Bariera krew-mózg: warstwa ochronna mózgu

W mózgu i całym układzie nerwowym jest podstawowym narządem człowieka. Dlatego jest silnie chroniony przez kości (czaszka i kręgosłup) oraz przez system trzech warstw błon zwanych oponami mózgowymi. Bezpieczeństwo różnych części mózgu został wzmocniony przez miliony lat ewolucji.

Jednak chociaż wszystkie te elementy mogą być niezbędne przy ochronie czaszki przed uderzeniem lub urazem, mogą: nie wystarczy, aby chronić mózg przed innymi rodzajami niebezpieczeństw, takimi jak infekcje wirusowe, które mogą przejść przez krew. Aby w jak największym stopniu uniknąć takich niebezpieczeństw, mamy inny rodzaj ochrony: barierę krew-mózg (BBB).

Odkrycie BBB

Chociaż wcześniej podejrzewano istnienie czegoś, co oddzielało zawartość krwi obecne w układzie krwionośnym i nerwowym, weryfikacja tego faktu nastąpi dopiero 1885. Badacz Paul Ehrlich wprowadzał barwnik do krwiobiegu zwierzęcia i później to zaobserwował jedynym punktem, który się nie zabarwił, był ośrodkowy układ nerwowy, a konkretnie mózg. Powód tego musiał być związany z systemem ochronnym, który otaczał ten obszar jak membrana.

Później inny badacz, Edwin Goldman, spróbował odwrotnego procesu, barwiąc płyn mózgowo-rdzeniowy, obserwując, że tylko kolorowe części odpowiadają tkance nerwowej. Eksperymenty te odzwierciedlają istnienie coś, co powoduje wysoki poziom blokady między układem nerwowym a resztą ciała, coś, co po latach Lewandowski nazwałby barierą krew-mózg i zbadało ją wielu ekspertów.

Ochrona między krwią a mózgiem

Bariera krew-mózg to mała warstwa komórek śródbłonka, które są częścią ściany naczyń krwionośnych, zlokalizowane wzdłuż większości naczyń włosowatych zaopatrujących mózg. Główną cechą tej warstwy jest jej wysoki poziom nieprzepuszczalności, uniemożliwiający przenikanie dużej ilości substancji z krwi do mózgu i odwrotnie.

W ten sposób BHE działa jak filtr między krwią a układem nerwowym. Mimo to niektóre substancje, takie jak woda, tlen, glukoza, dwutlenek węgla, aminokwasy i niektóre inne cząsteczki mogą przejść, przy czym nieprzepuszczalność jest względna.

Jego działanie jako filtru odbywa się zarówno poprzez jego strukturę, jak ograniczanie połączenia między komórkami tworzącymi przejście do różnych substancji, jak poprzez metabolizm substancji, aby dotrzeć do niego za pomocą enzymów i przenośniki. Oznacza to, że ma aspekt fizyczny i inny, który jest chemiczny.

Chociaż bariera krew-mózg sama jest warstwą komórek śródbłonka, jej prawidłowe funkcjonowanie zależy również od innych typów struktur komórkowych. W szczególności jest wspierany przez komórki zwane pericytami, które zapewniają wsparcie strukturalne i otaczają komórki śródbłonka, utrzymując stabilną ścianę naczynia krwionośnego, a także mikroglej.

Martwe punkty BHE

Pomimo znaczenia bariery krew-mózg w ochronie układu nerwowego nie obejmuje całego mózgu, ponieważ mózg musi odbierać i być w stanie emitować pewne substancje, jak hormony i neuroprzekaźniki. Istnienie tego rodzaju martwych punktów jest niezbędne do zagwarantowania prawidłowego funkcjonowania organizmu, ponieważ nie jest możliwe całkowite odizolowanie mózgu od tego, co dzieje się w pozostałej części organizmu Ciało.

Obszary nie chronione przez tę barierę znajdują się wokół trzeciej komory mózgu i nazywane są narządami okołokomorowymi. W tych obszarach naczynia włosowate mają śródbłonek z okienkami, z pewnymi otworami lub dostępami, które umożliwiają przepływ substancji z jednej strony błony na drugą.

Miejsca bez bariery krew-mózg to głównie układ neuroendokrynny i and autonomiczny układ nerwowyniektóre struktury tej grupy narządów okołokomorowych to neuroprzysadka, Szyszynka, niektóre obszary podwzgórze, obszar postema narząd naczyniowy blaszki końcowej i narząd podskrzydłowy (poniżej sklepienia).

Przekraczanie bariery krew-mózg

Jak widzieliśmy, bariera krew-mózg jest przepuszczalna, ale w sposób względny, ponieważ umożliwia przenikanie niektórych substancji. Niezależnie od miejsc, w których bariera krew-mózg nie występuje, istnieją szereg mechanizmów, dzięki którym mogą przez nią przechodzić składniki niezbędne do funkcjonowania komórek.

Najpopularniejszy i najczęściej stosowany mechanizm w tym zakresie jest zastosowanie przenośników, w którym transportowany element lub substancja wiąże się z receptorem, który następnie wchodzi do cytoplazmy komórki śródbłonka. Tam substancja oddziela się od receptora i jest wydalana na drugą stronę przez samą komórkę śródbłonka.

Innym mechanizmem przenikania przez substancje przez barierę krew-mózg jest transcytoza, proces, w którym w przegrodzie tworzy się szereg pęcherzyków, przez które substancje mogą przechodzić z jednej strony na drugą.

Dyfuzja przezbłonowa umożliwia przechodzenie jonów o różnym ładunku przez barierę krew-mózg, działając na ładunek elektronowy i gradient stężenia tak, że substancje po obu stronach bariery są przyciągane do siebie.

Wreszcie, czwartym mechanizmem, przez który niektóre substancje przechodzą do mózgu bez interwencji bariery krew-mózg, jest bezpośrednie ich pominięcie. Jednym ze sposobów, aby to zrobić, jest użycie neuronów czuciowych, wymuszając transmisję w odwrotnym kierunku przez akson neuronu do jego somy. Jest to mechanizm wykorzystywany przez choroby tak znane jak wścieklizna.

Główne funkcje

Jak już można było dostrzec niektóre z właściwości, które sprawiają, że bariera krew-mózg jest elementem niezbędna dla układu nerwowego, ponieważ ta warstwa komórek śródbłonka spełnia głównie następujące funkcje Funkcje.

Główną funkcją bariery krew-mózg jest: chronić mózg przed napływem substancji zewnętrznych external, zapobiegając przechodzeniu tych elementów. W ten sposób ogromna większość cząsteczek znajdujących się poza samym układem nerwowym nie może na niego wpływać, zapobiegając wpływowi dużej części infekcji wirusowych i bakteryjnych na mózg.

Oprócz tej funkcji obronnej poprzez blokowanie wnikania szkodliwych elementów, jej obecność pozwala również na prawidłowe utrzymanie środowiska nerwowego poprzez utrzymywanie stałego składu płynu śródmiąższowego, który kąpie się i utrzymuje komórki.

Ostatnią funkcją bariery krew-mózg jest metabolizowanie lub modyfikowanie elementów w celu ich wytworzenia krzyżowanie krwi z tkankami nerwowymi, nie zmieniając w pewien sposób funkcjonowania układu nerwowego niepożądany. Oczywiście niektóre substancje wymykają się temu mechanizmowi kontroli.

Terapeutycznie problematyczna ochrona

Fakt, że bariera krew-mózg jest tak nieprzepuszczalna i nie pozwala na wnikanie większości pierwiastków, jest korzystne, gdy funkcja mózgu jest prawidłowa i nie jest wymagana interwencja medyczna lub medyczna psychiatryczny. Ale w przypadkach, w których konieczne jest działanie zewnętrzne na poziomie medycznym lub farmakologicznym, bariera ta stanowi trudność, z którą trudno ją leczyć.

I to jest to, że duża część leków, które są stosowane na poziomie medycznym i które byłyby stosowane w leczeniu dolegliwości lub infekcji w innej części ciała nie są skuteczne w leczeniu problemu w mózgu, głównie ze względu na blokujące działanie bariery mózg krwi. Przykłady tego można znaleźć w lekach przeznaczonych do zwalczania nowotworów, choroby Parkinsona czy demencji.

Aby to naprawić w wielu przypadkach konieczne jest wstrzyknięcie substancji bezpośrednio do płynu śródmiąższowegowykorzystać narządy okołokomorowe jako drogę dojścia, przełamać czasowo barierę poprzez zastosowanie mikropęcherzyków naprowadzanych do określonych punktów przy użyciu ultradźwięków lub przy użyciu kompozycji chemicznych, które mogą przekroczyć barierę krew-mózg poprzez niektóre z opisanych powyżej mechanizmów.

Odniesienia bibliograficzne:

• Ballabh, P. i in. (2004). Bariera krew-mózg: przegląd. Struktura, regulacja i implikacje kliniczne. Neurobiol. Dis.; 16: 1-13.
• Escobar, A. i Gomez, B. (2008). Bariera krew-mózg: Neurobiologia, implikacje kliniczne i wpływ stresu na jej rozwój. Obrót silnika. Meksyk Neurci.:9(5): 395-405.
• Interlandi, J. (2011). Przekrocz barierę krew-mózg. Notatki. Badania i nauka.
• Pachter, J.S. i in. (2003). Bariera krew-mózg i jej rola w uprzywilejowaniu układu immunologicznego w ośrodkowym układzie nerwowym. JOT. Neuropata. Ekspert. Neurol.; 62: 593-604.
• Purves, D.; Lichtman, J. W. (1985). Zasady rozwoju neuronowego. Sunderland, Mass.: Sinauer Associates.
• Saladyn, K. (2011). Anatomia człowieka. McGraw-Hill.