Bariéra krev-mozek Ochranná vrstva mozku

V encefalonu a celý nervový systém je základním orgánem pro lidskou bytost. Proto je silně chráněn kostmi (lebkou a páteří) a systémem tří vrstev membrán zvaných meninges. Bezpečnost různých částí mozku byla posílena miliony let vývoje.

Přestože všechny tyto prvky mohou být nezbytné pro ochranu lebky před úderem nebo traumatem, nemusí být dostačující k ochraně mozku před jinými druhy nebezpečí, jako jsou virové infekce, které by mohly projít krví. Vyhnout se tomuto typu nebezpečí co nejvíce, Máme další typ ochrany: hematoencefalickou bariéru (BHE).

Objev BHE

Ačkoli existenci něčeho, co oddělovalo obsah krve přítomné v krevním systému a nervovém systému, bylo dříve podezření, potvrzení této skutečnosti by nedorazilo až do roku 1885. Výzkumník jmenoval Paul Ehrlich by zavedl tinkturu do krevního zásobování zvíře a později pozorovat jediným bodem, který nebyl zbarven, byl centrální nervový systém a konkrétně encefalon. Důvodem pro to muselo být spojení s ochranným systémem, který tuto oblast obklopoval, jako by se jednalo o membránu.

Později další výzkumník, Edwin Goldman, by se pokusil o opačný proces barvením mozkomíšního moku a pozoroval, že pouze barevné části odpovídají nervové tkáni. Tyto experimenty odrážejí existenci něco, co produkuje vysokou úroveň blokování mezi nervovým systémem a zbytkem těla, něco, co se později o několik let později bude nazývat bariérou krevního mozku Lewandowski a prozkoumá velké množství odborníků.

Ochrana mezi krví a mozkem

Bariéra krev-mozek je malá vrstva endotelových buněk, buňky, které jsou součástí stěny krevních cév, se nachází podél většiny kapilár, které zavlažují mozek. Hlavním rysem této vrstvy je vysoká nepropustnost, která neumožňuje velkému množství látek přecházet z krve do mozku a naopak..

Tímto způsobem BHE působí jako filtr mezi krví a nervovým systémem. Přesto mohou projít některé látky jako voda, kyslík, glukóza, oxid uhličitý, aminokyseliny a některé další molekuly, přičemž nepropustnost je relativní.

Jeho působení jako filtru se provádí prostřednictvím obou jeho struktur, a to omezením spojení mezi buňkami, které tvoří průchod k různým látkám, a metabolismem látek, které k němu dosahují pomocí enzymů a enzymů. přepravců. To znamená, že má fyzickou stránku a další, která je chemická.

I když je hematoencefalická bariéra sama o sobě vrstvou endotelových buněk, její správné fungování závisí také na jiných typech buněčných struktur. Konkrétně je podporován buňkami zvanými pericyty, které poskytují strukturní podporu a obklopují endoteliální buňky, udržují stabilitu stěny krevních cév, stejně jako mikroglie..

Slepá místa BHE

Navzdory důležitosti, kterou má, pokud jde o ochranu nervové soustavy hematoencefalickou bariéru Nezakrývá celý mozek, protože potřebuje přijímat a být schopen emitovat některé látky, hormony a neurotransmitery. Existence tohoto typu slepých míst je nezbytná k zajištění řádného fungování organismu, protože není možné udržet mozek zcela izolovaný od toho, co se děje ve zbytku těla..

Oblasti, které nejsou touto bariérou chráněny, jsou umístěny kolem třetí mozkové komory a nazývají se cirkulační orgány. V těchto oblastech mají kapiláry fenestrovaný endotel s některými otvory nebo přístupy, které umožňují tok látek z jedné strany membrány na druhou..

Místa bez hematoencefalické bariéry jsou převážně neuroendokrinního systému a autonomního nervového systému, což jsou některé ze struktur této skupiny cirkulačních orgánů neurohypofýzy, epifýzy, některých oblastí hypotalamu, oblasti postrema vaskulárního orgánu lamina terminalis a subfornický orgán (pod fornixem).

Překročení hematoencefalické bariéry

Jak jsme viděli, hematoencefalická bariéra je propustná, ale relativním způsobem, protože umožňuje průchod některých látek. Kromě míst, kde není přítomna hematoencefalická bariéra, existují sérii mechanismů, kterými jej mohou procházet základní složky pro fungování buněk.

Nejběžnější a často používaný mechanismus v tomto smyslu je použití dopravníků, ve kterém prvek nebo látka, která má být transportována, je vázána na receptor, který později vstupuje do cytoplazmy endotelové buňky. Jakmile je látka přítomna, je látka oddělena od receptoru a na druhé straně je vylučována samotnou endotelovou buňkou.

Dalším mechanismem, kterým látky procházejí hematoencefalickou bariérou, je transcytóza, proces, ve kterém jsou v bariéře vytvořeny série vezikul, kterými mohou látky procházet z jedné strany na druhou.

Transmembránová difúze umožňuje různým nábojovým iontům pohybovat se hematoencefalickou bariérou, elektronickým nábojem a gradientem koncentrace působícím tak, že látky na obou stranách bariéry jsou přitahovány k sobě navzájem..

Konečně, čtvrtý mechanismus, kterým každá látka přechází do mozku, aniž by do ní zasahovala krevní mozková bariéra, je přímo přeskočit. Jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout, je použití senzorických neuronů, které nutí reverzní přenos přes axon neuronu na jeho somu. Je to mechanismus, který se používá u chorob, které jsou známé jako vzteklina.

Hlavní funkce

Vzhledem k tomu, že již bylo možné zahlédnout některé z vlastností, které činí hematoencefalickou bariéru základním prvkem nervového systému, protože tato vrstva endoteliálních buněk plní především následující funkce.

Hlavní funkcí hematoencefalické bariéry je funkce chránit mozek před příchodem vnějších látek do něj, zabránění průchodu těchto prvků. Tímto způsobem velká většina molekul, které jsou mimo nervový systém sama o sobě, to nemůže ovlivnit, což brání velké části virových a bakteriálních infekcí ovlivňovat mozek.

Kromě této defenzivní funkce blokováním vstupu škodlivých prvků, její přítomnost také umožňuje správné udržování neuronálního prostředí udržováním konstantního složení intersticiální tekutiny, která se koupe a udržuje buňky..

Konečná funkce hematoencefalické bariéry je metabolizovat nebo modifikovat elementy, aby se tak kříží mezi krví a nervovými tkáněmi, aniž by se narušila funkce nervového systému nežádoucím způsobem. Některé látky z tohoto kontrolního mechanismu samozřejmě unikají.

Terapeuticky problematická ochrana

Skutečnost, že hematoencefalická bariéra je tak nepropustná a neumožňuje vstup většiny prvků, je prospěšná, když je její funkce mozku správná a není nutný žádný typ lékařské nebo psychiatrické intervence. Avšak v případech, kdy je nutná vnější činnost na lékařské nebo farmakologické úrovni, představuje tato bariéra obtíže, které je obtížné léčit.

A je to, že většina léků, které jsou aplikovány na lékařské úrovni a která by sloužila k léčbě onemocnění nebo infekce v jiné části těla, není účinná pro léčbu problému v mozku, a to především díky blokujícímu působení bariéry. hematoencefalické. Příklady lze nalézt v lécích určených k boji proti nádorům, parkinsonům nebo demenci.

Aby se to vyřešilo V mnoha případech je nutné aplikovat látku přímo do intersticiální tekutiny, používat přístupové orgány jako přístup, dočasně porušit bariéru pomocí mikrobublinek naváděných do specifických bodů ultrazvukem nebo pomocí chemických kompozic, které mohou projít hematoencefalickou bariérou prostřednictvím některých výše popsaných mechanismů.

Bibliografické odkazy:

• Ballabh, P. et al. (2004). Bariéra krev-mozek: přehled. Struktura, regulace a klinické důsledky Neurobiol. Dis. 16: 1-13.
• Escobar, A. a Gómez, B. (2008). Bariéra krev-mozek: Neurobiologie, klinické důsledky a vliv stresu na jeho vývoj. Mex. Neurci: 9 (5): 395-405.
• Interlandi, J. (2011). Přejděte přes hematoencefalickou bariéru. Poznámky Výzkum a věda.
• Pachter, J.S. et al. (2003). Bariéra krev-mozek a její úloha v imunitním privilegiu v centrálním nervovém systému. J. Neuropath. Exper. Neurol. 62: 593-604.
• Purves, D; Lichtman, J. W. (1985). Principy neurálního vývoje. Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates.
• Saladin, K. (2011). Lidská anatomie McGraw-Hill.