Durante más de un siglo los científicos creyeron que la barrera alrededor de los vasos sanguíneos del cerebro era impermeable. No se conocían sus funciones pero el doctor Lester Drewes, de la universidad de Minnesota, EEUU, biólogo y especialista en la barrera resumía el punto de vista de los científicos al decir que si existía sería por alguna razón y que era mejor no tocarla.
Fue Paul Ehrlich, que compartió con el ucraniano Ilia Mechnikov el premio Nobel de Medicina en 1908 por sus estudios sobre la inmunidad, quien observó que al añadir un pigmento a la sangre de los ratones se teñían todos los órganos excepto el cerebro. Uno de sus estudiantes hizo la prueba contraria, inyectando el pigmento directamente en el cerebro y lo que ocurrió entonces fue que el cerebro sí se teñía pero no sucedía igual con el resto de los órganos. Resultó entonces evidente que había una barrera que envolvía el cerebro y bloqueaba el paso de algunas sustancias entre el cerebro y el resto del cuerpo.
Según el doctor L. Drewes, la barrera existe por alguna razón y más vale no enredar con ella.
Transcurrió medio siglo hasta que microscopios más potentes permitieron localizar esa barrera, escondida dentro de los cuatrocientos mil vasos sanguíneos del cerebro. La barrera se dobla, pliega y retuerce envolviendo y atrapando dentro de ella los cien mil millones de neuronas que tiene un cerebro humano.
Se vió que las células endoteliales que la constituyen son similares a las que recubren los vasos sanguíneos del cuerpo con la diferencia importante de que las del cerebro están empaquetadas, muy próximas entre sí, y no permiten ni a los pigmentos de Ehrlich ni a la mayoría de los medicamentos que se inyectan en el flujo sanguíneo acceder al cerebro. Se pudo observar que en realidad existe una gran actividad en la barrera y que las células están interactuando entre ellas para decidir qué es lo que se deja pasar y qué no y que el tráfico es mayor de lo que se había creído hasta entonces.
Esto ha llevado a pensar que aprender cómo abrir y cerrar esa barrera puede ser la clave para la curación de muchas enfermedades.
La barrera se ve ahora como unidad vascular, un órgano importante formado por varios tipos de células que juegan un papel crucial en el crecimiento, envejecimiento y en algunas enfermedades.
Los dos tipos celulares básicos del sistema nervioso son las neuronas y las glías. Fue Santiago Ramón y Cajal quien descubrió en 1891 las células gliales, diferenciándolas de las neuronas e identificándolas claramente como parte del tejido nervioso. La glía cumple funciones de sostén y nutrición en el sistema nervioso y se encargan de la reparación y regeneración de las lesiones que sufre.
De entre los cuatro tipos de células gliales son las microglías, que constituyen del 10 al 15% de las células glía del cerebro las que llamaron la atención de Maiken Nedergaard, de la universidad de Rochester, cuando pudo observar en el microscopio cómo funcionaba la barrera en un cerebro vivo, el de un ratón, y la actividad que se producía en esa compleja unidad vascular. La razón fue que las microglías son las encargadas de patrullar el cerebro y la médula espinal y cuando encuentran células dañadas o ataques infecciosos se dividen, aumentan de tamaño y adquieren facultades fagocitarias.
Al morir una célula endotelial la barrera queda abierta y tarda algo en cerrarse porque las otras células están muy fuertemente ligadas entre sí. En un experimento Nedergaard provocó un agujero en el endotelio y fueron las células microgliales quienes en muy poco tiempo, de diez a veinte minutos, rodearon por completo la zona dañada. Su teoría es que si las células microgliales no funcionan correctamente la barrera puede tardar tiempo en cerrarse lo que causaría neurodegeneración.
El funcionamiento de las microglías está relacionado con la enfermedad de Parkinson y el Alzheimer.
Es conocido que el mal funcionamiento de estas células tiene que ver con enfermedades neurodegenerativas como Parkinson y Alzheimer y se piensa ahora que podrían estar relacionadas con fallos en el mantenimiento de la barrera.
Por ejemplo, se sabe que la multiesclerosis, una enfermedad que produce dolores y entumecimiento muscular y problemas de visión se produce por la descomposición de la mielina, que envuelve los axones, responsables de emitir las señales de las neuronas. Estos dolores se producen de vez en cuando pero se desconoce la razón por la que se desencadenan. Hay un número creciente de resonancias magnéticas que apuntan a que son las rupturas de la barrera las que precipitan los ataques al permitir un paso excesivo de glóbulos blancos que atacan la mielina.
Algunos estudios recientes indican que moléculas de oxígeno muy activas pueden debilitar la barrera, fundamentalmente oxidándola, por lo que los antioxidantes pueden ayudar a restablecerla. Según Drewes hasta ahora se había considerado la multiesclerosis como un defecto del sistema inmune y ahora se empieza a ver como un defecto de la barrera.
Hasta ahora se pensaba que la multiesclerosis era un defecto del sistema inmune; ahora se empieza a ver como un defecto de la barrera, dice L. Drewes.
Lo mismo sucede con la epilepsia. La relación entre las convulsiones de un ataque de epilepsia y alteraciones de la barrera ya se conocía pero se pensaba que eran las convulsiones las causantes de la alteración. Experimentos con ratas en la universidad de Amsterdam han descubierto que alterar la barrera alrededor del cerebro aumenta la cantidad de convulsiones que sufren y que cuanto más roturas de la barrera se han provocado mayor es la probabilidad de que las ratas desarrollen la epilepsia.
Estudios en la Clínica Cleveland han mostrado que las convulsiones tanto en cerdos como en seres humanos se producen después de las roturas en la barrera, no antes.
En cuanto al Alzheimer, se han identificado dos proteínas de la barrera que pueden jugar un papel en la enfermedad: una de ellas lleva la molécula beta amiloide al cerebro desde el torrente sanguíneo mientras que la otra la ahuyenta. Cuando el equilibrio entre ellas no es el adecuado, y entran demasiadas o salen demasiado pocas moléculas beta amiloide aparecen las placas asociadas con el Alzheimer. En experimentos con ratones se ha conseguido evitar la acumulación de moléculas beta amiloides bloqueando el funcionamiento del gen que incrementa la cantidad de la primera proteína. La esperanza es que se puedan desarrollar esos inhibidores para los seres humanos.
Reparar las roturas en la barrera es la mitad del problema. La otra mitad es poder abrirla a voluntad para que los medicamentos necesarios puedan acceder al cerebro dice la escritora científica Jeneen Interlandi.
Reparar las roturas en la barrera es la mitad del problema. La otra mitad es poder abrirla a voluntad para que los medicamentos necesarios puedan acceder al cerebro. Hoy en día el 98% de las medicinas no cumplen ninguna de las condiciones bajo las cuales se franquea el paso de la barrera. Se están probando varias maneras de conseguirlo, quirúrgicas, microcateterismo y asociaciones con sustancias que sí puedan pasar la barrera.
La importancia de esta barrera en varias enfermedades se ha hecho evidente pero los estudios no se limitan a eso, se está investigando el papel que la barrera juega en el comienzo y el final de la vida.
La barrera se empieza a desarrollar en el cerebro del embrión y se sospecha que su función es crear un ambiente sin el que las neuronas no podrían crecer y conectarse. Ese ambiente puede desmoronarse cuando envejecemos. Los investigadores han empezado a sospechar que son los pequeños cambios en la barrera los que despejan el camino para las degeneraciones del cerebro relacionadas con la edad. Dice Drewes, que ha dedicado los últimos veinte años a estudios sobre la barrera, que eso es lo siguiente que tenemos que investigar.
