Krvno-možganska pregrada: zaščitna plast možganov

V možganih in celotnem živčnem sistemu je temeljni organ za človeka. Zato je močno zaščiten s kostmi (lobanja in hrbtenica) in s sistemom treh plasti membran, imenovanih možganske ovojnice. Varnost drugačnega deli možganov okrepili so ga milijoni let evolucije.

Kljub temu, da so vsi ti elementi ključnega pomena pri zaščiti lobanje pred udarcem ali travmo, lahko ne bo dovolj za zaščito možganov pred drugimi vrstami nevarnosti, kot so virusne okužbe, ki bi lahko prišle skozi kri. Da bi se čim bolj izognili takim nevarnostim, imamo še eno vrsto zaščite: krvno-možgansko pregrado (BBB).

Odkritje BBB

Čeprav je že prej obstajal obstoj nečesa, kar je ločevalo vsebnost krvi prisotno v krvnem in živčnem sistemu, bi to dejstvo lahko potrdili šele 1885. Raziskovalec po imenu Paul Ehrlich je vnesel barvilo v krvni obtok živali in ga kasneje opazil edina točka, ki ni obarvala, je bil centralni živčni sistem, še posebej možgani. Razlog za to je moral biti povezan z zaščitnim sistemom, ki je to območje obdajal, kot da gre za membrano.

Kasneje bi drugi raziskovalec Edwin Goldman poskusil obratni postopek z barvanjem cerebrospinalna tekočina, pri čemer je opazil, da so edini barvni deli ustrezali živčnemu tkivu. Ti poskusi odražajo obstoj nekaj, kar povzroča visoko stopnjo blokade med živčnim sistemom in ostalim telesom, nekaj, kar bi Lewandowski leta kasneje imenoval krvno-možganska pregrada in raziskovalo veliko število strokovnjakov.

Zaščita med krvjo in možgani

Krvno-možganska pregrada je majhna plast endotelijskih celic, celic, ki so del stene krvnih žil, ki se nahajajo vzdolž večine kapilar, ki oskrbujejo možgane. Glavna značilnost te plasti je visoka stopnja neprepustnosti, ki ne dovoljuje, da bi veliko število snovi prehajalo iz krvi v možgane in obratno.

Na ta način BHE deluje kot filter med krvjo in živčnim sistemom. Kljub temu lahko nekatere snovi, kot so voda, kisik, glukoza, ogljikov dioksid, aminokisline in nekatere druge molekule, pri čemer je neprepustnost relativna.

Njegovo delovanje kot filter se izvaja skozi obe njegovi strukturi, tako da omejuje zvezo med celicami, ki sestavljajo prehod do različnih snovi, na primer s presnovo snovi, da do njega pride z uporabo encimov in transporterji. To pomeni, da ima fizični vidik in še enega, ki je kemični.

Čeprav je krvno-možganska pregrada sama po sebi plast endotelijskih celic, je njeno pravilno delovanje odvisno tudi od drugih vrst celičnih struktur. Natančneje, podpirajo ga celice, imenovane periciti, ki zagotavljajo strukturno podporo in obkrožajo endotelijske celice, tako da stena krvne žile ostane stabilna, pa tudi mikroglija.

Slepe pege BHE

Kljub pomembnosti krvno-možganske pregrade pri zaščiti živčnega sistema ne zajema celotnih možganov, saj morajo možgani sprejeti in biti sposobni oddajati nekatere snovi, kot so hormoni in nevrotransmiterji. Obstoj te vrste mrtvih kotov je potreben za zagotovitev pravilnega delovanja sistema ker možganov ni mogoče popolnoma izolirati od dogajanja v preostalem delu Telo.

Območja, ki jih ta pregrada ne varuje, so okoli tretjega možganskega prekata in se imenujejo obodni prekatni organi. Na teh območjih imajo kapilare fenestriran endotelij, z nekaj odprtinami ali dostopi, ki omogočajo pretok snovi z ene strani membrane na drugo.

Mesta brez krvno-možganske pregrade so večinoma nevroendokrini sistem in avtonomni živčni sistem, nekatere strukture te skupine obodličnih organov so nevrohipofiza, Pinealna žleza, nekatera območja hipotalamus, območje postema vaskularni organ lamina terminalis in subfornični organ (pod forniksom).

Prehod krvno-možganske pregrade

Kot smo videli, je krvno-možganska pregrada prepustna, vendar na sorazmeren način, saj omogoča prehod nekaterih snovi. Ne glede na lokacije, kjer krvno-možganske pregrade ni, obstajajo vrsto mehanizmov, s pomočjo katerih lahko skozi njega prehajajo bistvene komponente za delovanje celic.

Najpogostejši in najpogosteje uporabljen mehanizem v zvezi s tem je uporaba tekočih trakov, pri katerem se element ali snov, ki jo je treba prepeljati, veže na receptor, ki nato vstopi v citoplazmo endotelijske celice. Tam se snov loči od receptorja in jo endotelijska celica izloči na drugo stran.

Drug mehanizem, s katerim snovi prehajajo krvno-možgansko pregrado, je transcitoza, postopek, pri katerem v pregradi nastane vrsta veziklov, skozi katere lahko snovi prehajajo z ene strani na drugo.

Transmembranska difuzija omogoča, da se ioni z različnim nabojem premikajo skozi krvno-možgansko pregrado in delujejo na elektronski naboj in gradient koncentracije, tako da se snovi na obeh straneh pregrade medsebojno privlačijo.

Nazadnje, četrti mehanizem, po katerem nekatere snovi prehajajo v možgane, ne da bi pri tem posegale krvno-možganske pregrade, je njihov neposreden preskok. Eden od načinov za to je uporaba senzoričnih nevronov, ki prisilijo prenos v obratni smeri skozi akson nevrona do njegove some. To je mehanizem, ki ga uporabljajo bolezni, znane tudi kot steklina.

Glavne funkcije

Ker je bilo že mogoče videti nekatere lastnosti, zaradi katerih je krvno-možganska pregrada element bistvenega pomena za živčni sistem, saj ta plast endotelijskih celic izpolnjuje predvsem naslednje funkcije.

Glavna naloga krvno-možganske pregrade je, da zaščititi možgane pred prihodom zunanjih snovi, ki preprečujejo prehod teh elementov. Na ta način velika večina molekul zunaj samega živčnega sistema ne more vplivati ​​nanj in preprečuje, da bi velik del virusnih in bakterijskih okužb vplival na možgane.

Poleg te obrambne funkcije z blokiranjem vstopa škodljivih elementov njegova prisotnost omogoča tudi pravilno vzdrževanje živčnega okolja z ohranjanjem konstantne sestave intersticijske tekočine, ki se kopa in vzdržuje celic.

Končna naloga krvno-možganske pregrade je presnavljati ali spreminjati elemente, da bi jih ustvarili križa med krvjo in živčnim tkivom, ne da bi na nek način spremenil delovanje živčnega sistema nezaželena. Seveda nekatere snovi uhajajo iz tega nadzornega mehanizma.

Terapevtsko problematična zaščita

Dejstvo, da je krvno-možganska pregrada tako neprepustna in ne omogoča vstopa večine elementov, je koristno, če imate pravilno delovanje možganov in ni potreben zdravniški ali medicinski poseg psihiatrična. Toda v primerih, ko je zunanje delovanje potrebno na medicinski ali farmakološki ravni, ta ovira predstavlja težavo, s katero je težko zdraviti.

In to je, da velik del zdravil, ki se uporabljajo na medicinski ravni in bi se uporabljala za zdravljenje bolezni ali okužbe v drugem delu Telo ni učinkovito pri zdravljenju težave v možganih, predvsem zaradi blokirnega delovanja pregrade krvni možgani. Primeri tega so zdravila, namenjena boju proti tumorjem, Parkinsonovi bolezni ali demenci.

Da bi to popravili velikokrat je treba snov vbrizgati neposredno v intersticijsko tekočino, uporabite obodne možgane kot dostopno pot, začasno prekinite pregrado z uporabo mikro mehurčkov, vodenih do določenih točk z uporabo ultrazvoka ali s pomočjo kemičnih sestavkov, ki lahko skozi nekatere zgoraj opisane mehanizme prestopijo krvno-možgansko pregrado.

Bibliografske reference:

• Ballabh, P. et al. (2004). Krvno-možganska pregrada: pregled. Struktura, ureditev in klinične posledice. Nevrobiol. Dis.; 16: 1-13.
• Escobar, A. in Gómez, B. (2008). Krvno-možganska pregrada: nevrobiologija, klinične posledice in učinek stresa na njen razvoj. Rev. Mex. Neurci.: 9(5): 395-405.
• Interlandi, J. (2011). Prestopite krvno-možgansko pregrado. Opombe. Raziskave in znanost.
• Pachter, J.S. et al. (2003). Krvno-možganska pregrada in njena vloga pri imunski privilegiji v centralnem živčnem sistemu. J. Nevropat. Strokovnjak. Nevrol; 62: 593-604.
• Purves, D.; Lichtman, J. W. (1985). Načela nevronskega razvoja. Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates.
• Saladin, K. (2011). Anatomija človeka. McGraw-Hill.