Гематоэнцефалический барьер: защитный слой мозга

В головном мозге и во всей нервной системе это фундаментальный орган человека. По этой причине он надежно защищен костями (черепом и позвоночником) и системой из трех слоев мембран, называемых мозговыми оболочками. Безопасность разных части мозга это было усилено миллионами лет эволюции.

Однако, хотя все эти элементы могут быть важны при защите черепа от удара или травмы, они могут недостаточно для защиты мозга от других типов опасностей, таких как вирусные инфекции, которые могут возникнуть через кровь. Чтобы максимально избежать подобных опасностей, у нас есть еще один тип защиты: гематоэнцефалический барьер (ГЭБ).

Открытие BBB

Хотя ранее подозревалось наличие чего-то, что разделяло содержимое крови. присутствуют в системе крови и нервной системе, подтверждение этого факта не произойдет до тех пор, пока 1885. Исследователь по имени Пауль Эрлих вводил краситель в кровоток животного и позже наблюдал, что единственная точка, которая не окрашивалась, - это центральная нервная система, и особенно мозг

. Причина этого должна быть связана с системой защиты, которая окружала эту область, как если бы она была мембраной.

Позже другой исследователь, Эдвин Голдман, попробовал обратный процесс, окрашивая спинномозговая жидкость, наблюдая, что единственные окрашенные части соответствуют нервной ткани. Эти эксперименты отражают существование то, что вызывает высокий уровень блокировки между нервной системой и остальным телом, то, что спустя годы было названо Левандовски гематоэнцефалическим барьером и исследовано большим количеством экспертов.

Защита между кровью и мозгом

Гематоэнцефалический барьер небольшой слой эндотелиальных клеток, клеток, которые являются частью стенки кровеносных сосудов, расположенный вдоль большинства капилляров, снабжающих мозг. Основная характеристика этого слоя - высокая степень непроницаемости, не позволяющая большому количеству веществ переходить из крови в мозг и наоборот.

Таким образом, BHE действует как фильтр между кровью и нервной системой. Несмотря на это, некоторые вещества, такие как вода, кислород, глюкоза, углекислый газ, аминокислоты и некоторые другие молекулы, могут проходить, при этом непроницаемость является относительной.

Его действие в качестве фильтра осуществляется через обе его структуры, ограничивая объединение ячеек, составляющих переход к различным веществам, например, через метаболизм веществ, чтобы достичь его с помощью ферментов и конвейеры. То есть у него есть физическая сторона, а другая - химическая.

Хотя гематоэнцефалический барьер сам по себе является слоем эндотелиальных клеток, его правильное функционирование также зависит от других типов клеточных структур. В частности, он поддерживается клетками, называемыми перицитами, которые обеспечивают структурную поддержку и окружают эндотелиальные клетки, поддерживая стабильность стенки кровеносного сосуда, а также микроглия.

Слепые зоны BHE

Несмотря на важность гематоэнцефалического барьера для защиты нервной системы не покрывает весь мозг, так как мозг должен получать и уметь выделять некоторые вещества, как гормоны и нейротрансмиттеры. Наличие таких слепых зон необходимо для обеспечения надлежащего функционирования тело, поскольку невозможно полностью изолировать мозг от того, что происходит в остальной части тела. Тело.

Области, не защищенные этим барьером, находятся вокруг третьего желудочка мозга и называются окжелудочковыми органами. В этих областях капилляры имеют фенестрированный эндотелий с некоторыми отверстиями или доступами, которые позволяют веществам перемещаться с одной стороны мембраны на другую.

Участки без гематоэнцефалического барьера в основном относятся к нейроэндокринной системе и автономная нервная система, являясь одними из структур этой группы окжелудочковых органов нейрогипофиз, Шишковидная железа, некоторые области гипоталамус, area postema - сосудистый орган lamina terminalis и подфорний орган (ниже свода).

Преодоление гематоэнцефалического барьера

Как мы видели, гематоэнцефалический барьер проницаем, но в относительном смысле, поскольку он позволяет проникать некоторым веществам. Независимо от того, где нет гематоэнцефалического барьера, есть ряд механизмов, с помощью которых через него могут проходить важные компоненты для функционирования клеток.

Самый распространенный и часто используемый механизм в этом отношении использование конвейеров, в котором транспортируемый элемент или вещество связывается с рецептором, который впоследствии попадает в цитоплазму эндотелиальной клетки. Оказавшись там, вещество отделяется от рецептора и выводится на другую сторону самой эндотелиальной клеткой.

Другой механизм, с помощью которого вещества проникают через гематоэнцефалический барьер, - это трансцитоз., процесс, при котором в барьере образуются везикулы, через которые вещества могут переходить с одной стороны на другую.

Трансмембранная диффузия позволяет ионам разного заряда проходить через гематоэнцефалический барьер, воздействуя на электронный заряд и градиент концентрации, при котором вещества по обе стороны от барьера притягиваются друг к другу.

Наконец, четвертый механизм, посредством которого некоторые вещества проходят в мозг без вмешательства гематоэнцефалического барьера, - это их прямой пропуск. Один из способов сделать это - использовать сенсорные нейроны, заставляя передачу в обратном направлении через аксон нейрона к его соме. Это механизм, используемый при таких заболеваниях, как бешенство.

Основные функции

Поскольку уже было возможно увидеть некоторые из свойств, которые делают гематоэнцефалический барьер элементом необходим для нервной системы, так как этот слой эндотелиальных клеток в основном выполняет следующие функции: функции.

Основная функция гематоэнцефалического барьера - защитить мозг от попадания посторонних веществ, предотвращая прохождение этих элементов. Таким образом, подавляющее большинство молекул, внешних по отношению к самой нервной системе, не может повлиять на нее, предотвращая поражение головного мозга значительной частью вирусных и бактериальных инфекций.

В дополнение к этой защитной функции, блокируя проникновение вредоносных элементов, его присутствие также позволяет правильно поддержание нервной среды путем поддержания постоянного состава интерстициальной жидкости, которая омывает и поддерживает клетки.

Последняя функция гематоэнцефалического барьера - метаболизировать или модифицировать элементы, чтобы сделать их перекрещиваются между кровью и нервными тканями, не влияя каким-либо образом на функционирование нервной системы нежелательные. Конечно, некоторые вещества избегают этого механизма контроля.

Терапевтически проблематичная защита

Тот факт, что гематоэнцефалический барьер настолько непроницаем и не пропускает проникновение большинства элементов, является полезно, когда функция вашего мозга в норме и не требуется никакого медицинского или медицинского вмешательства психиатрический. Но в случаях, когда внешнее воздействие необходимо на медицинском или фармакологическом уровне, этот барьер представляет собой трудность, которую трудно лечить.

И дело в том, что большая часть лекарств, применяемых на медицинском уровне, будет использоваться для лечения болезни или инфекции в другой части тела неэффективны в лечении проблемы в головном мозге, в основном из-за блокирующего действия барьера кровь мозга. Примеры этого можно найти в препаратах, предназначенных для борьбы с опухолями, болезнью Паркинсона или деменцией.

Чтобы исправить это во многих случаях необходимо вводить вещество непосредственно в межклеточную жидкость., использовать окружные желудочковые органы в качестве пути доступа, временно преодолеть барьер с помощью микропузырьков, направляемых к определенным точкам с помощью ультразвука или химических композиций, которые могут преодолевать гематоэнцефалический барьер с помощью некоторых из механизмов, описанных выше.

Библиографические ссылки:

• Баллаб, П. и другие. (2004). Гематоэнцефалический барьер: обзор. Структура, регулирование и клиническое значение. Neurobiol. Dis.; 16: 1-13.
• Эскобар, А. и Гомес, Б. (2008). Гематоэнцефалический барьер: нейробиология, клинические последствия и влияние стресса на его развитие. Ред. Мекс. Neurci.:9(5): 395-405.
• Интерланди, Дж. (2011). Преодолевая кровяной барьер мозга. Заметки. Исследования и наука.
• Пахтер, Дж. и другие. (2003). Гематоэнцефалический барьер и его роль в иммунных привилегиях центральной нервной системы. Дж. Невропат. Exper. Neurol.; 62: 593-604.
• Purves, D.; Лихтман, Дж. W. (1985). Принципы нейронного развития. Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates.
• Саладин, К. (2011). Анатомия человека. Макгроу-Хилл.