Гематоенцефалічний бар'єр Захисний шар головного мозку

У енцефалоні і всій нервовій системі основним органом для людини є. Тому вона сильно захищена кістками (черепом і хребтом) і системою з трьох шарів мембран, званих мозковими оболонками. Безпека різних частин мозку була підкріплена мільйонами років еволюції.

Проте, хоча всі ці елементи можуть бути важливими для захисту черепа від удару або травми, може бути недостатньо, щоб захистити мозок від інших видів небезпек, таких як вірусні інфекції, які могли б пройти кров'ю. Щоб максимально уникнути такого виду небезпеки, Ми маємо інший тип захисту: гематоенцефалічний бар'єр (BHE).

Відкриття BHE

Хоча існування того, що відокремило вміст крові, присутнього в системі крові, і нервової системи, було раніше підозрюваним, підтвердження цього факту не прийшло б до 1885 року. Дослідник на ім'я Пол Ерліх ввів би настій у кровопостачання. тварина і пізніше спостерігати це єдиною точкою, яка не була пофарбована, була центральна нервова система, а особливо енцефалон. Причина цього повинна бути пов'язана з системою захисту, яка оточувала цю область, як якщо б вона була мембраною.

Пізніше інший дослідник, Едвін Голдман, спробував би зворотний процес, фарбуючи спинномозкову рідину, спостерігаючи, що тільки кольорові частини відповідають нервовій тканині. Ці експерименти відображають існування щось, що викликає високий рівень блокування між нервовою системою та рештою тіла, щось, що через декілька років, Левандовського називають кров'яно-мозковим бар'єром і досліджують велика кількість експертів.

Захист між кров'ю і мозку

Гематоенцефалічний бар'єр невеликий шар ендотеліальних клітин, клітини, що входять до складу стінки кровоносних судин, розташовані вздовж більшості капілярів, які зрошують мозок. Цей шар має свою головну особливість - високий рівень непроникності, що не дозволяє великій кількості речовин переходити з крові в мозок і навпаки.

Таким чином, BHE діє як фільтр між кров'ю і нервовою системою. Незважаючи на це деякі речовини, такі як вода, кисень, глюкоза, діоксид вуглецю, амінокислоти і ще кілька молекул, можуть проходити, при цьому непроникність є відносною.

Його дія як фільтра здійснюється як через його структуру, шляхом обмеження об'єднання між клітинами, що складають перехід до різних речовин, так і через метаболізм речовин для досягнення його через використання ферментів і транспортери. Тобто, він має фізичний аспект, а інший - хімічний.

Хоча гематоенцефалічний бар'єр сам по собі є шаром ендотеліальних клітин, його належне функціонування також залежить від інших типів клітинних структур. Зокрема, він підтримується клітинами, які називаються перицитами, які надають структурну підтримку і обволікають ендотеліальні клітини, підтримуючи стіну кровоносних судин, а також мікроглію..

Сліпі плями BHE

Незважаючи на важливе значення, що стосується захисту нервової системи, гематоенцефалічний бар'єр Вона не охоплює весь мозок, оскільки вона повинна отримувати і вміти виділяти деякі речовини, як гормони і нейротрансмітери. Існування такого роду сліпих плям необхідне для забезпечення належного функціонування організму, оскільки неможливо повністю утримати мозок від того, що відбувається в решті тіла..

Області, які не захищені цим бар'єром, розташовані навколо третього шлуночка головного мозку і називаються циркулярними органами. У цих областях капіляри мають фенестрированний ендотелій, з деякими отворами або виходами, які дозволяють потоку речовин з однієї сторони мембрани до іншої.

Розташування без гематоенцефалічного бар'єру складається, головним чином, з нейроендокринної системи і вегетативної нервової системи, будучи деякими структурами цієї групи циркулярних органів, нейрогіпофізом, шишкоподібною залозою, деякими ділянками гіпоталамуса, площею постремах судинного органу пластинки і субфорний орган (нижче сходинки).

Перехід через гематоенцефалічний бар'єр

Як ми бачили, гематоенцефалічний бар'єр є проникним, але відносно, оскільки він дозволяє проходити деякі речовини. Крім місць, де немає гематоенцефалічного бар'єру, є ряд механізмів, за допомогою яких можуть проходити істотні компоненти для функціонування клітин.

Найбільш поширений і часто використовуваний механізм у цьому сенсі є використання конвеєрів, в якій елемент або речовина, що підлягає транспортуванню, прив'язані до рецептора, який пізніше надходить у цитоплазму ендотеліальної клітини. Після цього речовина відокремлюється від рецептора і виводиться з іншого боку самої ендотеліальної кліткою.

Іншим механізмом, за допомогою якого речовини перетинають гематоенцефалічний бар'єр, є трансцитоз, процес, при якому у бар'єрі утворюється ряд везикул, через які речовини можуть проходити з однієї сторони на іншу.

Трансмембранна дифузія дозволяє різним іонам заряду рухатися через гематоенцефалічний бар'єр, електронний заряд і градієнт концентрації, діючи так, що речовини з обох сторін бар'єру притягуються один до одного.

Нарешті, четвертий механізм, через який будь-яка речовина проходить в мозок без інтервенції гематоенцефалічного бар'єру, пропускає його безпосередньо. Один із способів зробити це - використовувати сенсорні нейрони, змушуючи зворотну передачу через аксон нейрона до його соми. Це механізм, який застосовують хвороби, відомі також як сказ.

Основні функції

Як вже можна було побачити деякі властивості, які роблять гематоенцефалічний бар'єр істотним елементом для нервової системи, оскільки цей шар ендотеліальних клітин виконує головним чином наступні функції.

Основною функцією гематоенцефалічного бар'єру є функція захистити мозок від приходу зовнішніх речовин до нього, запобігання проходженню цих елементів. Таким чином, переважна більшість молекул, зовнішніх по відношенню до нервової системи, не можуть впливати на неї, запобігаючи впливу на мозок великої частини вірусних і бактеріальних інфекцій.

На додаток до цієї оборонної функції, блокуючи введення шкідливих елементів, її присутність також дозволяє правильно підтримувати середовище нейронів, підтримуючи постійний склад інтерстиціальної рідини, що купається і підтримує клітини..

Кінцевою функцією гематоенцефалічного бар'єру є метаболізм або модифікація елементів, щоб вони перетинали кров і нервову тканину, не порушуючи функціонування нервової системи небажаним чином. Звичайно, деякі засоби виходять з цього механізму контролю.

Терапевтично проблематична захист

Той факт, що гематоенцефалічний бар'єр настільки непроникний і не дозволяє вводити більшість елементів, є корисним, коли його функція мозку є правильною, і не потрібно ніякого медичного або психіатричного втручання. Але в тих випадках, коли зовнішній вплив необхідний на медичному або фармакологічному рівні, цей бар'єр представляє труднощі, які важко піддаються лікуванню.

І полягає в тому, що більшість препаратів, які застосовуються на медичному рівні і які будуть служити для лікування захворювання або інфекції в іншій частині тіла, не ефективні для лікування проблеми в мозку, в основному через блокуючу дію бар'єру гематоенцефалічний. Приклади цього можна знайти в лікарських засобах, призначених для боротьби з пухлинами, паркінсонами або деменціями.

Для того, щоб це виправити У багатьох випадках необхідно вводити речовину безпосередньо в інтерстиціальну рідину, використовують обхідно-мозкові органи як доступ, тимчасово порушуючи бар'єр, використовуючи мікробульбашки, що спрямовуються до конкретних точок ультразвуком або використовуючи хімічні композиції, які можуть перетинати кров'яно-мозковий бар'єр через деякі механізми, описані вище.

Бібліографічні посилання:

• Ballabh, P. et al. (2004). Гематоенцефалічний бар'єр: огляд. Структура, регуляція та клінічні наслідки Neurobiol. Dis; 16: 1-13.
• Escobar, A. та Gómez, B. (2008). Гематоенцефалічний бар'єр: Невробіологія, клінічні наслідки і вплив стресу на його розвиток. Mex. Neurci.:9(5): 395-405.
• Interlandi, J. (2011). Перетнути гематоенцефалічний бар'єр. Примітки Наукові дослідження.
• Pachter, J.S. et al. (2003). Гематоенцефалічний бар'єр і його роль в імунній привілеї в центральній нервовій системі. J. Neuropath. Exper. Neurol. 62: 593-604.
• Purves, D.; Lichtman, J. W. (1985). Принципи розвитку нервової системи. Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates.
• Saladin, K. (2011). Анатомія людини McGraw-Hill.