Asins-smadzeņu barjera: smadzeņu aizsargslānis

Smadzenēs un visā nervu sistēmā tas ir cilvēka galvenais orgāns. Tāpēc to stingri aizsargā kauli (galvaskauss un mugurkaula kolonna) un trīs membrānu slāņu sistēma, ko sauc par smadzeņu apvalkiem. Dažādu cilvēku drošība smadzeņu daļas to ir pastiprinājusi miljoniem gadu ilga evolūcija.

Lai gan visi šie elementi var būt būtiski, aizsargājot galvaskausu no trieciena vai traumas, viņi to var nepietiek, lai pasargātu smadzenes no cita veida briesmām, piemēram, vīrusu infekcijām, kas var rasties caur asinis. Lai pēc iespējas izvairītos no šādām briesmām, mums ir cits aizsardzības veids: asins-smadzeņu barjera (BBB).

BBB atklājums

Lai gan iepriekš bija aizdomas, ka pastāv kaut kas, kas atdala asins saturu atrodas asins sistēmā un nervu sistēmā, šī fakta pārbaude notiks tikai līdz plkst 1885. Pētnieks vārdā Pols Ērlihs dzīvnieka asinīs ievadīs krāsu un vēlāk to novēros vienīgais punkts, kas nenotraipīja, bija centrālā nervu sistēma un īpaši smadzenes. Tam bija jābūt saistītam ar aizsardzības sistēmu, kas ieskauj šo teritoriju tā, it kā tā būtu membrāna.

Vēlāk cits pētnieks Edvins Goldmens mēģināja apgriezto procesu, krāsojot cerebrospinālais šķidrums, novērojot, ka vienīgās krāsainās daļas atbilst nervu audiem. Šie eksperimenti atspoguļo kaut kas rada augstu bloķēšanas līmeni starp nervu sistēmu un pārējo ķermeni, kaut ko pēc gadiem Levandovskis sauktu par asins-smadzeņu barjeru un to izpētīja liels skaits ekspertu.

Aizsardzība starp asinīm un smadzenēm

Asins-smadzeņu barjera ir neliels endotēlija šūnu slānis, šūnas, kas ir daļa no asinsvadu sienas, kas atrodas gar lielāko daļu kapilāru, kas apgādā smadzenes. Šī slāņa galvenā iezīme ir tā augsts necaurlaidības līmenis, neļaujot lielam skaitam vielu no asinīm nokļūt smadzenēs un otrādi.

Tādā veidā BHE darbojas kā filtrs starp asinīm un nervu sistēmu. Neskatoties uz to, dažas vielas, piemēram, ūdens, skābeklis, glikoze, oglekļa dioksīds, aminoskābes un dažas citas molekulas, var šķērsot, turklāt necaurlaidība ir relatīva.

Tā kā filtra darbība tiek veikta, izmantojot abas struktūras, ierobežojot savienojumu starp šūnām, kas veido pāreja uz dažādām vielām, piemēram, ar vielu metabolismu, lai to sasniegtu, izmantojot fermentus un konveijeri. Tas ir, tam ir fizisks aspekts un vēl viens, kas ir ķīmisks.

Lai arī asins-smadzeņu barjera pati par sevi ir endotēlija šūnu slānis, tā pareiza darbība ir atkarīga arī no cita veida šūnu struktūrām. Konkrēti, to atbalsta šūnas, ko sauc par pericītiem, kas nodrošina strukturālu atbalstu un ieskauj endotēlija šūnas, saglabājot stabilu asinsvadu sienu, kā arī mikroglia.

BHE aklās zonas

Neskatoties uz asins-smadzeņu barjeras nozīmi nervu sistēmas aizsardzībā neaptver visas smadzenes, jo smadzenēm ir jāsaņemas un jāspēj izdalīt dažas vielas, piemēram, hormoni un neirotransmiteri. Šāda veida neredzamo zonu esamība ir nepieciešama, lai garantētu ZMZ pareizu darbību organismu, jo nav iespējams saglabāt smadzenes pilnībā izolētas no tā, kas notiek pārējā Ķermenis.

Teritorijas, kuras šī barjera neaizsargā, atrodas ap trešo smadzeņu kambari un tiek sauktas par apļa orgāniem. Šajos apgabalos kapilāriem ir fenestrēts endotēlijs, ar dažām atverēm vai piekļuvēm, kas ļauj vielām plūst no membrānas vienas puses uz otru.

Vietnes bez asins-smadzeņu barjeras galvenokārt ir neiroendokrīnā sistēma un autonomā nervu sistēma, dažas šīs aprites orgānu grupas struktūras ir neirohipofīze, Čiekurveidīgs dziedzeris, daži apgabali hipotalāms, apgabala postēma ir lamina terminalis un subfornical orgāna asinsvadu orgāns (zem priekšgala).

Asins-smadzeņu barjeras šķērsošana

Kā redzējām, asins-smadzeņu barjera ir caurlaidīga, taču relatīvā veidā, jo tā ļauj dažām vielām iziet. Neatkarīgi no vietām, kur nav asins-smadzeņu barjeras, ir virkne mehānismu, ar kuriem caur to var iziet būtiskas šūnu funkcionēšanas sastāvdaļas.

Šajā sakarā visizplatītākais un biežāk izmantotais mehānisms ir konveijeru izmantošana, kurā transportējamais elements vai viela saistās ar receptoru, kas pēc tam nonāk endotēlija šūnas citoplazmā. Pēc tam viela atdalās no receptora un pati endotēlija šūna izdalās uz otru pusi.

Vēl viens mehānisms, ar kuru vielas šķērso asins-smadzeņu barjeru, ir transcitoze, process, kurā barjerā veidojas pūslīšu sērija, caur kuru vielas var pāriet no vienas puses uz otru.

Transmembrānas difūzija ļauj dažādu lādiņu joniem pārvietoties caur asins-smadzeņu barjeru, iedarbojoties uz elektroniskā lādiņa un koncentrācijas gradients tāds, ka vielas abās barjeras pusēs tiek piesaistītas viena otrai.

Visbeidzot, ceturtais mehānisms, caur kuru dažas vielas nonāk smadzenēs, neiejaucoties asins-smadzeņu barjerā, ir to izlaišana tieši. Viens no veidiem, kā to izdarīt, ir sensoro neironu izmantošana, piespiežot transmisiju pretējā virzienā caur neirona aksonu līdz tās somai. Tas ir mehānisms, ko izmanto slimības, kā arī pazīstams kā trakumsērga.

Galvenās funkcijas

Tā kā jau ir bijis iespējams ieskatīties dažās īpašībās, kas padara asins-smadzeņu barjeru par elementu būtiska nervu sistēmai, jo šis endotēlija šūnu slānis galvenokārt atbilst šādam funkcijas.

Asins-smadzeņu barjeras galvenā funkcija ir aizsargā smadzenes no ārēju vielu ienākšanas, novēršot šo elementu pāreju. Tādā veidā lielākā daļa molekulu, kas atrodas ārpus pašas nervu sistēmas, to nevar ietekmēt, novēršot lielu daļu vīrusu un baktēriju infekciju, kas ietekmē smadzenes.

Papildus šai aizsardzības funkcijai, bloķējot kaitīgo elementu iekļūšanu, tās klātbūtne arī ļauj pareizi neironu vides uzturēšana, nemainīgi saglabājot intersticiālā šķidruma sastāvu, kas peld un uztur šūnas.

Asins-smadzeņu barjeras pēdējā funkcija ir elementu vielmaiņa vai pārveidošana, lai tos padarītu krustoties starp asinīm un nervu audiem, nemainot nervu sistēmas darbību nevēlams. Protams, dažas vielas izvairās no šī kontroles mehānisma.

Terapeitiski problemātiska aizsardzība

Fakts, ka asins-smadzeņu barjera ir tik necaurlaidīga un neļauj iekļūt lielākajā daļā elementu, ir izdevīgi, ja smadzeņu darbība ir pareiza un nav nepieciešama medicīniska vai medicīniska iejaukšanās psihiatriskā. Bet gadījumos, kad ārēja darbība ir nepieciešama medicīniskā vai farmakoloģiskā līmenī, šī barjera rada grūtības, ar kurām to ir grūti ārstēt.

Un tas ir tas, ka liela daļa zāļu, kuras lieto medicīniskā līmenī un kuras tiktu izmantotas kaites vai infekcijas ārstēšanai citā ķermenis nav efektīvs smadzeņu problēmas ārstēšanā, galvenokārt barjeras bloķējošās darbības dēļ asins smadzenes. Piemēri tam ir medikamentos, kas paredzēti cīņai pret audzējiem, Parkinsona slimību vai demenci.

Lai to salabotu daudzos gadījumos ir nepieciešams injicēt vielu tieši intersticiālajā šķidrumā, izmantojiet apļveida orgānus kā piekļuves ceļu, īslaicīgi pārtrauciet barjeru, izmantojot mikroburķus, kas virzīti uz noteiktiem punktiem izmantojot ultraskaņu vai izmantojot ķīmiskas kompozīcijas, kas var šķērsot asins-smadzeņu barjeru, izmantojot dažus iepriekš aprakstītos mehānismus.

Bibliogrāfiskās atsauces:

• Ballabh, P. un citi. (2004). Asins-smadzeņu barjera: pārskats. Struktūra, regulējums un klīniskā ietekme. Neurobiol. Dis. 16: 1-13.
• Eskobars, A. un Gómez, B. (2008). Asins-smadzeņu barjera: Neirobioloģija, klīniskā ietekme un stresa ietekme uz tās attīstību. Sv. Meks. Neurci.:9(5): 395-405.
• Interlandi, Dž. (2011). Šķērsojiet asins smadzeņu barjeru. Piezīmes. Pētniecība un zinātne.
• Pachter, J.S. un citi. (2003). Asins-smadzeņu barjera un tās loma imūnās privilēģijās centrālajā nervu sistēmā. Dž. Neiropātija. Eksperts. Neurol.; 62: 593-604.
• Purves, D.; Lihtmans, Dž. W. (1985). Neironu attīstības principi. Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates.
• Saladins, K. (2011). Cilvēka anatomija. Makgravhils.