Blodhjärnbarriärstruktur, funktioner, sjukdomar

680
Robert Johnston
Blodhjärnbarriärstruktur, funktioner, sjukdomar

De blod hjärnbarriär Det är en halvgenomtränglig vägg mellan blodet och hjärnan. Den består av cellerna som bildar väggarna i hjärnblodkapillärerna. Denna barriär gör att nervcellerna i centrala nervsystemet kan isoleras kemiskt från resten av kroppen..

Hjärnan är det enda organet som har sitt eget säkerhetssystem. Tack vare blod-hjärnbarriären kan viktiga näringsämnen nå den samtidigt som andra ämnen blockeras.

Typ 1-atrocyter runt kapillärer i hjärnan

Denna barriär tjänar till att upprätthålla en korrekt funktion av nervceller genom att kontrollera in- och utträde av kemikalier i hjärnan. Även om denna barriär tyvärr fungerar så effektivt genom att blockera passage av främmande ämnen i hjärnan att det normalt också förhindrar att mediciner når hjärnan..

I alla fall fortsätter forskningen att utforma läkemedel som har nödvändiga krav för att tränga igenom denna barriär. Det finns dock vissa regioner i kroppen där det inte finns någon blod-hjärnbarriär; är kända som cirkuventricular organs.

Slutligen finns det vissa tillstånd som ger en öppning av blod-hjärnbarriären. Detta möjliggör utbyte av ämnen fritt så att hjärnans funktion kan förändras. Några av dem är inflammation, trauma eller sjukdomar som multipel skleros.

Artikelindex

  • 1 Struktur av blod-hjärnbarriären
  • 2 funktioner
  • 3 Vilka ämnen passerar blod-hjärnbarriären?
  • 4 kretsloppsorgan
  • 5 tillstånd som påverkar blod-hjärnbarriären
  • 6 Referenser

Struktur av blod-hjärnbarriären

Blod-hjärnbarriär mellan hjärna och blod

Vissa ämnen kan passera genom denna barriär, men andra inte, vilket innebär att det är en selektivt permeabel barriär..

I stora delar av kroppen sticker inte cellerna som utgör blodkapillärerna tätt ihop. Dessa kallas endotelceller, och de har mellanrum genom vilka olika ämnen kan komma in och ut. Således utbyts element mellan blodplasman och vätskan som omger kroppens celler (extracellulär vätska)..

Men i centrala nervsystemet har kapillärer inte dessa sprickor. Snarare är cellerna tätt stickade. Detta förhindrar att många ämnen lämnar blodet.

Det är sant att det finns några specifika ämnen som kan passera denna barriär. De gör det med hjälp av speciella proteiner som transporterar dem genom kapillärernas väggar..

Till exempel tillåter glukostransportörer glukos att tränga in i hjärnan för att ge bränsle. Dessutom hindrar dessa transportörer giftiga avfallsprodukter från att förbli i hjärnan..

Gliaceller (stödceller) som kallas astrocyter kluster sig runt blodkärlen i hjärnan och verkar spela en viktig roll i utvecklingen av blod-hjärnbarriären. De verkar också bidra till transporten av joner från hjärnan till blodet..

Å andra sidan finns det områden i nervsystemet som har en mer permeabel blod-hjärnbarriär än i andra. Nästa avsnitt förklarar vad det här är för.

Funktioner

De fyra huvudsakliga barriärerna mellan centrala nervsystemet och periferin. Källa: Stolp HB, Liddelow SA, Sá-Pereira I, Dziegielewska KM och Saunders NR / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

För att det ska finnas en bra hjärnfunktion är det viktigt att balans upprätthålls mellan ämnen inuti nervceller och i den extracellulära vätskan som finns runt dem. Detta gör att meddelanden kan överföras ordentligt mellan celler..

Om komponenterna i den extracellulära vätskan ändras, till och med något, kommer denna överföring att förändras, vilket leder till förändringar i hjärnans funktion..

Av denna anledning verkar blod-hjärnbarriären genom att reglera vätskans sammansättning. Till exempel innehåller många av de livsmedel vi äter kemikalier som kan ändra informationsutbytet mellan nervceller. Blod-hjärnbarriären förhindrar att dessa ämnen når hjärnan och bibehåller god funktion.

Viktigt är att blod-hjärnbarriären inte har en enhetlig struktur i hela nervsystemet. Det finns platser där det har mer permeabilitet än i andra. Detta är användbart för att tillåta passage av ämnen som på andra ställen inte är välkomna.

Ett exempel är hjärnstammen området postem. Denna region kontrollerar kräkningar och har en mycket mer genomtränglig blod-hjärnbarriär. Syftet är att neuronerna i det området snabbt kan upptäcka giftiga ämnen i blodet.

Således när något gift som kommer från magen når cirkulationssystemet, stimulerar det det post-cerebrala området och orsakar kräkningar. På detta sätt kan kroppen utvisa giftigt innehåll från magen innan det börjar skadas..

Sammanfattningsvis är de tre huvudfunktionerna för blod-hjärnbarriären:

- Skyddar hjärnan från potentiellt farliga främmande ämnen eller ämnen som kan förändra hjärnans funktion.

- Skyddar och separerar centrala nervsystemet från hormoner och neurotransmittorer som finns i resten av kroppen och undviker oönskade effekter.

- Upprätthåller en konstant kemisk balans i vår hjärna.

Vilka ämnen passerar blod-hjärnbarriären?

Kapillärnätverket levererar näringsämnen till hjärnceller. Källa: Dan Ferber / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Det finns ämnen som är mer mottagliga för att passera blod-hjärnbarriären än andra. Ämnen med följande egenskaper tränger lättare in än andra:

- Små molekyler passerar blod-hjärnbarriären mycket lättare än stora.

- Fettlösliga ämnen passerar lätt blod-hjärnbarriären, medan de som inte gör det långsammare eller inte passerar den. En typ av fettlösligt läkemedel som lätt når vår hjärna är barbiturater. Andra exempel är etanol, nikotin, koffein eller heroin..

- Molekyler med mindre elektrisk laddning passerar barriären snabbare än de med hög laddning..

Vissa ämnen kan passera blod-hjärnbarriären. Framför allt passerar molekyler av glukos, syre och aminosyror det, vilket är viktigt för att hjärnan ska fungera korrekt.

Aminosyror som tyrosin, tryptofan, fenylalanin, valin eller leucin kommer mycket snabbt in i blod-hjärnbarriären. Många av dessa är föregångare till neurotransmittorer som syntetiseras i hjärnan..

Denna barriär utesluter dock praktiskt taget alla stora molekyler och 98% av alla läkemedel som består av små molekyler..

Det är därför det finns svårigheter att behandla hjärnsjukdomar, eftersom läkemedel vanligtvis inte passerar barriären eller inte gör det i nödvändiga mängder. I vissa fall kan terapeutiska medel injiceras direkt i hjärnan för att kringgå blod-hjärnbarriären.

Samtidigt förhindrar det inträde av neurotoxiner och lipofila ämnen genom en transportör som regleras av det så kallade P-glykoproteinet.. 

Kretskraftsorgan

Som nämnts finns det flera regioner i hjärnan där blod-hjärnbarriären är svagare och mer permeabel. Detta innebär att ämnen lätt kan nå dessa regioner..

Tack vare dessa områden kan hjärnan kontrollera blodkompositionen. Inom kretsloppsorganen finns:

- Pineal körtel: det är en struktur som ligger inuti vår hjärna, mellan ögonen. Det är relaterat till våra biologiska rytmer och viktiga hormonella funktioner. Släpper ut melatonin och neuroaktiva peptider.

- Neurohypophysis: det är hypofysens bakre lob. Lagrar ämnen från hypotalamus, främst neurohormoner som oxytocin och vasopressin.

- Område efter bröst: som nämnts ovan producerar det kräkningar för att förhindra att vi blir berusade.

- Subfornical organ: det är viktigt vid reglering av kroppsvätskor. Till exempel har det en viktig roll i känslan av törst.

- Terminal lamina vaskulärt organ: bidrar också till törst och vätskebalans genom att frigöra vasopressin. Detekterar peptider och andra molekyler.

- Median eminens: det är ett område i hypotalamus som reglerar den främre hypofysen genom interaktioner mellan stimulerande och hämmande hypotalamiska hormoner.

Villkor som påverkar blod-hjärnbarriären

Det är möjligt att hjärnbarriären i blodet störs på grund av olika sjukdomar. När denna barriär försvagas kan den dessutom öka sannolikheten eller påskynda uppkomsten av neurodegenerativa störningar..

- Högt blodtryck eller högt blodtryck: det kan orsaka att denna barriär förändras, blir permeabel, vilket kan vara farligt för vår kropp.

- Strålning: lång exponering för strålning kan försvaga blod-hjärnbarriären.

- Infektioner: inflammation i någon del av centrala nervsystemet gör denna barriär svagare. Ett exempel är hjärnhinneinflammation, en sjukdom där hjärnhinnorna (lager som omger hjärnan och ryggmärgen) blir inflammerade av olika virus och bakterier..

- Trauma, ischemi, stroke ... kan orsaka direkt skada på hjärnan, vilket påverkar blod-hjärnbarriären.

- Hjärnabscess. Det beror på inflammation och ansamling av pus inuti hjärnan. Infektionen kommer vanligtvis från örat, munnen, bihålorna etc. Även om det kan vara en följd av trauma eller operation. I de flesta fall är 8 till 12 veckors antibakteriell terapi nödvändig..

- Multipel skleros: Det verkar som om personer med denna sjukdom har blod-hjärnbarriärläckage. Detta får för många vita blodkroppar att nå hjärnan, där de felaktigt angriper myelin..

Myelin är ett ämne som täcker nervceller och tillåter nervimpulser att resa snabbt och effektivt. Om det förstörs uppträder progressiv kognitiv och motorisk försämring.

Referenser

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

Ingen har kommenterat den här artikeln än.