ultimo aggiornamento: 9 Aprile 2022 alle 15:07

definizione

Il termine barriera, in anatomia, viene utilizzato per definire strutture (fisiche o funzionali) che svolgono il compito di ostacolare il passaggio di sostanze fra due diversi compartimenti , definendo un confine, una demarcazione, che impedisce il transito: in genere, il passaggio che viene impedito o limitato, in altri distretti, avviene senza alcun freno; la barriera funzionale non solo svolge un ruolo di filtro ma contribuisce per mezzo di azioni di trasporto attivo di sostanze fra le due differenti zone, divise dalla barriera stessa.

Dal francese barrière, derivato da barre (→ barra, traversa), la barriera è una struttura cellulare che costituisce una separazione tra parti diverse di un organo e tra l’ambiente interno e quello esterno: può essere costituita da cellule endoteliali dei capillari, cellule connettivali, cellule gliali o di altro tipo, rappresentando un filtro selettivo per il passaggio delle sostanze.

le barriere nel sistema nervoso centrale

Nel corpo esistono differenti barriere, finalizzate a proteggere distretti particolarmente sensibili, localizzate soprattutto a livello del sistema nervoso centrale; queste ultime sono:
→ la barriera emato-encefalica, interposta fra sangue  e tessuto nervoso;
→ la barriera emato-liquorale, preposta a garantire l’impermeabilità fisiologica fra sangue e liquido cefalorachidiano;
→ la barriera cerebro-liquorale, che separa il tessuto nervoso dal liquido cefalorachidiano ed è più facilmente permeabile tramite gli spazi di Virchow-Robin.
La barriere del sistema nervoso centrale sono una valida protezione, in grado di proteggere questa struttura dagli agenti esterni circolanti nel sangue o dall’effetto che certe sostanze (macromolecole, proteine … ) possono indurre nei differenti comparti, ma sono anche un ostacolo alla penetrazione di medicamenti nel sistema nervoso.

barriera alveolo-capillare

Altro tipo di barriera è la cosiddetta barriera emato-aerea, localizzata nella parete degli alveoli polmonari, con il compito di separare il sangue presente nei capillari dall’aria contenuta negli alveoli: costituita dalla parete degli alveoli, da quella dei capillari e dal tessuto connettivo interposto, più che impedire il transito di sostanze (ossigeno e anidride carbonica, la barriera ha l’incombenza di favorire gli scambi gassosi tra i due compartimenti.

filtro placentare

La barriera placentare (che non è una vera e propria barriera) separa il sangue materno da quello fetale, svolgendo una funzione assimilabile a quella della barriera emato-encefalica: il sangue materno ed il sangue fetale non vengono mai a contatto diretto essendo divisi dall’epitelio dei villi coriali.

Le sostanze che passano dal sangue materno a quello fetale o viceversa, devono attraversare due membrane che sono l’endotelio dei capillari dei villi coriali e l’epitelio dei villi coriali: per questo motivo la placenta viene chiamata barriera, anche se, in realtà, l’endotelio vasale di tutte e due queste membrane permettono la diffusione passiva, il trasporto attivo con carriers ed il passaggio attraverso pinocitosi.

barriere dell’occhio

La barriera emato-oculare è una barriera fisica interposta tra i vasi sanguigni locali e la maggior parte delle strutture che costituiscono l’occhio stesso che ha il compito di impedire a molte sostanze (compresi i farmaci), di attraversarla; è formata dall’endotelio dei capillari della retina e dell’iride, dall’epitelio ciliare e dall’epitelio pigmentato retinico.

Strutturalmente può essere suddivisa in:
→ barriera emato-acquosa: formata da cellule epiteliali ciliari non pigmentate del corpo ciliare e cellule endoteliali dei vasi sanguigni nell’iride.
→ barriera emato-retinica: costituita dall’endotelio dei vasi retinici e dall’epitelio del pigmento retinico; i capillari non fenestrati della circolazione retinica (in contatto tra loro per mezzo di tight junction, assieme alle cellule epiteliali retiniche impediscono il passaggio di grandi molecole dai coriocapillari nella retina.

La barriera emato-retinica, costituita dai capillari della circolazione retinica e dalle cellule epiteliali retiniche, impedisce il passaggio di grandi molecole dal coriocapillare alla retina: le cellule, unite strettamente tra loro, impediscono a determinate sostanze di entrare nel tessuto della retina. L’endotelio dei vasi retinici, caratterizzato dalla presenza di un singolo strato di cellule endoteliali non fenestrate che hanno giunzioni occludenti (tight junction), è simile a quello dei vasi sanguigni cerebrali: questa caratteristica strutturale garantisce l’azione di filtro, mantenendo la barriera emato-oculare interna, mente l’epitelio pigmentato retinico mantiene la barriera emato-oculare esterna.

La retinopatia diabetica, una lesione dell’occhio che si presenta frequentemente in conseguenza al diabete, è collegata al collasso della barriera emato-retinica che, indebolendosi, causa dell’alterazione dell’equilibrio osmotico: alcuni studi sembrano dimostrare che l’ipertensione tende ad aumentare la permeabilità della barriera emato-retinica.

barriera emato-timica

La barriera sangue-timo ha il compito di prevenire il possibile scambio di sostanze tra il sistema circolatorio ed i linfociti T immaturi presenti nel timo, creando un ambiente confinato che impedisce che le cellule T immature entrino in contatto con antigeni non-self, in quanto il contatto con gli antigeni, in questa fase dello sviluppo cellulare, causerebbe la morte delle cellule T per apoptosi. La barriera emato-timica è formata dai capillari sanguigni continui nella corteccia timica, rinforzati da cellule reticolari epiteliali di tipo 1, a volte chiamate cellule epiteliali timiche, e macrofagi.

barriera emato-testicolare

La definizione più corretta sarebbe barriera cellulare di Sertoli, in quanto questa barriera fisica è interposta tra i vasi sanguigni e i tubuli seminiferi dei testicoli, cioè si forma tra le cellule di Sertoli del tubulo seminifero, isolando gli stadi sviluppati delle cellule germinali dal sangue: la sua funzione principale è quella di fornire una barriera ermetica per impedire il reflusso di elementi cellulari immaturi tra le due zone molto diverse tra loro (zona basale e zona adluminale).

Le pareti dei tubuli seminiferi sono rivestite da cellule dello strato germinale primitivo e da cellule di Sertoli: la barriera è formata da giunzioni occludenti, giunzioni aderenti e gap junction tra le cellule del Sertoli, che svolgono la funzione di cellule sustentacolari (cellule di supporto) dei tubuli seminiferi; questa separazione divide il tubulo seminifero in un compartimento basale (lato esterno del tubulo, a contatto con sangue e linfa) e un compartimento adluminale (lato interno del tubulo, isolato da sangue e linfa).

Nella zona basale troviamo spermatogoni e spermatociti primari che proliferano mitoticamente mentre nella zona adluminale troviamo spermatociti secondari o spermatidi che invece hanno iniziato il processo meiotico: il passaggio dalla fase mitotica a quella meiotica è l’unico momento durante il quale questa barriera permette il flusso in direzione del lume del tubulo seminifero; la presenza della barriera cellulare di Sertoli consente alle cellule di Sertoli di controllare l’ambiente adluminale in cui si sviluppano le cellule germinali (spermatociti, spermatidi e spermatozoi) influenzando la composizione chimica del fluido luminale, ed impedisce anche il passaggio di agenti citotossici (corpi o sostanze tossiche per le cellule) nei tubuli seminiferi, proteggendo le cellule germinali dagli agenti nocivi ematici. Inoltre previene il possibile passaggio di prodotti antigenici, generati dalla maturazione delle cellule germinali, di entrare in circolo e generare, di conseguenza, una potenziale risposta autoimmune

Il fluido nel lume dei tubuli seminiferi è molto diverso dal plasma; contiene pochissime proteine ​​e glucosio ma è ricco di androgeni, estrogeni, potassio, inositolo e acido glutammico e aspartico: questa composizione è mantenuta dalla barriera emato-testicolare che coadiuva, anche la stabilizzazione del gradiente osmotico che facilita il movimento del fluido nel lume tubolare.

Gli steroidi penetrano la barriera; alcune proteine ​​rilasciate dalle cellule di Sertoli sono in grado di passare la barriera cellulare di Sertoli per agire in modo paracrino sulle cellule di Leydig.