Blod hjerne barriere struktur, funktioner, sygdomme

4314
David Holt
Blod hjerne barriere struktur, funktioner, sygdomme

Det blod hjerne barrieren Det er en semi-permeabel mur mellem blodet og hjernen. Det består af cellerne, der danner væggene i de cerebrale blodkapillærer. Denne barriere gør det muligt at isolere neuronerne i centralnervesystemet kemisk fra resten af ​​kroppen..

Hjernen er det eneste organ, der har sit eget sikkerhedssystem. Takket være blod-hjerne-barrieren kan essentielle næringsstoffer nå den, mens de blokerer indgangen til andre stoffer.

Type 1 atrocytter omkring kapillærer i hjernen

Denne barriere tjener til at opretholde en korrekt funktion af neuroner ved at kontrollere ind- og udgang af kemikalier i hjernen. Selvom denne barriere desværre fungerer så effektivt ved at blokere passagen af ​​fremmede stoffer i hjernen, at den normalt også forhindrer medicin i at nå hjernen..

Under alle omstændigheder fortsætter forskningen med at designe lægemidler, der har de nødvendige krav for at trænge ind i denne barriere. Der er dog nogle områder af kroppen, hvor der ikke er nogen blod-hjerne-barriere; er kendt som cirkuventricular organs.

Endelig er der visse betingelser, der producerer en åbning af blod-hjerne-barrieren. Dette muliggør udveksling af stoffer frit, så hjernens funktion kan ændres. Nogle af dem er betændelse, traumer eller sygdomme som multipel sklerose.

Artikelindeks

  • 1 Struktur af blod-hjerne-barrieren
  • 2 funktioner
  • 3 Hvilke stoffer krydser blod-hjerne-barrieren?
  • 4 kredsløbsorganer
  • 5 Tilstande, der påvirker blod-hjerne-barrieren
  • 6 Referencer

Struktur af blod-hjerne-barrieren

Blod-hjerne-barriere mellem hjerne og blod

Nogle stoffer kan passere gennem denne barriere, men andre kan ikke, hvilket betyder, at det er en selektivt permeabel barriere..

I meget af kroppen klæber cellerne, der udgør blodkapillærer, ikke tæt sammen. Disse kaldes endotelceller, og de har mellemrum, hvorigennem forskellige stoffer kan komme ind og ud. Således udveksles elementer mellem blodplasmaet og væsken, der omgiver kroppens celler (ekstracellulær væske)..

I centralnervesystemet har kapillærer imidlertid ikke disse spalter. Snarere strikkes celler tæt. Dette forhindrer mange stoffer i at forlade blodet.

Det er rigtigt, at der er nogle specifikke stoffer, der kan krydse denne barriere. De gør det ved hjælp af specielle proteiner, der transporterer dem gennem kapillærvæggene..

For eksempel tillader glukosetransportører glukose at komme ind i hjernen for at give brændstof. Derudover forhindrer disse transportører giftigt affaldsprodukter i at forblive i hjernen..

Gliaceller (støtte) celler kaldet astrocytter klynger sig omkring blodkar i hjernen og ser ud til at spille en vigtig rolle i udviklingen af ​​blod-hjerne-barrieren. De ser også ud til at bidrage til transport af ioner fra hjernen til blodet..

På den anden side er der områder i nervesystemet, der har en mere gennemtrængelig blod-hjerne-barriere end i andre. Det næste afsnit forklarer, hvad det er til.

Funktioner

De fire vigtigste barrierer mellem centralnervesystemet og periferien. Kilde: Stolp HB, Liddelow SA, Sá-Pereira I, Dziegielewska KM og Saunders NR / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

For at der skal være en god hjernefunktion, er det vigtigt, at der opretholdes en balance mellem stoffer inde i neuroner og i den ekstracellulære væske, der er omkring dem. Dette gør det muligt at sende meddelelser korrekt mellem celler..

Hvis komponenterne i den ekstracellulære væske ændres, selv lidt, vil denne transmission blive ændret, hvilket fører til ændringer i hjernens funktion..

Af denne grund virker blod-hjerne-barrieren ved at regulere sammensætningen af ​​denne væske. For eksempel indeholder mange af de fødevarer, vi spiser, kemikalier, der kan ændre informationsudvekslingen mellem neuroner. Blod-hjerne-barrieren forhindrer disse stoffer i at nå hjernen og opretholder en god funktion.

Det er vigtigt, at blod-hjerne-barrieren ikke har en ensartet struktur i hele nervesystemet. Der er steder, hvor det har mere permeabilitet end i andre. Dette er nyttigt for at tillade passage af stoffer, som andre steder ikke er velkomne.

Et eksempel er hjernestammen området postem. Denne region styrer opkastning og har en meget mere gennemtrængelig blod-hjerne-barriere. Dens formål er, at neuronerne i dette område hurtigt kan opdage giftige stoffer i blodet.

Således når noget gift, der kommer fra maven, når kredsløbssystemet, stimulerer det det post-cerebrale område og forårsager opkastning. På denne måde kan kroppen udvise giftigt indhold fra maven, før det begynder at være skadeligt..

Sammenfattende er de tre hovedfunktioner af blod-hjerne-barrieren:

- Beskytter hjernen mod potentielt farlige fremmede stoffer eller stoffer, der kan ændre hjernens funktion.

- Beskytter og adskiller centralnervesystemet fra hormoner og neurotransmittere i resten af ​​kroppen og undgår uønskede effekter.

- Opretholder en konstant kemisk balance i vores hjerne.

Hvilke stoffer krydser blod-hjerne-barrieren?

Kapillærnetværk leverer næringsstoffer til hjerneceller. Kilde: Dan Ferber / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Der er stoffer, der er mere modtagelige for at krydse blod-hjerne-barrieren end andre. Stoffer med følgende egenskaber kommer lettere ind end andre:

- Små molekyler passerer blod-hjerne-barrieren meget lettere end store.

- Fedtopløselige stoffer krydser let blod-hjerne-barrieren, mens de, der ikke gør det langsommere eller ikke krydser den. En type fedtopløseligt stof, der let når vores hjerne, er barbiturater. Andre eksempler er ethanol, nikotin, koffein eller heroin..

- Molekyler med mindre elektrisk ladning passerer barrieren hurtigere end dem med en høj ladning..

Nogle stoffer kan krydse blod-hjerne-barrieren. Frem for alt passerer molekyler af glukose, ilt og aminosyrer det, som er essentielle for hjernens funktion.

Aminosyrer som tyrosin, tryptophan, phenylalanin, valin eller leucin kommer meget hurtigt ind i blod-hjerne-barrieren. Mange af disse er forløbere for neurotransmittere, der syntetiseres i hjernen..

Denne barriere udelukker imidlertid praktisk talt alle store molekyler og 98% af alle lægemidler, der er sammensat af små molekyler..

Derfor er der vanskeligheder ved behandling af hjernesygdomme, da stoffer normalt ikke krydser barrieren eller ikke gør det i de nødvendige mængder. I visse tilfælde kan terapeutiske midler injiceres direkte i hjernen for at omgå blod-hjerne-barrieren.

Samtidig forhindrer det indtrængen af ​​neurotoksiner og lipofile stoffer gennem en transportør, der er reguleret af det såkaldte P-glycoprotein.. 

Kredsløbsorganer

Som nævnt er der flere regioner i hjernen, hvor blod-hjerne-barrieren er svagere og mere permeabel. Det betyder, at stoffer let kan nå disse regioner..

Takket være disse områder kan hjernen kontrollere blodsammensætningen. Inden for de cirkuventricular organer er:

- Pinealkirtel: det er en struktur placeret inde i vores hjerne mellem øjnene. Det er relateret til vores biologiske rytmer og vigtige hormonelle funktioner. Frigør melatonin og neuroaktive peptider.

- Neurohypophysis: det er hypofysens bageste lap. Gemmer stoffer fra hypothalamus, hovedsageligt neurohormoner som oxytocin og vasopressin.

- Område efter bryst: Som nævnt ovenfor producerer det opkastning for at forhindre os i at blive beruset.

- Subfornisk organ: det er vigtigt i reguleringen af ​​kropsvæsker. For eksempel har det en vigtig rolle i følelsen af ​​tørst.

- Terminal lamina vaskulært organ: bidrager også til tørst og væskebalance ved at frigive vasopressin. Detekterer peptider og andre molekyler.

- Median eminens: det er et område af hypothalamus, der regulerer den forreste hypofyse gennem interaktioner mellem stimulerende og inhiberende hypothalamiske hormoner.

Tilstande, der påvirker blod-hjerne-barrieren

Det er muligt, at hjernebarrieren i blodet forstyrres på grund af forskellige sygdomme. Derudover, når denne barriere er svækket, kan den øge sandsynligheden eller fremskynde starten af ​​neurodegenerative lidelser..

- Hypertension eller forhøjet blodtryk: det kan medføre, at denne barriere ændres, bliver permeabel, hvilket kan være farligt for vores krop.

- Stråling: lang eksponering for stråling kan svække blod-hjerne-barrieren.

- Infektioner: betændelse i en del af centralnervesystemet gør denne barriere svagere. Et eksempel er meningitis, en sygdom, hvor hjernehindehinde (lag, der omgiver hjernen og rygmarven) bliver betændt af forskellige vira og bakterier..

- Traume, iskæmi, slagtilfælde ... kan forårsage direkte skade på hjernen og påvirke blod-hjerne-barrieren.

- Hjerneacess. Det skyldes betændelse og ophobning af pus inde i hjernen. Infektionen kommer normalt fra øre, mund, bihuler osv. Selvom det kan være en konsekvens af traumer eller operationer. I de fleste tilfælde er 8 til 12 ugers antibakteriel terapi nødvendig..

- Multipel sklerose: Det ser ud til, at mennesker med denne sygdom har lækager i blod-hjerne-barrieren. Dette får for mange hvide blodlegemer til at nå hjernen, hvor de fejlagtigt angriber myelin..

Myelin er et stof, der dækker nerveceller og tillader nerveimpulser at rejse hurtigt og effektivt. Hvis det ødelægges, vises progressiv kognitiv og motorisk svækkelse.

Referencer

  1. Blod hjerne barrieren. (s.f.). Hentet den 22. april 2017 fra Wikipedia: en.wikipedia.org.
  2. Blood Brain Barrier ("Keep Out"). (s.f.). Hentet den 22. april 2017 fra Neuroscience for kids: faculty.washington.edu.
  3. Blood-Brain Barrier. (2. juli 2014). Hentet fra BrainFacts: brainfacts.org.
  4. Carlson, N.R. (2006). Behavioral Physiology 8. udgave Madrid: Pearson.

Endnu ingen kommentarer