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image description La qualité de la barrière hémato-encéphalique se détériore au cours du vieillissement.

Les cellules nerveuses sont formées durant les premières années de la vie et, mises à part quelques exceptions, elles ne sont pas renouvelées. Pour maintenir leurs fonctions, elles doivent bénéficier de protections particulières hautement efficaces. Au niveau du cerveau, la barrière hémato-encéphalique constitue l’une de ces protections. Cette barrière représente l’interface entre le sang et le tissu nerveux. Elle est fondamentalement constituée de l’association de trois éléments : un endothélium fait de cellules réunies par des jonctions serrées, une lame basale continue et une couverture de prolongements d’astrocytes qui s’arriment sur la lame basale grâce à des protéines. Ces structures supportent et contrôlent le passage des métabolites entre le sang et le tissu nerveux avec l’aide d’une machinerie enzymatique complexe. Le vieillissement, diverses maladies et les accidents vasculaires cérébraux peuvent altérer l’intégrité de cette barrière et conduire à une dysrégulation des fonctions nerveuses. Cette fragilité de la barrière est particulièrement impliquée dans la difficulté des patients âgés à récupérer après un accident vasculaire cérébral. Peut-on identifier les principaux facteurs susceptibles de fragiliser cette barrière hémato-encéphalique ?

 

Les cellules de l’endothélium forment la première frontière entre le sang et le tissu nerveux. Elles synthétisent des protéines, des enzymes, des transporteurs membranaires ainsi que les composantes des jonctions serrées qui les unissent entre elles. Elles sont responsables des transports de substances entre le sang et l’espace périvasculaire, comme le glucose, les nucléosides, les acides gras et les acides aminés. Elles interviennent aussi dans l’élimination de substances toxiques et dans la résistance à certains médicaments comme les antibiotiques ou les antifongiques. Au cours du vieillissement, les propriétés de la barrière sont modifiées tant au point de vue anatomique que physiologique. La densité de la microvascularisation est réduite, le diamètre des vaisseaux diminue et ils deviennent plus tortueux, le nombre de mitochondries diminue, ce qui implique un déficit dans les processus énergétiques. Les transports sont perturbés, essentiellement celui du glucose, des acides aminés et des hormones. Comme ces altérations affectent le cerveau de façon hétérogène, certaines régions sont plus touchées que d’autres, comme l’hippocampe par exemple. Parallèlement aux perturbations liées directement au vieillissement, certaines maladies (hypertension artérielle, hyperlipémie, diabète) et certains médicaments peuvent contribuer à la fragilité vasculaire et constituer ainsi des facteurs de risque supplémentaire.

Les accidents vasculaires cérébraux seraient dus, dans un premier temps, à une modification de la lame basale et de ses composantes en métalloprotéines et fibronectine. Sa résistance serait amoindrie par l’hypertension artérielle et la présence d’une inflammation. Certaines substances médicamenteuses telles que les antipsychotiques ou les molécules sédatives pourraient également altérer l’intégrité de cette barrière. Une plus grande fragilité de la barrière hémato-encéphalique est également observée chez les femmes ménopausées.

Chez des personnes de 75 ans et plus, des perturbations de la micro-vascularisation provoquent des altérations de la substance blanche qui apparaît alors en imagerie avec une densité moindre. L’œdème périvasculaire qui en résulte peut conduire à une perte de myéline, une gliose et une augmentation de la perte neuronale. L’extension de ces lésions est surtout frontale et liée à l’installation progressive de troubles cognitifs ou d’une dépression.

L’apparition d’épisodes confusionnels pourrait être liée à une surcharge dans les astrocytes de la protéine S100B qui lie le calcium et qui traduirait ainsi une altération de la perméabilité de la barrière. D’autres facteurs pourraient aussi faciliter l’apparition d’un syndrome confusionnel, comme des substances pro-inflammatoires ou la prise de médicaments opiacés.

Les éléments qui fragilisent la barrière hémato-encéphalique au cours du vieillissement restent encore très mal connus. Son intervention dans la protection du parenchyme neuronal mériterait une attention particulière de même que l’identification des facteurs qui pourraient faciliter l’accès au cerveau de substances protectrices contre les accidents vasculaires et les tumeurs.

Publié en Octobre 2010
Auteur : Ph. van den Bosch de Aguilar - Université Catholique de Louvain,  Louvain-la-Neuve
Références : Zeevi N, Pachter J, McCullough LD, Wolfson L, Kuchel GA. The blood-brain barrier : geriatric relevance of a critical brain-body interface. J Amer Geriatr Soc. 2010;58:1749-1757.