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barriere ematochimiche

BARRIERE EMATICHE

Di Giovanni Trimboli

Per quanto possa sembrare strano, non è sempre facile definire ciò che è all’interno o all’esterno del corpo, dal momento che l’organismo umano ha molte superfici. La cute, che in realtà è un apparato, è ovviamente esterna al corpo costituisce una barriera che impedisce a molte sostanze dannose di entrare nell’organismo.

L’apparato digerente è un lungo tubo che inizia a livello della bocca, si snoda attraverso il corpo e termina con l’ano.

Il cibo che lo attraversa è all’interno o all’esterno del corpo? I nutrienti e i liquidi non sono in realtà all’interno del corpo finché non vengono assorbiti nel flusso sanguigno.

L’aria passa attraverso il naso e la gola nella trachea, quindi nelle vie aeree, ampie e ramificate, che sono all’interno dei polmoni (bronchi).

In quale punto si trova questo passaggio all’interno dell’organismo? L’ossigeno presente nei polmoni  non è utile al corpo finché non entra nel flusso sanguigno. Affinché questo avvenga, l’ossigeno deve attraversare un sottile strato di cellule che rivestono i polmoni. Questo strato costituisce una barriera contro virus e batteri, come quelli della tubercolosi, che possono entrare nei polmoni insieme all’aria. Questi microrganismi, se non penetrano nelle cellule o nel flusso sanguigno, in genere, non provocano malattie. Poiché i polmoni sono dotati di diversi meccanismi di protezione, come gli anticorpi per combattere le infezioni e le ciglia per rimuovere i detriti dalle vie aeree, la maggior parte degli agenti infettivi a trasmissione aerea non causa mai la malattia.

Le superfici corporee non solo separano l’esterno dall’interno, ma trattengono nella giusta sede strutture e sostanze, in modo che possano svolgere correttamente la loro funzione.

Ad esempio, gli organi interni non sono immersi nel sangue perché questo è normalmente confinato all’interno dei vasi sanguigni. Se il sangue fuoriesce dai vasi e va in altre parti del corpo (emorragia), non solo non riesce ad apportare ossigeno e nutrienti ai tessuti, ma può anche causare gravi danni.

Ad esempio, una piccola quantità di sangue che infiltra il cervello può distruggere il tessuto cerebrale in quanto non c’è spazio per l’espansione all’interno del cranio. D’altra parte, un’analoga quantità di sangue che si riversa nell’addome non distrugge il tessuto, poiché nell’addome vi è spazio sufficiente per contenerlo.

La saliva, che svolge un ruolo fondamentale nella bocca, può causare gravi danni se inalata nei polmoni, in quanto veicolo di batteri in grado di provocare un ascesso polmonare.

L’acido cloridrico prodotto dallo stomaco di rado causa danni a tale livello. Tuttavia, in caso di reflusso, l’acido può ustionare e danneggiare l’esofago e, in caso di stravaso in altri organi attraverso la parete dello stomaco, può causare loro delle lesioni.

Le feci, la parte non digerita del cibo espulsa attraverso l’ano, possono causare infezioni potenzialmente letali, se penetrano nella cavità addominale, evento che può verificarsi se si forma un foro nella parete intestinale.

Le barriere  ematochimiche strutturate piu’ importanti nell’organismo umano sono:

 

 

  1. Emato-encefalica

È composta da cellule endoteliali che danno origine ad un endotelio continuo, non fenestrato. Le cellule endoteliali sono poi unite tra di loro da giunzioni cellulari occludenti (tight junction). Questa maggiore compattezza impedisce il passaggio di sostanze idrofile e/o con grande peso molecolare dal flusso sanguigno all’interstizio (e quindi ai neuroni) con una capacità di filtraggio molto più selettiva rispetto a quella effettuata dalle cellule endoteliali dei capillari di altre parti del corpo. Un ulteriore fattore che contribuisce alla formazione di questa unità anatomofunzionale è costituito dalle proiezioni delle cellule astrocitarie, i peduncoli astrocitari, (conosciuti anche come “limitanti gliali”) che circondano le cellule endoteliali, determinando un’ulteriore “barriera”.

 

  1. Emato-liquorale

Le cellule epiteliali del plesso coroideo e la membrana aracnoidea formano la barriera emato-liquorale. Il plesso coroideo è un tessuto vascolare che si trova in tutti i ventricoli cerebrali. L’unità funzionale del plesso coroideo è composta da un capillare circondato da uno strato di epitelio ependimale differenziato. A differenza dei capillari che formano la barriera emato-encefalica, i capillari del plesso coroideo sono fenestrati e non hanno tight junction. L’endotelio, per questo, non forma una barriera al movimento delle piccole molecole; invece, la barriera presso il plesso coroideo è formata dalle cellule epiteliali e dalle tight junction che le collegano tra loro. L’altra parte della barriera è la membrane aracnoidea, che avvolge il cervello. Le cellule di questa membrana sono anch’esse collegate attraverso giunzioni occludenti.

 

  1. Emato-retinica

È parte della barriera emato-oculare la quale consiste di cellule strettamente legate insieme per impedire a certe sostanze di entrare nel tessuto della retina. È composta dai capillari non fenestrati della circolazione retinica e dalle giunzioni occludenti (tight junction) tra le cellule retiniche epiteliali che impediscono il passaggio di grandi molecole dai vasi coriocapillari nella retina. La barriera emato-retinica consiste di due componenti: l’endotelio dei vasi retinici e l’epitelio pigmentato retinico. Vasi sanguigni retinici simili ai vasi sanguigni cerebrali mantengono la barriera emato-oculare interna. Questa barriera fisiologica consta di un singolo strato di cellule endoteliali non fenestrate, che hanno giunzioni occludenti. L’epitelio pigmentato mantiene la barriera emato-oculare esterna.

 

  1. Emato-aerea o sangue-aria (a livello della parete alveolare)

Si compone dell’epitelio di rivestimento degli alveoli polmonari, pneumociti di tipo I (cellule alveolari squamose) e II, delle membrane basali di alveoli e capillari polmonari, spesso unite tra loro, e dell’epitelio endoteliale. I pneumociti di I tipo, sono gli elementi strutturali essenziali alla costituzione della barriera in quanto essi formano l’alveolo stesso (ne formano il 97%), che non presenta altra struttura di sostegno se non questo epitelio. L’epitelio costruito dai pneumociti di I° tipo è piatto monostratificato. I pneumociti di tipo II sono cellule più grandi; essi secernono un agente surfattante componente dei corpi lamellari (inclusi citoplasmatici dei pneumociti II); questo surfattante è una sostanza tensioattiva che abbassa la tensione superficiale della parete alveolare permettendo i movimenti di contrazione ed espansione doovuti alla respirazione. Il capillare che giunge a queste strutture deriva dall’arteria polmonare ed è comune a due alveoli; è costituito da endotelio e lamina basale, accollata all’epitelio formato dai pneumociti, in modo da ridurre al minimo lo spazio che il gas deve attraversare per passare dall’ambiente “esterno” all’eritrocita. La cosiddetta barierra “aria – sangue” è rappresentata quindi dalle zone in cui la parete alveolare è più sottile o addirittura assente.

 

 

  1. Emato-mienterica

Il plesso mi enterico è una struttura tubulare circondata parzialmente da una lamina di processi cellulari di supporto. I capillari non entrano nel plesso. I capillari che irrorano lo strato mienterico differiscono per struttura dai capillari degli altri strati dell’intestino e sono non fenestrati. Questi capillari mienterici inoltre hanno delle giunzioni impermeabili che prevengono il passaggio di sostanze tra le cellule endoteliali. Un lento passaggio di macromolecole è quindi probabilmente da imputarsi al trasporto attraverso la cellula mediante vescicole. È inoltre presente un sistema di fagociti che rimuove questo materiale e impedisce il passaggio delle sostanze dal sangue allo spazio extracellulare in concentrazioni elevate.

 

  1. Emato-testicolare

Questa barriera è prodotta dalle giunzioni occludenti (o tight junction) tra una cellula del Sertoli e l’altra, appena al di sopra degli spermatogoni che poggiano sulla membrana basale contigua alla membrana limitante il tubulo. Questo fatto è fondamentale non solo per il controllo dell’entrata e dell’uscita di nutrienti, ormoni e sostanze chimiche dal sangue al compartimento luminale del tubulo seminifero, ma soprattutto per la difesa delle cellule in spermatogenesi. Difatti, gli spermatogoni, diploidi, esprimono le medesime molecole di membrana delle altre cellule dell’organismo, mentre gli spermatidi e poi gli spermatozoi, aploidi, sono diversi dalle altre cellule self e potrebbero innescare una risposta del sistema immunitario che ne provocherebbe la distruzione.

 

  1. Emato-timica

Strati di cellule epiteliali che avvolgono i capillari e i vasi di calibro maggiore specialmente nella corticale. È probabile che la barriera emato-timica protegga le cellule T in via di sviluppo da un’inappropriata esposizione ad antigeni circolanti. Le cellule epiteliali, infatti, non hanno solo una funzione di supporto, ma stimolano la maturazione dei linfociti T anche attraverso la produzione di molecole ad azione paracrina. Prova ne è anche il fatto che questi epiteliociti sono una popolazione morfologicamente omogenea ma antigenicamente eterogenea e ne sono già stati identificati sei tipi differenti, con caratteristiche immunoistochimiche peculiari, a cui corrisponderebbero funzioni differenti, anche se non del tutto chiare.

 

  1. di ultrafiltrazione o sangue-urina

consiste di podociti con pedicelli che si estendono basalmente formando una rete interdigitata appoggiata alla lamina basale. Questa lamina basale presenta carica anionica. Tra i peduncoli sono inoltre riscontrabili degli “slits” (diaframmi) a livello sub strutturale che limitano l’ultrafiltrazione stessa.

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