Il liquido cerebrospinale (CSF) è prodotto dail sangue arterioso dai plessi coroidei del lateralee quarto ventricolo mediante un processo combinato di diffusione,pinocitosi e trasferimento attivo. Una piccola quantità èprodotto anche da cellule ependimali.Il CSF ammortizza il cervello e serve anche come un” lavandino ” che riceve prodotti generati dal catabolismo cerebrale e dalla funzione sinaptica. Il plesso coroideo è consistedi ciuffi di capillari con sottili cellule endoteliali fenestrate. Questi sono coperti da cellule ependimali modificatecon microvilli bulbosi., Le cellule epiteliali del plesso coroide hanno giunzioni strette e formano la barriera sangue-CSF (BCSFB), che controlla il movimento di acqua e soluti nel CSF. La superficie apicale delle cellule epiteliali del plesso coroide contiene Aquaporin1 (AQP1), una proteina di membrana (canale dell’acqua) che facilita il movimento dell’acqua attraverso le membrane cellulari. Le cellule epiteliali del plesso coroide contengono anche anidrasi carbonica, un metalloenzima idrolitico coinvolto nella secrezione di CSF.Il volume totale di CSF inl’adulto varia da140 a 270 ml. Il volume dei ventricoli è di circa 25 ml., Il CSF è prodotto ad un ratodi 0,2-0,7 ml al minuto o 600-700 ml al giorno. La circolazione del CSF è aiutata dalle pulsazioni del plesso coroide e dal movimento delle ciglia delle ependimalcelle. Il CSF viene assorbito attraverso i villi aracnoidila circolazione venosa e una quantità significativa probabilmente drena anche attraverso la piastra cribriforme e il canale spinale nei linfonodi cervicali e spinali. I villi aracnoidei agiscono comevalvole a senso unico tra lo spazio subaracnoideo e i seni paranasali. Il tasso di assorbimento è correlato conla pressione del CSF., Il CSF agisce come un cuscino che proteggeil cervello dagli urti e supporta i seni venosi (principalmente il seno sagittale superiore, che si apre quando la pressione del CSF supera la pressione venosa). Svolge anche un ruolo importante nell’omeostasie metabolismo del sistema nervoso centrale.
Il CSF della regione lombare contiene da 15 a 45 mg/dl di proteine (più basso nel bambino) e 50-80 mg/dl di glucosio (due terzi della glicemia). La concentrazione proteica nel CSF cisternale e ventricolare è inferiore. Il normale CSF contiene 0-5 cellule mononucleate., La pressione del CSF, misurata alla puntura lombare (LP), è 100-180 mm di H2O (8-15 mm Hg) con il paziente sdraiato sul lato e 200-300 mm con il paziente seduto.,
 Astrocytic processes around capillary |
 Astrocytic processes around vessel |
Unlike other organs and tissues, the endothelial cells that line brain capillaries have no fenestrations or pinocytotic (transportation) vesicles and have tightand adherens junctions that almost fuse adjacent endothelial cells., Inoltre, queste cellule endoteliali hanno diversi recettori e canali ionici sulla loro superficie rivolta verso il lume rispetto alle superfici rivolte verso il cervello, una disposizione che facilita il trasporto transcellulare. Questa anatomia è la base del sangue-brainbarrier (BBB). Le cellule endoteliali sono circondate da una membrana basale composta da collageni, laminine e proteoglicani. Uno strato discontinuo di periciti è incorporato in questa membrana basale. I processi astrocitici coprono i capillari., Lo spazio tra loro e la membrana basale capillare contiene alcuni macrofagi perivascolari e linfociti rari che attraversano il BBB (passando attraverso le cellule endoteliali piuttosto che tra di loro) e esaminano questo spazio. Gli stessi tipi di cellule sono presenti nello spazio perivascolare (Virchow-Robin) (vedi sotto). Le cellule endoteliali cerebrali non esprimono molecole di adesione dei leucociti (LAMs) sulla loro superficie luminale e questo limita l’ingresso dei leucociti nel tessuto cerebrale., Negli stati non malati, nessuna cellula immunitaria o molecola si trova più in profondità nello spazio interstiziale del cervello, risultando in uno stato “immune privilegiato”. Durante lo sviluppo, gli astrociti inducono le cellule endoteliali cerebrali a svilupparsi in questo modo speciale a prova di perdite.
Il BBB separa il plasma dallo spazio interstiziale del SNC ed è fondamentale per mantenere l’omeostasi nel SNC. Controlla il traffico di molecole, inclusi ioni e acqua dentro e fuori dal cervello e svolge un ruolo importante nel fornire al cervello sostanze nutritive e nell’eliminare rifiuti e prodotti tossici., La capacità di escludere alcune sostanze dallo spazio interstiziale cerebrale ha a che fare non solo con l’anatomia vascolare, ma anche con la solubilità lipidica e il trasporto transcellulare selettivo da parte delle cellule endoteliali. I composti lipofili attraversano il BBB più facilmente di quelli idrofili e piccole molecole lipofile come O2 e CO2 si diffondono liberamente. Le sostanze idrofile possono attraversare i capillari cerebrali solo attraverso le cellule endoteliali piuttosto che tra di loro., Alcune molecole idrofile, tra cui glucosio e aminoacidi, entrano nelle cellule endoteliali con l’aiuto di trasportatori, e molecole più grandi, comprese le proteine, entrano attraverso l’endocitosi mediata dal recettore ed escono lungo la superficie opposta per esocitosi. GLUT1 è il trasportatore del glucosio. I trasportatori ABC (ATP-binding cassette) sono importanti per il trasporto di sostanze lipofile e l’efflusso di metaboliti tossici. Il BBB protegge il cervello dalle sostanze tossiche ma impedisce anche l’ingresso di farmaci., I leucociti circolanti entrano nel cervello passando attraverso le cellule endoteliali piuttosto che tra di loro. Gli astrociti coprono quasi l’intera superficie dei capillari cerebrali; sono interposti tra la vascolarizzazione e i neuroni collegando così l’attività neuronale alla funzione BBB. Stimoli ipertonici e sostanze chimiche tra cui glutammato e alcune citochine possono aprire il BBB. I processi astrocitici esprimono Aquaporin 4, un altro canale d’acqua che facilita il trasporto dell’acqua.,
Una vasta gamma di disturbi tra cui ictus, traumi, infezioni del SNC, malattie demielinative, disturbi metabolici, malattie degenerative e tumori cerebrali maligni sono associati a disfunzione BBB. Il risultato finale comune della disfunzione BBB in molti di questi disturbi è l’aumento della permeabilità vascolare che porta al vasogenicedema. Per esempio, i vasi sanguigni ingloblastom ed altri tumori cerebrali maligni non havetight giunzioni, spiegando l’edema andcerebral di perdita fluido che accompagna questi tumori., Le citochine generate durante i processi infettivi e infiammatori favoriscono la trasmigrazione dei leucociti circolanti e possono anche allentare le giunzioni strette, facilitando così la migrazione delle cellule infiammatorie nel cervello.HIE interrompe il BBB. La disfunzione più sottile di BBB può provocare il trasporto alterato del glucosio e l’accumulazione di Aß.
Glia limitans
Lo spazio interstiziale del cervello è separato dal CSF ventricolare dal rivestimento ependimale e dal CSF subaracnoideo dalla glia limitans.,La glia limitans è uno spesso strato di interdigitazioneprocessi astrocitici con una membrana di base sovrastante. Questo strato sigilla la superficie del CNSE si immerge nel tessuto cerebrale lungo lo spazio perivascolare (vedi sotto). Esterno ad esso è la materia pia, un sottile strato di cellule del tessuto connettivo con un piccoloquantità di collagene. La barriera ependimale è farmore permeabile rispetto al BBB.
Le principali arterie e vene cerebrali attraversano lo spazio subaracnoideo e penetrano nel cervello, dove si diramano in vasi più piccoli e alla fine capillari., I capillari sono in contattocon processi astrocitici. Vasi più grandi dei capillarisono separati dal tessuto cerebrale circostante da uno spazio (lo spazio perivascolare o Virchow-Robin), che è un’estensionedello spazio subaracnoideo. Lo spazio perivascolare è un componente del sistema” glinfatico ” che facilita lo scambio di molecole tra il CSF e il liquido interstiziale (ISF) del cervello. Il CSF fluisce nel tessuto cerebrale e l’ISF effluisce dal tessuto cerebrale nel CSF lungo gli spazi perivascolari. Il sistema glinfatico aiuta a liberare il cervello dai prodotti di scarto., Tali prodotti vengono filtrati attraverso i villi aracnoidi e rimossi dalla circolazione venosa. Inoltre, è diventato evidente negli ultimi anni che esiste un sistema di vasi linfatici strettamente associato ai seni durali. Questo sistema può anche essere importante per eliminare i prodotti di scarto e per la sorveglianza immunitaria.
Spazio perivascolare
La superficie esterna di questo spazio perivascolare (PVS) è formata dalla glia limitans.La superficie interna è la membrana basale vascolare.Le venule postcapillari sono anche circondate da un PVS., Il PVS che circonda postcapillaryvenules è il portale di ingresso dei leucocitinel cervello nello stato normale e durante l’infiammazione.Monociti e linfociti circolanti normalmente attraversanovenule postcapillari ed entrano nel PVS. Nel corso dell’infiammazione, come la SM, questa voce è aumentataa causa delle interazioni dei leucociti con le cellule endoteliali infiammate. Inoltre, i leucociti penetrano negli glialimitans ed entrano nel SNC. Quest’ultima mossa è facilitata dalle metalloproteinasi a matrice (MMPS) prodotte dai macrofagi, che allentano la glia limitans.