveau ultrastructurel, les capillaires de la barrière hémato-encéphalique sont continus. Il présente une paroi composée d une couche unique de cellules endothéliales connectées par des jonctions serrées. Une membrane basale continue les entoure, elle est ellemême majoritairement recouverte par une couche de cellules gliales. Cette caractéristique des capillaires sanguins se retrouvent à toutes les interfaces entre le sang et le tissu cérébrale sauf au niveau de certaines zones appelées organes circumventrculaires (Neurohypophyse, épiphyse ect ). De plus au niveau de ces zones il n y a aucuns échanges avec le liquide céphalorachidien permettant l isolation de ce dernier. Les cellules gliales impliquées dans la formation de la barrière hémato-encéphalique sont les astrocytes et les péricytes. Ils ont des relations étroites avec les cellules endothéliales des capillaires. Environ 20% de la surface externe de l endothélium des capillaires cérébraux est couvert de péricytes. Ces cellules sont petites et de forme ovale. L adhésion entre péricytes et cellules endothéliales est forte grâce aux plaques d adhésion focales. On observe aussi la présence de jonctions communicantes ou jonction gap. Les péricytes possèdent aussi des propriétés
contractiles leurs permettant de réguler le diamètre des capillaires et donc de réguler la pression sanguine locale. Les péricytes possèdent aussi des fonctions immunitaires. Ils sont capables de phagocyter les produits ou micro-organisme ayant passés la couche continue des capillaires. Enfin, ils sont aussi importants en ce qui concerne la régulation de la division cellulaire et la différentiation des cellules endothéliales. Les astrocytes sont beaucoup plus gros que les péricytes. Ils n ont pas de fonction directe de barrière mais il module la perméabilité des cellules endothéliales au travers de sécrétion hormonal. Ils sont même capables d induire la fonction de barrière hémato-encéphalique des capillaires. Malgré l implication des astrocytes dans la régulation de la barrière hématoencéphalique leur fonction principale est d alimenter les neurones et de réguler le milieu extérieur. Par exemple, le cholestérol ne pouvant pas passer la barrière hémato-encéphalique le astrocytes se doivent de le synthétise, le cholestérol étant indispensable à la création de la gaine de myéline. Les caractéristiques de la barrière hémato-encéphalique fait que les processus de transports y sont spécifiques. Transport paracellulaire : L existence de jonction serrée au niveau des cellules endothéliales limite la diffusion paracellulaire aux très petites molécules polaires. Ces molécules sont, par exemple, l eau, la glycérine ou l urée. Diffusion libre : Le passage par diffusion au travers de la membrane plasmique des cellules endothéliales permet à certaines petites molécules lipophiles de passer la barrière hémato-encéphalique. Mais cela n est pas une garantie, en effet un grand nombre de molécules respectant ces caractéristiques ne passent pas. Diffusion facilitée : L existence de canaux permettant le passage par diffusion facilité permet la sélectivité de la barrière hémato-encéphalique mais ces canaux existent dans le reste du corps. Au niveau cérébral on note quelque spécificité d expression, en effet
les transporteurs pour les hormones thyroïdiennes, le sulfate, la vitamine C, les acides aminés ou la vitamine B9 sont sur-exprimés au niveau de la barrière hématoencéphalique. Transport actif : Tout comme la diffusion facilitée, le transport actif n est pas l apanage des capillaires de la barrière hémato-encéphalique. Mais il existe quelques spécifiés comme pour l enképhaline, la vasopressine ect Transport vésiculaire : Ce système de transport permet le passage de grosse molécule telle que les LDL, l insuline et les cytokines. La barrière hémato-encéphalique explique le fait que beaucoup de médicaments ne passe pas dans le cerveau. Il faut donc prendre en compte cette spécificité et développer des molécules capables de la passer.
Question 1 QCM Les capillaires encéphalique sont étanches et non fenestrés Les capillaires encéphalique sont étanches et fenestrés Les capillaires encéphalique sont perméables et non fenestrés Les capillaires encéphalique sont perméables et fenestrés Question 2 L étanchéité des capillaires encéphaliques ne permet pas le passage des nutriments L étanchéité des capillaires encéphaliques ne permet pas le passage des déchets cellulaires L étanchéité des capillaires encéphaliques permet le passage des déchets cellulaires et des nutriments L étanchéité des capillaires encéphaliques permet uniquement le passage des déchets cellulaires Question 3 Les capillaires de la BHE sont continus grâce à la présence de jonction gap entre les cellules endothéliales Les capillaires de la BHE sont continus grâce à la présence de jonction serrée entre les cellules endothéliales Les capillaires de la BHE sont continus grâce à la présence de desmosome entre les cellules endothéliales
Les capillaires de la BHE sont continus grâce à la présence d hémidesmosome entre les cellules endothéliales Question 4 Les capillaires de la BHE sont uniquement entourés d une membrane basale Les capillaires de la BHE sont entourés d une membrane basale et d une couche de neurone Les capillaires de la BHE sont entourés d une membrane basale et d une couche de fibroblaste Les capillaires de la BHE sont entourés d une membrane basale et d une couche de cellule gliale Question 5 Les cellules gliales entourant les capillaires de la BHE sont les astrocytes et les péricytes Les cellules gliales entourant les capillaires de la BHE sont les astrocytes et les oligodendrocytes Les cellules gliales entourant les capillaires de la BHE sont les oligodendrocytes et les péricytes Les cellules gliales entourant les capillaires de la BHE sont les cellules de Schwann et les péricytes Question 6 Environ 5% de la surface externe de l endothélium des capillaires cérébraux est couvert de péricytes Environ 20% de la surface externe de l endothélium des capillaires cérébraux est couvert de péricytes
Environ 50% de la surface externe de l endothélium des capillaires cérébraux est couvert de péricytes Environ 100% de la surface externe de l endothélium des capillaires cérébraux est couvert de péricytes Question 7 On trouve des plaques d adhésion et des jonctions serrées entre les péricytes et les cellules endothéliales On trouve des jonctions communicantes et des jonctions serrées entre les péricytes et les cellules endothéliales On trouve des jonctions communicantes et des plaques d adhésion entre les péricytes et les cellules endothéliales On trouve des jonctions communicantes et des desmosomes entre les péricytes et les cellules endothéliales Question 8 Les péricytes ont une fonction immunitaire et des propriétés contractiles Les péricytes ont uniquement une fonction immunitaire Les péricytes ont uniquement des propriétés contractiles Les péricytes gèrent le métabolisme neuronal Question 9 Les astrocytes servent uniquement à moduler la perméabilité des capillaires Les astrocytes servent uniquement à induire la fonction de BHE des capillaires Les astrocytes servent uniquement à alimenter les neurones Les trois fonctions précédentes sont supportées par les astrocytes Question 10 Les jonctions serrées des cellules endothéliales laissent passer uniquement les petites molécules polaires comme le cholestérol
Les jonctions serrées des cellules endothéliales laissent passer uniquement les petites molécules polaires comme l eau L existence d un transport actif endothéliale est uniquement rencontrée au niveau de la BHE Le transport vésiculaire permet le passage de petites molécules non polaires CORRECTION Question 1 : 1. Les capillaires encéphalique sont étanches et non fenestrés Question 2 : 3. L étanchéité des capillaires encéphaliques permet le passage des déchets cellulaires et des nutriments Question 3 : 2. Les capillaires de la BHE sont continus grâce à la présence de jonction serrée entre les cellules endothéliales Question 4 : 4. Les capillaires de la BHE sont entourés d une membrane basale et d une couche de cellule gliale
Question 5 : 1. Les cellules gliales entourant les capillaires de la BHE sont les astrocytes et les péricytes Question 6 : 2. Environ 20% de la surface externe de l endothélium des capillaires cérébraux est couvert de péricytes Question 7 : 3. On trouve des jonctions communicantes et des plaques d adhésion entre les péricytes et les cellules endothéliales Question 8 : 1. Les péricytes ont une fonction immunitaire et des propriétés contractiles Question 9 : 4. Les trois fonctions précédentes sont supportées par les astrocytes Question 10 : 2. Les jonctions serrées des cellules endothéliales laissent passer uniquement les petites molécules polaires comme l eau