Кръвно-мозъчна бариера: защитният слой на мозъка

В мозъка и цялата нервна система той е основен орган за човешкото същество. Следователно той е силно защитен от костите (черепа и гръбначния стълб) и от система от три слоя мембрани, наречени менинги. Сигурността на различните части от мозъка тя е подсилена от милиони години еволюция.

Въпреки това, въпреки че всички тези елементи могат да бъдат от съществено значение при защита на черепа от удар или травма, те могат не е достатъчно, за да предпази мозъка от други видове опасности като вирусни инфекции, които могат да дойдат през кръв. За да избегнете подобни опасности, доколкото е възможно, имаме друг вид защита: кръвно-мозъчната бариера (BBB).

Откритието на BBB

Въпреки че по-рано се е подозирало съществуването на нещо, което отделя съдържанието на кръвта присъстващи в кръвната система и нервната система, проверката на този факт щеше да пристигне едва 1885. Изследовател на име Пол Ерлих ще въведе багрило в кръвта на животно и по-късно ще го наблюдава единствената точка, която не оцветява, е централната нервна система и по-специално мозъкът

. Причината за това трябваше да бъде свързана със защитна система, която обграждаше тази област, сякаш беше мембрана.

По-късно друг изследовател, Едуин Голдман, ще опита обратния процес, като оцветява гръбначно-мозъчна течност, наблюдавайки, че единствените цветни части съответстват на нервната тъкан. Тези експерименти отразяват съществуването на нещо, което произвежда високо ниво на запушване между нервната система и останалата част от тялото, нещо, което години по-късно ще бъде наречено кръвно-мозъчна бариера от Левандовски и изследвано от голям брой експерти.

Защита между кръвта и мозъка

Кръвно-мозъчната бариера е малък слой ендотелни клетки, клетки, които са част от стената на кръвоносните съдове, разположени по протежение на повечето капиляри, които захранват мозъка. Основната характеристика на този слой е неговото високо ниво на непропускливост, което не позволява на голям брой вещества да преминат от кръвта към мозъка и обратно.

По този начин BHE действа като филтър между кръвта и нервната система. Въпреки това, някои вещества като вода, кислород, глюкоза, въглероден диоксид, аминокиселини и някои други молекули могат да преминат, като непропускливостта е относителна.

Действието му като филтър се осъществява чрез двете му структури, като ограничава обединението между клетките, изграждащи преминаване към различните вещества, като чрез метаболизма на веществата, за да достигне до него чрез използването на ензими и конвейери. Тоест има физически аспект и друг, който е химичен.

Въпреки че самата кръвно-мозъчна бариера е слой от ендотелни клетки, нейното правилно функциониране зависи и от други видове клетъчни структури. По-конкретно, той се поддържа от клетки, наречени перицити, които осигуряват структурна подкрепа и обграждат ендотелните клетки, поддържайки стената на кръвоносния съд стабилна, както и микроглия.

Слепите петна на BHE

Въпреки значението на кръвно-мозъчната бариера за защита на нервната система не покрива целия мозък, тъй като мозъкът трябва да получава и да може да излъчва някои вещества, като хормони и невротрансмитери. Съществуването на този вид слепи зони е необходимо, за да се гарантира правилното функциониране на организма, тъй като не е възможно мозъкът да бъде напълно изолиран от това, което се случва в останалата част на Тяло.

Зоните, които не са защитени от тази бариера, са около третата мозъчна камера и се наричат ​​кръгокамерни органи. В тези области капилярите имат фенестриран ендотел, с някои отвори или достъпи, които позволяват потока на веществата от едната страна на мембраната към другата.

Местата без кръвно-мозъчна бариера са главно от невроендокринната система и автономна нервна система, някои от структурите на тази група околокръговентрикуларни органи са неврохипофизата, Епифизна жлеза, някои области на хипоталамус, областта postema съдовия орган на ламина терминалис и подформен орган (под форникса).

Преминаване на кръвно-мозъчната бариера

Както видяхме, кръвно-мозъчната бариера е пропусклива, но по относителен начин, тъй като позволява преминаването на някои вещества. Независимо от местата, където кръвно-мозъчната бариера не е налице, има поредица от механизми, чрез които основните компоненти за функционирането на клетките могат да преминат през него.

Най-често срещаният и често използван механизъм в това отношение е използването на конвейери, при който елементът или веществото, което трябва да се транспортира, се свързва с рецептор, който впоследствие навлиза в цитоплазмата на ендотелната клетка. Веднъж там, веществото се отделя от рецептора и се екскретира от другата страна от самата ендотелна клетка.

Друг механизъм, чрез който веществата преминават през кръвно-мозъчната бариера, е трансцитозата, процес, при който в бариерата се образуват поредица от везикули, през които веществата могат да преминат от едната страна към другата.

Трансмембранната дифузия позволява на йони с различен заряд да се движат през кръвно-мозъчната бариера, действайки върху електронен заряд и градиент на концентрация, така че веществата от двете страни на бариерата да се привличат помежду си.

И накрая, четвърти механизъм, чрез който някои вещества преминават в мозъка, без да се намесва кръвно-мозъчната бариера, е директно да го пропусне. Един от начините да се направи това е да се използват сензорните неврони, принуждавайки предаването в обратна посока през аксона на неврона до неговата сома. Това е механизмът, използван от болести, известни като бяс.

Основни функции

Тъй като вече е възможно да се видят някои от свойствата, които правят кръвно-мозъчната бариера елемент от съществено значение за нервната система, тъй като този слой от ендотелни клетки изпълнява основно следното функции.

Основната функция на кръвно-мозъчната бариера е да предпазват мозъка от пристигането на външни вещества, предотвратявайки преминаването на тези елементи. По този начин по-голямата част от молекулите, външни за самата нервна система, не могат да й въздействат, предотвратявайки засягането на голяма част от вирусни и бактериални инфекции на мозъка.

В допълнение към тази защитна функция чрез блокиране на навлизането на вредни елементи, нейното присъствие позволява и правилното поддържане на нервната среда чрез поддържане на постоянен състав на интерстициалната течност, която се къпе и поддържа клетки.

Последната функция на кръвно-мозъчната бариера е да метаболизира или модифицира елементи, за да ги направи кръстоска между кръвта и нервните тъкани, без да променя по някакъв начин функционирането на нервната система нежелан. Разбира се, някои вещества избягват този механизъм за контрол.

Терапевтично проблемна защита

Фактът, че кръвно-мозъчната бариера е толкова непропусклива и не позволява навлизането на повечето елементи, е полезно, когато мозъчната Ви функция е правилна и не се изисква медицинска или медицинска намеса психиатрична. Но в случаите, когато е необходимо външно действие на медицинско или фармакологично ниво, тази бариера представлява трудност, с която е трудно да се лекува.

И това е, че голяма част от лекарствата, които се прилагат на медицинско ниво и които биха били използвани за лечение на заболяване или инфекция в друга част на тялото не са ефективни при лечението на проблема в мозъка, до голяма степен благодарение на блокиращото действие на бариерата кръвен мозък. Примери за това се намират в лекарства, посветени на борбата с тумори, Паркинсон или деменции.

За да го поправите в много случаи е необходимо веществото да се инжектира директно в интерстициалната течност, използвайте околокръговидните органи като път за достъп, временно пробийте бариерата чрез използване на микромехурчета, насочени към определени точки използване на ултразвук или използване на химически състави, които могат да преминат през кръвно-мозъчната бариера чрез някои от механизмите, описани по-горе.

Библиографски справки:

• Балаб, П. и др. (2004). Кръвно-мозъчната бариера: общ преглед. Структура, регулация и клинични последици. Невробиол. Dis.; 16: 1-13.
• Ескобар, А. и Gómez, B. (2008). Кръвно-мозъчна бариера: невробиология, клинични последици и ефект на стреса върху развитието му. Преп. Мексикански. Neurci.: 9(5): 395-405.
• Интерланди, Дж. (2011). Преминаване през кръвно-мозъчната бариера. Бележки. Изследвания и наука.
• Пахтер, Дж. и др. (2003). Кръвно-мозъчната бариера и нейната роля в имунната привилегия в централната нервна система. J. Невропат. Експерт. Неврол; 62: 593-604.
• Purves, D.; Лихтман, Дж. W. (1985). Принципи на невронното развитие. Съндърланд, Масачузетс: Sinauer Associates.
• Саладин, К. (2011). Човешка анатомия. Макгроу-Хил.