Veri-aivoesteet: aivojen suojakerros

Aivoissa ja koko hermostossa se on ihmisen peruselin. Tästä syystä sitä suojaavat vahvasti luut (kallo ja selkäranka) ja kolmen kalvokerroksen järjestelmä, jota kutsutaan aivokalvoiksi. Turvallisuus eri aivojen osat sitä on vahvistanut miljoonien vuosien kehitys.

Vaikka kaikki nämä elementit voivat olla välttämättömiä suojataessa kalloa isulta tai traumalta, ne voivat ei riitä suojaamaan aivoja muuntyyppisiltä vaaroilta, kuten virusinfektioilta, joita voi esiintyä verta. Välttääksesi tällaiset vaarat mahdollisimman paljon, meillä on toisenlainen suoja: veri-aivoesteet (BBB).

BBB: n löytö

Vaikka veren sisällön erottavan aineen olemassaoloa epäiltiin aiemmin verisysteemissä ja hermostossa, tämän tosiasian todentaminen tapahtuisi vasta 1885. Tutkija nimeltä Paul Ehrlich toisi väriaineen eläimen verenkiertoon ja havaitsi sen myöhemmin Ainoa kohta, joka ei tahrannut, oli keskushermosto ja erityisesti aivot. Syyn tähän oli oltava yhteydessä suojajärjestelmään, joka ympäröi aluetta ikään kuin se olisi kalvo.

Myöhemmin toinen tutkija, Edwin Goldman, yritti käänteistä prosessia värjäämällä selkäydinneste, havaitsemalla, että ainoat värilliset osat vastasivat hermokudosta. Nämä kokeet heijastavat jotain, joka aiheuttaa korkean tukoksen hermoston ja muun kehon välillä, jotain, jota vuosia myöhemmin Lewandowski kutsui veri-aivoesteeksi ja jota monet asiantuntijat tutkivat.

Suoja veren ja aivojen välillä

Veri-aivoeste on pieni kerros endoteelisoluja, soluja, jotka ovat osa verisuonten seinämää, joka sijaitsee useimpien aivoja syöttävien kapillaarien varrella. Tämän kerroksen pääominaisuus on sen korkea läpäisemättömyys, joka ei salli suuren määrän aineiden siirtymistä verestä aivoihin ja päinvastoin.

Tällä tavalla BHE toimii suodattimena veren ja hermoston välillä. Tästä huolimatta jotkut aineet, kuten vesi, happi, glukoosi, hiilidioksidi, aminohapot ja jotkut muut molekyylit, voivat kulkeutua läpäisemättömyyden ollessa suhteellinen.

Sen toiminta suodattimena tapahtuu sen molempien rakenteiden kautta rajoittamalla solun muodostavien solujen välistä liitosta - siirtyminen eri aineisiin, kuten aineiden aineenvaihdunnan kautta, päästäkseen siihen käyttämällä entsyymejä ja kuljettimet. Eli sillä on fyysinen puoli ja toinen kemiallinen.

Vaikka veri-aivoeste on itsessään kerros endoteelisoluja, sen asianmukainen toiminta riippuu myös muun tyyppisistä solurakenteista. Erityisesti sitä tukevat solut, joita kutsutaan perisyyteiksi, jotka tarjoavat rakenteellista tukea ja ympäröivät endoteelisoluja pitämällä verisuonen seinämän vakaana, sekä mikroglia.

BHE: n sokeat kulmat

Huolimatta veri-aivoesteen merkityksestä hermoston suojaamisessa ei kata koko aivoja, koska aivojen on vastaanotettava ja kyettävä päästämään joitain aineita, kuten hormonit ja välittäjäaineet. Tämän tyyppisten sokeampien alueiden olemassaolo on välttämätöntä, jotta voidaan varmistaa organismi, koska ei ole mahdollista pitää aivoja täysin eristettyinä siitä, mitä tapahtuu muualla Runko.

Alueet, joita tämä este ei suojaa, ovat kolmannen aivokammion ympärillä ja niitä kutsutaan kehon ympäryselimiksi. Näillä alueilla kapillaareilla on fenestrated endoteeli, jossa on joitain aukkoja tai pääsyjä, jotka sallivat aineiden virtauksen kalvon yhdeltä puolelta toiselle.

Kohteet, joissa ei ole veri-aivoestettä, ovat pääasiassa neuroendokriinistä järjestelmää ja autonominen hermosto, jotkut tämän ympärileikkauselinten ryhmän rakenteista ovat neurohypofysiikka, Käpylisäke, jotkut alueet hypotalamus, alueen postema verisuonielinten lamina terminalis ja subfornical elin (fornixin alapuolella).

Veri-aivoesteen ylittäminen

Kuten olemme nähneet, veri-aivoesteet ovat läpäiseviä, mutta suhteellisella tavalla, koska se sallii joidenkin aineiden kulkeutumisen. Riippumatta paikoista, joissa veri-aivoestettä ei ole, niitä on sarja mekanismeja, joilla solujen toiminnan välttämättömät komponentit voivat kulkea sen läpi.

Yleisin ja usein käytetty mekanismi tässä suhteessa on kuljettimien käyttö, jossa kuljetettava alkuaine tai aine sitoutuu reseptoriin, joka myöhemmin tulee endoteelisolun sytoplasmaan. Siellä aine erottuu reseptorista ja erittyy toiselle puolelle itse endoteelisoluilla.

Toinen mekanismi, jolla aineet ylittävät veri-aivoesteen, on transtosytoosi, prosessi, jossa vesikkelien sarja muodostuu esteeseen, jonka läpi aineet voivat kulkea yhdeltä puolelta toiselle.

Transmembraanidiffuusion avulla eri varaukselliset ionit voivat liikkua veri-aivoesteen läpi vaikuttamalla elektroninen varaus- ja pitoisuusgradientti siten, että esteen molemmin puolin olevat aineet vetävät puoleensa.

Lopuksi neljäs mekanismi, jonka kautta jotkut aineet siirtyvät aivoihin ilman veri-aivoesteen puuttumista, on ohittaa se suoraan. Yksi tapa tehdä tämä on käyttää aistien hermosoluja, pakottaen siirto päinvastaisessa suunnassa hermosolun aksonin läpi sen somaan. Se on mekanismi, jota sairaudet käyttävät sekä raivotautina.

Päätoiminnot

Koska on jo ollut mahdollista tutustua joihinkin ominaisuuksiin, jotka tekevät veri-aivoesteen elementin välttämätön hermostolle, koska tämä endoteelisolujen kerros täyttää pääasiassa seuraavat toimintoja.

Veri-aivoesteen päätehtävä on suojaa aivoja ulkoisten aineiden saapumiselta, estäen näiden elementtien kulkemisen. Tällä tavoin valtaosa hermoston ulkopuolisista molekyyleistä ei voi vaikuttaa siihen, mikä estää suuren osan virus- ja bakteeri-infektioista vaikuttamasta aivoihin.

Tämän puolustustoiminnon lisäksi estämällä haitallisten elementtien pääsy, sen läsnäolo sallii myös oikean hermoympäristön ylläpito pitämällä vakiona interstitiaalisen nesteen koostumus, joka kylpee ja ylläpitää soluja.

Veri-aivoesteen viimeinen tehtävä on metabolisoida tai modifioida elementtejä niiden tekemiseksi veri- ja hermokudosten välillä muuttamatta hermoston toimintaa tavallaan ei toivottu. Tietenkin jotkut aineet pääsevät pois tästä valvontamekanismista.

Terapeuttisesti ongelmallinen suoja

Se, että veri-aivoesteet ovat niin läpäisemättömiä eikä salli useimpien alkuaineiden pääsyä, on hyödyllinen, kun aivotoimintasi on oikea eikä lääketieteellisiä toimenpiteitä tarvita psykiatrinen. Mutta tapauksissa, joissa ulkoinen toiminta on välttämätöntä lääketieteellisellä tai farmakologisella tasolla, tämä este on vaikeus, jota on vaikea hoitaa.

Ja se on, että suuri osa lääkkeistä, joita käytetään lääketieteellisellä tasolla ja joita käytetään sairauden tai infektion hoitoon toisessa osassa lääkettä keho eivät ole tehokkaita aivojen ongelman hoidossa, pääasiassa esteen estävän toiminnan vuoksi veri aivot. Esimerkkejä tästä löytyy tuumoreiden, Parkinsonin taudin tai dementioiden torjuntaan tarkoitetuista lääkkeistä.

Korjataksesi sen monissa tapauksissa on tarpeen pistää aine suoraan interstitiaaliseen nesteeseen, käytä kehän elimiä pääsyreitinä, katkaise este väliaikaisesti tiettyihin pisteisiin ohjatuilla mikrokuplilla käyttämällä ultraääniä tai käyttämällä kemiallisia koostumuksia, jotka voivat ylittää veri-aivoesteen joidenkin edellä kuvattujen mekanismien kautta.

Bibliografiset viitteet:

• Ballabh, P. et ai. (2004). Veri-aivoesteet: yleiskatsaus. Rakenne, sääntely ja kliiniset vaikutukset. Neurobiol. Dis. 16: 1-13.
• Escobar, A. ja Gómez, B. (2008). Veri-aivoesteet: neurobiologia, kliiniset vaikutukset ja stressin vaikutus sen kehitykseen. Ilm. Mex. Neurci.:9(5): 395-405.
• Interlandi, J. (2011). Veriaivojen esteen ylittäminen. Huomautuksia. Tutkimus ja tiede.
• Pachter, J.S. et ai. (2003). Veri-aivoesteet ja sen rooli keskushermoston immuunioikeudessa. J. Neuropaatti. Asiantuntija. Neurol. 62: 593-604.
• Purves, D.; Lichtman, J. W. (1985). Neuraalisen kehityksen periaatteet. Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates.
• Saladin, K. (2011). Ihmisen anatomia. McGraw-Hill.