الحاجز الدموي الدماغي: الطبقة الواقية للدماغ

في الدماغ والجهاز العصبي بأكمله هو عضو أساسي للإنسان. لذلك ، فهو محمي بقوة بواسطة العظام (الجمجمة والعمود الفقري) وبنظام من ثلاث طبقات من الأغشية تسمى السحايا. أمن مختلف أجزاء من الدماغ لقد تم تعزيزه بملايين السنين من التطور.

ومع ذلك ، على الرغم من أن كل هذه العناصر قد تكون ضرورية عند حماية الجمجمة من ضربة أو صدمة ، إلا أنها يمكن أن تفعل ذلك لا يكفي لحماية الدماغ من أنواع أخرى من الأخطار مثل الالتهابات الفيروسية التي يمكن أن تأتي من خلال الدم. لتجنب مثل هذه الأخطار قدر الإمكان ، لدينا نوع آخر من الحماية: الحاجز الدموي الدماغي (BBB).

اكتشاف BBB

على الرغم من أن وجود شيء يفصل بين محتوى الدم كان مشكوكًا فيه سابقًا الموجودة في نظام الدم والجهاز العصبي ، فإن التحقق من هذه الحقيقة لن يصل حتى 1885. قام باحث يُدعى بول إيرليش بإدخال صبغة في مجرى الدم لحيوان ثم لاحظ ذلك لاحقًا النقطة الوحيدة التي لم تترك وصمة عار كانت الجهاز العصبي المركزي ، وبالتحديد الدماغ. يجب أن يكون السبب في ذلك مرتبطًا بنظام حماية يحيط بهذه المنطقة كما لو كانت غشاء.

لاحقًا ، سيحاول باحث آخر ، إدوين جولدمان ، العملية العكسية عن طريق تلطيخ ملف

السائل النخاعي، مع ملاحظة أن الأجزاء الملونة فقط تتوافق مع النسيج العصبي. تعكس هذه التجارب وجود شيء ينتج عنه مستوى عالٍ من الانسداد بين الجهاز العصبي وبقية الجسم، وهو الشيء الذي بعد سنوات أطلق عليه ليفاندوفسكي اسم الحاجز الدموي الدماغي واستكشفه عدد كبير من الخبراء.

حماية بين الدم والدماغ

الحاجز الدموي الدماغي هو طبقة صغيرة من الخلايا البطانية ، وهي خلايا تشكل جزءًا من جدار الأوعية الدموية، وتقع على طول معظم الشعيرات الدموية التي تزود الدماغ. السمة الرئيسية لهذه الطبقة هي ارتفاع مستوى النفاذية ، وعدم السماح لعدد كبير من المواد بالمرور من الدم إلى الدماغ والعكس صحيح.

بهذه الطريقة ، فإن BHE يعمل كمرشح بين الدم والجهاز العصبي. على الرغم من ذلك ، يمكن لبعض المواد مثل الماء والأكسجين والجلوكوز وثاني أكسيد الكربون والأحماض الأمينية وبعض الجزيئات الأخرى أن تمر ، مع كون عدم النفاذية نسبيًا.

يتم تنفيذ عملها كمرشح من خلال كل من هيكلها ، عن طريق تقييد الاتحاد بين الخلايا التي تتكون منها مرورًا بالمواد المختلفة ، وذلك من خلال استقلاب المواد للوصول إليها من خلال استخدام الإنزيمات و الناقلون. أي ، لها وجه فيزيائي وآخر كيميائي.

على الرغم من أن الحاجز الدموي الدماغي هو في حد ذاته طبقة من الخلايا البطانية ، إلا أن أدائها السليم يعتمد أيضًا على أنواع أخرى من هياكل الخلايا. على وجه التحديد ، يتم دعمه بواسطة خلايا تسمى pericytes ، والتي توفر الدعم الهيكلي وتحيط بالخلايا البطانية ، مما يحافظ على استقرار جدار الأوعية الدموية ، وكذلك الخلايا الدبقية الصغيرة.

البقع العمياء لـ BHE

بالرغم من أهمية الحاجز الدموي الدماغي في حماية الجهاز العصبي لا يغطي الدماغ بأكمله ، لأن الدماغ يحتاج إلى تلقي بعض المواد والقدرة على إطلاقها، مثل الهرمونات و الناقلات العصبية. إن وجود هذا النوع من النقاط العمياء ضروري لضمان حسن سير عمل الكائن الحي ، لأنه لا يمكن إبقاء الدماغ معزولًا تمامًا عما يحدث في بقية أجزاء الجسم.

المناطق غير المحمية بواسطة هذا الحاجز تقع حول البطين الدماغي الثالث وتسمى الأعضاء المحيطة بالبطين. في هذه المناطق ، تحتوي الشعيرات الدموية على بطانة نسيجية ، مع بعض الفتحات أو المداخل التي تسمح بتدفق المواد من جانب واحد من الغشاء إلى الجانب الآخر.

المواقع التي لا تحتوي على الحاجز الدموي الدماغي هي بشكل رئيسي من نظام الغدد الصم العصبية و الجهاز العصبي اللاإرادي، بعض تراكيب هذه المجموعة من الأعضاء حول البطينات هي الخلايا العصبية العصبية ، و الغده النخاميه، بعض مناطق الغدة النخامية، المنطقة الوريدية ، العضو الوعائي في الصفيحة الطرفية والعضو تحت القرني (أسفل القبو).

عبور الحاجز الدموي الدماغي

كما رأينا ، فإن الحاجز الدموي الدماغي قابل للاختراق ، ولكن بطريقة نسبية ، لأنه يسمح بمرور بعض المواد. بغض النظر عن المواقع التي لا يوجد فيها الحاجز الدموي الدماغي ، هناك سلسلة من الآليات التي يمكن من خلالها للمكونات الأساسية لعمل الخلايا أن تمر من خلالها.

الآلية الأكثر شيوعًا والأكثر استخدامًا في هذا الصدد هو استخدام الناقلات، حيث يرتبط العنصر أو المادة المراد نقلها بمستقبل يدخل لاحقًا إلى سيتوبلازم الخلية البطانية. بمجرد الوصول إلى هناك ، تنفصل المادة عن المستقبل وتفرز إلى الجانب الآخر بواسطة الخلية البطانية نفسها.

آلية أخرى تعبر بها المواد الحاجز الدموي الدماغي هي الترانزيت، وهي عملية تتشكل فيها سلسلة من الحويصلات في الحاجز يمكن من خلالها للمواد أن تنتقل من جانب إلى آخر.

يسمح الانتشار عبر الغشاء للأيونات ذات الشحنات المختلفة بالتحرك عبر الحاجز الدموي الدماغي ، والتي تعمل على تدرج الشحنة الإلكترونية والتركيز بحيث تنجذب المواد الموجودة على جانبي الحاجز إلى بعضها البعض.

أخيرًا ، الآلية الرابعة التي تمر من خلالها بعض المواد إلى الدماغ دون تدخل الحاجز الدموي الدماغي هي تخطيها مباشرة. تتمثل إحدى طرق القيام بذلك في استخدام الخلايا العصبية الحسية ، مما يفرض انتقالًا في الاتجاه العكسي عبر محور العصبون إلى سوما. إنها الآلية التي تستخدمها الأمراض المعروفة باسم داء الكلب.

الوظائف الرئيسية

كما كان من الممكن بالفعل إلقاء نظرة على بعض الخصائص التي تجعل الحاجز الدموي الدماغي عنصرًا ضروري للجهاز العصبي ، لأن هذه الطبقة من الخلايا البطانية تحقق بشكل أساسي ما يلي المهام.

الوظيفة الرئيسية للحاجز الدموي الدماغي هي حماية الدماغ من وصول المواد الخارجيةمنع مرور هذه العناصر. وبهذه الطريقة ، فإن الغالبية العظمى من الجزيئات الخارجية للجهاز العصبي نفسه لا يمكن أن تؤثر عليه ، مما يمنع جزءًا كبيرًا من العدوى الفيروسية والبكتيرية من التأثير على الدماغ.

بالإضافة إلى هذه الوظيفة الدفاعية عن طريق منع دخول العناصر الضارة ، فإن وجودها يسمح أيضًا بالصحيح الحفاظ على البيئة العصبية عن طريق الحفاظ على ثبات تركيبة السائل الخلالي الذي يستحم ويحافظ على الخلايا.

تتمثل الوظيفة النهائية للحاجز الدموي الدماغي في استقلاب العناصر أو تعديلها من أجل صنعها عبور بين الدم والأنسجة العصبية دون تغيير عمل الجهاز العصبي بطريقة ما غير مرغوب فيه. بالطبع ، بعض المواد تفلت من آلية التحكم هذه.

حماية علاجية إشكالية

حقيقة أن الحاجز الدموي الدماغي غير منفذ ولا يسمح بدخول معظم العناصر مفيد عندما تكون وظائف دماغك صحيحة ولا يلزم التدخل الطبي أو الطبي نفسية. ولكن في الحالات التي يكون فيها الإجراء الخارجي ضروريًا على المستوى الطبي أو الدوائي ، يمثل هذا الحاجز صعوبة يصعب علاجها.

وهو أن جزءًا كبيرًا من الأدوية التي يتم تطبيقها على المستوى الطبي والتي من شأنها أن تستخدم لعلاج مرض أو عدوى في جزء آخر من الجسم غير فعال في علاج المشكلة في الدماغ ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى عمل الحاجز المعوق دماغ الدم. تم العثور على أمثلة على ذلك في الأدوية المخصصة لمكافحة الأورام ، باركنسون أو الخرف.

من أجل إصلاحه في كثير من الأحيان يكون من الضروري حقن المادة مباشرة في السائل الخلالي، استخدم الأعضاء المحيطة بالبطين كطريق للوصول ، واكسر الحاجز مؤقتًا من خلال استخدام فقاعات صغيرة موجهة إلى نقاط محددة باستخدام الموجات فوق الصوتية أو استخدام تركيبات كيميائية يمكنها عبور الحاجز الدموي الدماغي من خلال بعض الآليات الموضحة أعلاه.

المراجع الببليوغرافية:

• بلعبة ، ص. وآخرون. (2004). الحاجز الدموي الدماغي: نظرة عامة. الهيكل والتنظيم والآثار السريرية. نيوروبيول. ديس. 16: 1-13.
• إسكوبار ، أ. وجوميز ، ب. (2008). حاجز الدم في الدماغ: علم الأعصاب ، الآثار السريرية وتأثير الإجهاد على تطوره. القس. مكس. Neurci.:9 (5): 395-405.
• إنترلاندي ، ج. (2011). عبور حاجز الدم في الدماغ. ملاحظات. البحث والعلوم.
• باتشر ، ج. وآخرون. (2003). الحاجز الدموي الدماغي ودوره في الامتياز المناعي في الجهاز العصبي المركزي. ج. أعصاب. يجرب. نيورول. 62: 593-604.
• بورفس ، د. ليختمان ، ج. دبليو. (1985). مبادئ التطور العصبي. سندرلاند ، ماساتشوستس: سينيور أسوشيتس.
• صلاح الدين ، ك. (2011). علم التشريح البشري. ماكجرو هيل.