Bariera krew-mózg Warstwa ochronna mózgu

W mózgu i całym układzie nerwowym jest podstawowym organem dla człowieka. Dlatego jest silnie chroniony przez kości (czaszkę i kręgosłup) oraz system trzech warstw błon zwanych oponami mózgowymi. Bezpieczeństwo różnych części mózgu zostało wzmocnione przez miliony lat ewolucji.

Jednakże, chociaż wszystkie te elementy mogą być niezbędne do ochrony czaszki przed uderzeniem lub urazem, mogą nie wystarczyć do ochrony mózgu przed innymi rodzajami zagrożeń, takimi jak infekcje wirusowe, które mogą przedostać się przez krew. Aby w jak największym stopniu uniknąć tego rodzaju niebezpieczeństwa, Mamy inny rodzaj ochrony: barierę krew-mózg (BHE).

Odkrycie BHE

Chociaż istnienie czegoś, co oddzielało zawartość krwi obecnej w układzie krwionośnym i układzie nerwowym, było wcześniej podejrzewane, potwierdzenie tego faktu nie nastąpiłoby do 1885 r. Badacz imieniem Paul Ehrlich wprowadziłby nalewkę do dopływu krwi zwierzę, a później to obserwuj jedynym punktem, który nie był farbowany, był centralny układ nerwowy, a konkretnie mózg. Powód tego musiał być związany z systemem ochrony, który otaczał ten obszar tak, jakby był membraną.

Później inny badacz, Edwin Goldman, spróbowałby odwrócić proces przez barwienie płynu mózgowo-rdzeniowego, obserwując, że jedyne kolorowe części odpowiadają tkance nerwowej. Te eksperymenty odzwierciedlają istnienie coś, co powoduje wysoki poziom blokady między układem nerwowym a resztą ciała, coś, co po latach Lewandowski nazwałby barierą krew-mózg i zbadał ją wielu ekspertów.

Ochrona między krwią a mózgiem

Bariera krew-mózg jest mała warstwa komórek śródbłonka, komórki, które są częścią ściany naczyń krwionośnych, znajduje się wzdłuż większości naczyń włosowatych, które nawadniają mózg. Główną cechą tej warstwy jest wysoki poziom nieprzepuszczalności, który uniemożliwia dużej liczbie substancji przechodzenie 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, a ich nieprzepuszczalność jest względna.

Jego działanie jako filtra odbywa się zarówno przez jego strukturę, poprzez ograniczenie związku między komórkami, które tworzą przejście do różnych substancji, a przez metabolizm substancji, aby osiągnąć go poprzez zastosowanie enzymów i transportery. Oznacza to, że ma aspekt fizyczny, a inny jest chemiczny.

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

Niewidoczne punkty BHE

Pomimo znaczenia, jakie ma dla ochrony układu nerwowego, bariera krew-mózg Nie obejmuje całego mózgu, ponieważ musi otrzymywać i być w stanie emitować niektóre substancje, jak hormony i neuroprzekaźniki. Istnienie tego rodzaju martwych punktów jest konieczne do zapewnienia prawidłowego funkcjonowania organizmu, ponieważ nie jest możliwe całkowite odizolowanie mózgu od tego, co dzieje się w pozostałej części ciała.

Obszary, które nie są chronione przez tę barierę, znajdują się wokół trzeciej komory mózgowej i nazywane są narządami okrężniczymi. W tych obszarach kapilary mają fenestrowany śródbłonek, z pewnymi otworami lub dostępami, które umożliwiają przepływ substancji z jednej strony membrany na drugą.

Lokalizacje bez bariery krew-mózg są głównie układem neuroendokrynnym i autonomicznym układem nerwowym, będąc niektórymi strukturami tej grupy narządów okołokomorowych: przysadką mózgową, szyszynką, niektórymi obszarami podwzgórza, obszarem postrema narządu naczyniowego blaszki terminalnej i organ subforniczny (poniżej fornix).

Przekraczanie bariery krew-mózg

Jak widzieliśmy, bariera krew-mózg jest przepuszczalna, ale w sposób względny, ponieważ umożliwia przejście niektórych substancji. Oprócz miejsc, w których nie ma bariery krew-mózg, są szereg mechanizmów, za pomocą których mogą przechodzić istotne składniki dla funkcjonowania komórek.

Najczęstszy i często używany mechanizm w tym sensie jest użycie przenośników, w którym transportowany element lub substancja jest związana z receptorem, który później wchodzi do cytoplazmy komórki śródbłonka. Tam substancja zostaje oddzielona od receptora i jest wydalana z drugiej strony przez samą komórkę śródbłonkową.

Innym mechanizmem, przez który substancje przechodzą przez barierę krew-mózg, jest transcytoza, proces, w którym tworzy się szereg pęcherzyków w barierze, przez którą substancje mogą przechodzić z jednej strony na drugą.

Dyfuzja przezbłonowa pozwala różnym ładunkom jonów poruszać się przez barierę krew-mózg, ładunek elektroniczny i gradient gradientu działają tak, że substancje po obu stronach bariery są przyciągane do siebie.

Wreszcie czwarty mechanizm, poprzez który jakakolwiek substancja przechodzi do mózgu bez interwencji bariery krew-mózg, polega na bezpośrednim pominięciu go. Jednym ze sposobów jest wykorzystanie neuronów czuciowych, wymuszenie odwrotnej transmisji przez akson neuronu do jego somy. Jest to mechanizm stosowany przez choroby znane jako wścieklizna.

Główne funkcje

Jak już można było dostrzec niektóre właściwości, które czynią barierę krew-mózg istotnym elementem układu nerwowego, ponieważ ta warstwa komórek śródbłonka spełnia głównie następujące funkcje.

Główną funkcją bariery krew-mózg jest funkcja chronić mózg przed przybyciem do niego substancji zewnętrznych, zapobieganie przejściu tych elementów. W ten sposób ogromna większość cząsteczek zewnętrznych w stosunku do samego układu nerwowego nie może na nią wpływać, zapobiegając wpływowi dużej części infekcji wirusowych i bakteryjnych na mózg.

Oprócz tej funkcji obronnej poprzez blokowanie wejścia szkodliwych pierwiastków, jej obecność pozwala również na prawidłowe utrzymanie środowiska neuronowego poprzez utrzymywanie stałej kompozycji płynu śródmiąższowego, który kąpie i utrzymuje komórki.

Końcową funkcją bariery krew-mózg jest metabolizowanie lub modyfikowanie elementów, aby zmusić je do krzyżowania się z krwią i tkankami nerwowymi, bez zakłócania funkcjonowania układu nerwowego w niepożądany sposób. Oczywiście niektóre substancje uciekają z tego mechanizmu kontrolnego.

Terapeutycznie problematyczna ochrona

Fakt, że bariera krew-mózg jest tak nieprzepuszczalna i nie pozwala na wejście większości elementów, jest korzystny, gdy jej funkcja mózgu jest prawidłowa i nie jest wymagany żaden rodzaj interwencji medycznej lub psychiatrycznej. Ale w przypadkach, gdy konieczne są działania zewnętrzne na poziomie medycznym lub farmakologicznym, bariera ta stanowi trudną do wyleczenia trudność.

I jest tak, że wiele leków stosowanych na poziomie medycznym i służących do leczenia choroby lub infekcji w innej części ciała nie jest skutecznych w leczeniu problemu w mózgu, głównie z powodu blokującego działania bariery hematoencefaliczny. Przykłady tego można znaleźć w lekach przeznaczonych do zwalczania nowotworów, parkinsonów lub demencji.

Aby to naprawić W wielu przypadkach konieczne jest wstrzyknięcie substancji bezpośrednio do płynu śródmiąższowego, wykorzystywać narządy obwodowe jako dostęp, chwilowo przerywając barierę, stosując mikropęcherzyki kierowane do określonych punktów za pomocą ultradźwięków lub stosując kompozycje chemiczne, które mogą przenikać przez barierę krew-mózg przez niektóre z mechanizmów opisanych powyżej.

Odnośniki bibliograficzne:

• Ballabh, P. i in. (2004). Bariera krew-mózg: przegląd. Struktura, regulacja i implikacje kliniczne Neurobiol. Dis; 16: 1-13.
• Escobar, A. i Gómez, B. (2008). Bariera krew-mózg: Neurobiologia, implikacje kliniczne i wpływ stresu na jego rozwój. Rev. Mex. Neurci.:9(5): 395-405.
• Interlandi, J. (2011). Przekrocz barierę krew-mózg. Uwagi Badania i nauka.
• Pachter, J.S. et al. (2003). Bariera krew-mózg i jej rola w przywileju immunologicznym w ośrodkowym układzie nerwowym. J. Neuropath. Exper. Neurol.; 62: 593-604.
• Purves, D.; Lichtman, J. W. (1985). Zasady rozwoju neuronów. Sunderland, Mass.: Sinauer Associates.
• Saladin, K. (2011). Ludzka anatomia McGraw-Hill.