מחסום דם-מוח: שכבת המגן של המוח

במוח ובמערכת העצבים כולה זה איבר בסיסי עבור האדם. לכן, הוא מוגן מאוד על ידי עצמות (הגולגולת ועמוד השדרה) ועל ידי מערכת של שלוש שכבות של קרומים הנקראות קרומי המוח. הבטיחות של השונה חלקי המוח זה התחזק במיליוני שנות אבולוציה.

עם זאת, למרות שכל האלמנטים הללו עשויים להיות חיוניים בעת הגנה על הגולגולת מפני מכה או טראומה, הם יכולים לא להספיק כדי להגן על המוח מפני סוגים אחרים של סכנות כגון זיהומים נגיפיים העלולים לבוא דרך דָם. כדי להימנע ככל האפשר מסכנות כאלה, יש לנו סוג אחר של הגנה: מחסום הדם-מוח (BBB).

גילוי ה- BBB

למרות שקודם לכן נחשד קיומו של משהו שהפריד בין תכולת הדם הקיים במערכת הדם ובמערכת העצבים, אימות עובדה זו לא יגיע עד 1885. חוקר בשם פול ארליך היה מכניס צבע לזרם הדם של בעל חיים ובהמשך צופה בכך הנקודה היחידה שלא הכתימה הייתה מערכת העצבים המרכזית, ובמיוחד המוח. הסיבה לכך הייתה צריכה להיות קשורה למערכת הגנה שהקיפה את אותו אזור כאילו מדובר בקרום.

מאוחר יותר חוקר אחר, אדווין גולדמן, ינסה את התהליך ההפוך על ידי מכתים את נוזל מוחי, וציין כי החלקים הצבעוניים היחידים תואמים לרקמת העצבים. ניסויים אלה משקפים את קיומו של

משהו שמייצר רמה גבוהה של חסימה בין מערכת העצבים לשאר הגוף, דבר שכעבור שנים ייקרא לבנדובסקי מחסום הדם-מוח וייחקר על ידי מספר רב של מומחים.

הגנה בין הדם למוח

מחסום הדם-מוח הוא שכבה קטנה של תאי אנדותל, תאים שהם חלק מדופן כלי הדם, הממוקם לאורך רוב הנימים המספקים את המוח. המאפיין העיקרי של שכבה זו הוא רמת האטימות הגבוהה שלה, שאינה מאפשרת למספר רב של חומרים לעבור מהדם למוח ולהיפך.

בדרך זו, ה- BHE משמש כמסנן בין הדם למערכת העצבים. למרות זאת, כמה חומרים כמו מים, חמצן, גלוקוז, פחמן דו חמצני, חומצות אמינו וכמה מולקולות אחרות יכולים לעבור, כאשר האטימות יחסית.

פעולתו כמסנן מתבצעת דרך מבנהו, על ידי הגבלת האיחוד בין התאים המרכיבים את מעבר לחומרים השונים, כמו דרך חילוף החומרים של החומרים להגיע אליו באמצעות אנזימים ו מסועים. כלומר, יש לו פן פיזי ואחר שהוא כימי.

למרות שמחסום הדם-מוח הוא בעצם שכבה של תאי אנדותל, תפקודו התקין תלוי גם בסוגים אחרים של מבני תאים. באופן ספציפי, הוא נתמך על ידי תאים המכונים פריציטים, המספקים תמיכה מבנית ומקיפים את תאי האנדותל, תוך שמירה על יציבות דופן כלי הדם, כמו גם מיקרוגלייה.

הכתמים העיוורים של ה- BHE

למרות החשיבות של מחסום הדם-מוח בהגנה על מערכת העצבים אינו מכסה את המוח כולו, מכיוון שהמוח צריך לקבל ולהיות מסוגל לפלוט כמה חומרים, כמו הורמונים ו נוירוטרנסמיטרים. קיומו של סוג זה של כתמים עיוורים נחוץ כדי להבטיח את תפקודו התקין של אורגניזם, מכיוון שלא ניתן לשמור על מוח מבודד לחלוטין ממה שקורה בשאר חלקי העולם גוּף.

האזורים שאינם מוגנים על ידי מחסום זה הם סביב חדר המוח השלישי ונקראים איברים היקפיים. באזורים אלה, בנימי הדם יש אנדותל מוגדר, עם כמה פתחים או גישות המאפשרים זרימת חומרים מצד אחד של הקרום לצד השני.

האתרים ללא מחסום דם-מוח הם בעיקר של המערכת הנוירו-אנדוקרינית מערכת העצבים האוטונומית, חלק מהמבנים של קבוצה זו של איברים היקפיים הם הנוירוהיפופיזה, בלוטת האצטרובל, באזורים מסוימים של היפותלמוס, אזור postema איבר כלי הדם של lamina terminalis ואת האיבר subfornical (מתחת fornix).

חוצה את מחסום הדם-מוח

כפי שראינו, מחסום הדם-מוח הוא חדיר, אך באופן יחסי, מכיוון שהוא מאפשר מעבר של כמה חומרים. ללא קשר למיקומים שבהם מחסום הדם-מוח אינו קיים, ישנם סדרה של מנגנונים שבאמצעותם יכולים לעבור דרכו רכיבים חיוניים לתפקוד התאים.

המנגנון הנפוץ והנפוץ ביותר בנושא זה הוא שימוש במסועים, שבו היסוד או החומר שיש להעביר נקשרים לקולטן שנכנס לאחר מכן לציטופלזמה של תא האנדותל. ברגע שהחומר נפרד מהקולטן ומופרש לצד השני על ידי תא האנדותל עצמו.

מנגנון נוסף בו חומרים עוברים את מחסום הדם-מוח הוא טרנסציטוזיס, תהליך בו נוצרת סדרה של שלפוחיות במחסום שדרכו חומרים יכולים לעבור מצד אחד למשנהו.

דיפוזיה בין-ממברנית מאפשרת ליונים של מטען שונה לנוע דרך מחסום הדם-מוח, הפועלים על שיפוע טעינה וריכוז אלקטרוני כך שחומרים משני צידי המחסום נמשכים זה לזה.

לבסוף, מנגנון רביעי שבאמצעותו כמה חומרים עוברים למוח מבלי להתערב מחסום הדם-מוח הוא לדלג עליו ישירות. אחת הדרכים לעשות זאת היא להשתמש בתאי העצב התחושתיים, ומכריחים העברה בכיוון ההפוך דרך האקסון של הנוירון לסומה שלו. זהו המנגנון המשמש מחלות הידועות בכינויו כלבת.

פונקציות עיקריות

כפי שכבר ניתן היה להציץ בכמה מהתכונות ההופכות את מחסום הדם-מוח לאלמנט חיוני למערכת העצבים, מכיוון ששכבה זו של תאי האנדותל ממלאת בעיקר את הדברים הבאים פונקציות.

התפקיד העיקרי של מחסום הדם-מוח הוא ל להגן על המוח מפני הגעת חומרים חיצוניים, מונע מעבר של יסודות אלה. באופן זה, הרוב המכריע של המולקולות החיצוניות למערכת העצבים עצמה אינן יכולות להשפיע עליה, ומונעות מחלק גדול מזיהומים נגיפיים וחיידקיים להשפיע על המוח.

בנוסף לתפקוד הגנתי זה על ידי חסימת כניסת אלמנטים מזיקים, נוכחותו מאפשרת גם את הנכון שמירה על הסביבה העצבית על ידי שמירה קבועה על הרכב הנוזל הבין-חלופי המרחץ ומתחזק את תאים.

תפקיד סופי של מחסום הדם-מוח הוא חילוף חומרים או שינוי של אלמנטים בכדי ליצור אותם לעבור בין דם לרקמות עצבים מבלי לשנות את תפקודה של מערכת העצבים בצורה מסוימת לא רצויות. כמובן שחומרים מסוימים בורחים ממנגנון בקרה זה.

הגנה בעייתית טיפולית

העובדה שמחסום הדם-מוח כל כך בלתי חדיר ואינו מאפשר כניסה של רוב האלמנטים היא מועיל כאשר תפקוד המוח שלך תקין ואין צורך בהתערבות רפואית או רפואית פסיכיאטרי. אך במקרים בהם יש צורך בפעולה חיצונית ברמה הרפואית או התרופתית, מחסום זה מייצג קושי שקשה לטפל בו.

וזה שחלק גדול מהתרופות המיושמות ברמה הרפואית וישמשו לטיפול במחלה או זיהום בחלק אחר של הגוף אינו יעיל בטיפול בבעיה במוח, בעיקר בגלל פעולת החסימה של המחסום מוח דם. דוגמאות לכך נמצאות בתרופות המוקדשות להילחם בגידולים, פרקינסון או דמנציה.

על מנת לתקן את זה בהזדמנויות רבות יש צורך בהזרקת החומר ישירות לנוזל הבין-interstitial, השתמשו באיברים היקפיים כדרך גישה, שברו את המחסום באופן זמני באמצעות מיקרו-בועות המונחות לנקודות ספציפיות באמצעות אולטרסאונד או שימוש בתרכובות כימיות שיכולות לעבור את מחסום הדם-מוח באמצעות חלק מהמנגנונים שתוארו לעיל.

הפניות ביבליוגרפיות:

• Ballabh, P. ואח '. (2004). מחסום הדם-מוח: סקירה כללית. מבנה, ויסות והשלכות קליניות. נוירוביול. דיס. 16: 1-13.
• אסקובר, א. וגומז, ב. (2008). מחסום דם-מוח: נוירוביולוגיה, השלכות קליניות והשפעת לחץ על התפתחותו. לְהַאִיץ. מקס. Neurci.:9(5): 395-405.
• אינטרלנדי, י. (2011). חצו את מחסום המוח בדם. הערות. מחקר ומדע.
• פאצ'ר, ג'יי.אס. ואח '. (2003). מחסום הדם-מוח ותפקידו בזכות החיסונית במערכת העצבים המרכזית. י. נוירופת. נסיון נוירול. 62: 593-604.
• Purves, ד. ליכטמן, י. W. (1985). עקרונות התפתחות עצבית. סנדרלנד, מסצ'וסט: עמיתיו של סינואר.
• צלאח א-דין, ק. (2011). אנטומיה אנושית. מקגרו-היל.