Blod-hjerne-barriere: det beskyttende laget av hjernen

I hjernen og hele nervesystemet er det et grunnleggende organ for mennesket. Av denne grunn er den sterkt beskyttet av bein (hodeskallen og ryggraden) og av et system med tre lag av membraner som kalles hjernehinnene. Sikkerheten til de forskjellige deler av hjernen den har blitt forsterket av millioner av år med evolusjon.

Imidlertid, selv om alle disse elementene kan være viktige når du beskytter hodeskallen mot et slag eller traumer, kan de ikke være nok til å beskytte hjernen mot andre typer farer som virusinfeksjoner som kan komme gjennom blod. For å unngå slike farer så mye som mulig, vi har en annen type beskyttelse: blod-hjerne-barrieren (BBB).

Oppdagelsen av BBB

Selv om det tidligere var mistanke om at det eksisterte noe som skilt innholdet av blodet til stede i blodsystemet og nervesystemet, ville verifiseringen av dette ikke komme før 1885. En forsker ved navn Paul Ehrlich ville introdusere et fargestoff i blodet til et dyr og senere observere det det eneste punktet som ikke flekket var sentralnervesystemet, og spesielt hjernen

. Årsaken til dette måtte være relatert til et beskyttelsessystem som omringet området som om det var en membran.

Senere ville en annen forsker, Edwin Goldman, forsøke den omvendte prosessen ved å fargelegge cerebrospinal væskeog observerte at de eneste fargede delene tilsvarte nervevevet. Disse eksperimentene gjenspeiler eksistensen av noe som gir et høyt nivå av blokkering mellom nervesystemet og resten av kroppen, noe som år senere ble kalt blod-hjerne-barrieren av Lewandowski og utforsket av et stort antall eksperter.

En beskyttelse mellom blodet og hjernen

Blod-hjerne-barrieren er et lite lag med endotelceller, celler som er en del av blodkarveggen, som ligger langs de fleste av kapillærene som forsyner hjernen. Dette laget har som hovedkarakteristikk det høye nivået av ugjennomtrengelighet, og lar ikke et stort antall stoffer passere fra blodet til hjernen og omvendt.

Dermed BHE fungerer som et filter mellom blod og nervesystem. Til tross for dette kan noen stoffer som vann, oksygen, glukose, karbondioksid, aminosyrer og noen andre molekyler passere, med ugjennomtrengelighet som relativ.

Dens handling som et filter utføres både gjennom strukturen, ved å begrense foreningen mellom cellene som utgjør passering til de forskjellige stoffene, som gjennom stoffskiftet til stoffene for å nå det gjennom bruk av enzymer og transportbånd. Det vil si at den har en fysisk fasett og en annen som er kjemisk.

Selv om blod-hjerne-barrieren i seg selv er et lag av endotelceller, avhenger dens korrekte funksjon også av andre typer cellestrukturer. Spesielt støttes den av celler kalt pericytter, som gir strukturell støtte og omgir endotelcellene, og holder veggen i blodkaret stabil, så vel som mikroglia.

De blinde flekkene til BHE

Til tross for viktigheten av blod-hjerne-barrieren for å beskytte nervesystemet dekker ikke hele hjernen, siden hjernen trenger å motta og være i stand til å avgi noen stoffer, som hormoner og nevrotransmittere. Eksistensen av denne typen blinde flekker er nødvendig for å garantere at funksjonen fungerer organisme, siden det ikke er mulig å holde hjernen helt isolert fra det som skjer i resten av landet Kropp.

Områdene som ikke er beskyttet av denne barrieren, finnes rundt den tredje hjerneventrikelen og kalles omgående organer. I disse områdene har kapillærene et fenestrert endotel, med noen åpninger eller tilganger som tillater flyt av stoffer fra den ene siden av membranen til den andre.

Nettstedene uten blod-hjerne-barriere er hovedsakelig av det nevroendokrine systemet og autonome nervesystem, noen av strukturene i denne gruppen av sirkulære organer er nevrohypofysen, Pinealkjertel, noen områder av hypotalamus, området postema det vaskulære organet til lamina terminalis og det subforniske organet (under fornix).

Krysser blod-hjerne-barrieren

Som vi har sett er blod-hjerne-barrieren gjennomtrengelig, men på en relativt måte, siden den tillater passering av noen stoffer. Uavhengig av stedene der blod-hjerne-barrieren ikke er til stede, er det en rekke mekanismer der viktige komponenter for cellens funksjon kan passere gjennom den.

Den vanligste og mest brukte mekanismen i denne forbindelse er bruk av transportbånd, hvor elementet eller stoffet som skal transporteres, binder seg til en reseptor som deretter kommer inn i cytoplasmaet i endotelcellen. Vel fremme skiller stoffet seg fra reseptoren og skilles ut på den andre siden av selve endotelcellen.

En annen mekanisme der stoffer krysser blod-hjerne-barrieren er transcytose, en prosess der en serie vesikler dannes i barrieren der stoffer kan passere fra den ene siden til den andre.

Transmembran diffusjon tillater ioner med ulik ladning å bevege seg gjennom blod-hjerne-barrieren, og virker på elektronisk ladnings- og konsentrasjonsgradient slik at stoffer på begge sider av barrieren tiltrekkes av hverandre.

Til slutt er en fjerde mekanisme der noen stoffer passerer til hjernen uten at blod-hjerne-barrieren griper inn, å hoppe over den direkte. En måte å gjøre dette på er å bruke sensoriske nevroner, og tvinge en overføring i motsatt retning gjennom neuronets akson til sin soma. Det er mekanismen som brukes av såkalte rabies.

Hovedfunksjoner

Som det allerede har vært mulig å skimte noen av egenskapene som gjør blod-hjerne-barrieren til et element essensielt for nervesystemet, siden dette laget av endotelceller hovedsakelig oppfyller følgende funksjoner.

Hovedfunksjonen til blod-hjerne-barrieren er å beskytte hjernen mot ankomsten av eksterne stoffer, hindrer passering av disse elementene. På denne måten kan de aller fleste molekyler utenfor nervesystemet ikke påvirke det, og forhindrer at en stor del av virus- og bakterieinfeksjoner påvirker hjernen.

I tillegg til denne defensive funksjonen ved å blokkere innføringen av skadelige elementer, tillater dens tilstedeværelse også den riktige vedlikehold av nevrale omgivelser ved å holde sammensetningen av interstitiell væske som bader og vedlikeholder konstant celler.

En endelig funksjon av blod-hjerne-barrieren er å metabolisere eller modifisere elementer for å lage dem krysse mellom blod og nervevev uten å endre nervesystemets funksjon på en måte uønsket. Naturligvis unnslipper noen stoffer denne kontrollmekanismen.

En terapeutisk problematisk beskyttelse

Det faktum at blod-hjerne-barrieren er så ugjennomtrengelig og ikke tillater at de fleste elementer kommer inn gunstig når hjernefunksjonen din er riktig og ingen medisinsk eller medisinsk inngripen er nødvendig psykiatrisk. Men i tilfeller der det er nødvendig med ytre handling på medisinsk eller farmakologisk nivå, representerer denne barrieren en vanskelighetsgrad som den er vanskelig å behandle.

Og det er at en stor del av legemidlene som brukes på medisinsk nivå og som vil bli brukt til å behandle en sykdom eller infeksjon i en annen del av kroppen ikke er effektive i å behandle problemet i hjernen, hovedsakelig på grunn av barrieren som blokkerer blod hjerne. Eksempler på dette finnes i medisiner dedikert til å bekjempe svulster, Parkinsons eller demens.

For å fikse det ved mange anledninger er det nødvendig å injisere stoffet direkte i interstitialvæsken, bruk de sirkulære organene som en tilgangsvei, bryt barrieren midlertidig gjennom bruk av mikrobobler ledet til bestemte punkter ved hjelp av ultralyd eller bruk av kjemiske sammensetninger som kan krysse blod-hjerne-barrieren gjennom noen av mekanismene beskrevet ovenfor.

Bibliografiske referanser:

• Ballabh, P. et al. (2004). Blod-hjerne-barrieren: en oversikt. Struktur, regulering og kliniske implikasjoner. Neurobiol. Dis. 16: 1-13.
• Escobar, A. og Gómez, B. (2008). Blod-hjerne-barriere: Nevrobiologi, kliniske implikasjoner og effekt av stress på utviklingen. Rev. Mex. Neurci.:9(5): 395-405.
• Interlandi, J. (2011). Kryss blodhjernebarrieren. Merknader. Forskning og vitenskap.
• Pachter, J.S. et al. (2003). Blod-hjerne-barrieren og dens rolle i immunforsvar i sentralnervesystemet. J. Nevropat. Eksper. Neurol.; 62: 593-604.
• Purves, D.; Lichtman, J. W. (1985). Prinsipper for nevral utvikling. Sunderland, Mass.: Sinauer Associates.
• Saladin, K. (2011). Menneskelig anatomi. McGraw-Hill.