Blod hjerne barriere struktur, funksjoner, sykdommer

2830
Jonah Lester
Blod hjerne barriere struktur, funksjoner, sykdommer

De blod hjerne barriere Det er en semi-permeabel vegg mellom blodet og hjernen. Den består av cellene som danner veggene i hjerneblodkapillærene. Denne barrieren gjør at nervecellene i sentralnervesystemet blir kjemisk isolert fra resten av kroppen..

Hjernen er det eneste organet som har sitt eget sikkerhetssystem. Takket være blod-hjerne-barrieren kan essensielle næringsstoffer nå den mens de blokkerer inngangen til andre stoffer.

Type 1 atrocytter rundt kapillærer i hjernen

Denne barrieren tjener til å opprettholde riktig funksjon av nevroner ved å kontrollere inn- og utgang av kjemikalier i hjernen. Selv om dessverre denne barrieren fungerer så effektivt ved å blokkere passering av fremmede stoffer i hjernen at den normalt også forhindrer medisiner i å nå hjernen..

Uansett fortsetter forskning å utforme medisiner som har de nødvendige kravene for å trenge gjennom denne barrieren. Imidlertid er det noen regioner i kroppen der det ikke er noen blod-hjerne-barriere; er kjent som sirkuventrikulære organer.

Til slutt er det visse forhold som gir en åpning av blod-hjerne-barrieren. Dette tillater utveksling av stoffer fritt, slik at hjernens funksjon kan endres. Noen av dem er betennelse, traumer eller sykdommer som multippel sklerose.

Artikkelindeks

  • 1 Struktur av blod-hjerne-barrieren
  • 2 funksjoner
  • 3 Hvilke stoffer krysser blod-hjerne-barrieren?
  • 4 sirkventrikulære organer
  • 5 Forhold som påvirker blod-hjerne-barrieren
  • 6 Referanser

Struktur av blod-hjerne-barrieren

Blod-hjerne-barriere mellom hjerne og blod

Noen stoffer kan passere gjennom denne barrieren, men andre kan ikke, noe som betyr at den er en selektiv permeabel barriere..

I store deler av kroppen henger ikke cellene som utgjør blodkapillærer tett sammen. Disse kalles endotelceller, og de har mellomrom gjennom hvilke forskjellige stoffer kan komme inn og ut. Dermed utveksles elementer mellom blodplasmaet og væsken som omgir kroppens celler (ekstracellulær væske)..

I sentralnervesystemet har imidlertid ikke kapillærer disse spaltene. Snarere er celler tett strikket. Dette forhindrer mange stoffer i å forlate blodet.

Det er sant at det er noen spesifikke stoffer som kan krysse denne barrieren. De gjør det ved hjelp av spesielle proteiner som transporterer dem fra gjennom veggene i kapillærene..

For eksempel lar glukosetransportører glukose komme inn i hjernen for å skaffe drivstoff. I tillegg forhindrer disse transportørene giftige avfallsprodukter fra å forbli i hjernen..

Glial (støtte) celler kalt astrocytter klynger seg rundt blodkar i hjernen og ser ut til å spille en viktig rolle i utviklingen av blod-hjerne-barrieren. De ser også ut til å bidra til transport av ioner fra hjernen til blodet..

På den annen side er det områder i nervesystemet som har en mer gjennomtrengelig blod-hjerne-barriere enn i andre. Neste avsnitt forklarer hva dette er for.

Funksjoner

De fire viktigste barrierer mellom sentralnervesystemet 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 det skal være en god hjernefunksjon, er det viktig at det opprettholdes en balanse mellom stoffer i nevroner og i ekstracellulær væske som er rundt dem. Dette gjør at meldinger kan overføres riktig mellom celler..

Hvis komponentene i den ekstracellulære væsken endres, til og med litt, vil denne overføringen bli endret, noe som fører til endringer i hjernefunksjonen..

Av denne grunn virker blod-hjerne-barrieren ved å regulere sammensetningen av denne væsken. For eksempel inneholder mange av maten vi spiser kjemikalier som kan endre utvekslingen av informasjon mellom nevroner. Blod-hjerne-barrieren forhindrer at disse stoffene når hjernen og opprettholder god funksjon.

Det er viktig at blod-hjerne-barrieren ikke har en jevn struktur i hele nervesystemet. Det er steder det har mer permeabilitet enn i andre. Dette er nyttig for å tillate passering av stoffer som andre steder ikke er velkomne.

Et eksempel er hjernestammen området postem. Denne regionen kontrollerer oppkast, og har en mye mer gjennomtrengelig blod-hjerne-barriere. Hensikten er at nevronene i det området raskt kan oppdage giftige stoffer i blodet.

Dermed når noe gift som kommer fra magen når sirkulasjonssystemet, stimulerer det det post-cerebrale området og forårsaker oppkast. På denne måten kan kroppen utvise giftig innhold fra magen før den begynner å være skadelig..

Oppsummert er de tre hovedfunksjonene til blod-hjerne-barrieren:

- Beskytter hjernen mot potensielt farlige fremmede stoffer eller stoffer som kan endre hjernens funksjon.

- Beskytter og skiller sentralnervesystemet fra hormoner og nevrotransmittere som er i resten av kroppen, og unngår uønskede effekter.

- Opprettholder en konstant kjemisk balanse i hjernen vår.

Hvilke stoffer krysser blod-hjerne-barrieren?

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

Det er stoffer som er mer utsatt for å krysse blod-hjerne-barrieren enn andre. Stoffer med følgende egenskaper kommer lettere inn enn andre:

- Små molekyler passerer blod-hjerne-barrieren mye lettere enn store.

- Fettløselige stoffer krysser lett blod-hjerne-barrieren, mens de som ikke gjør det saktere eller ikke krysser den. En type fettløselig medikament som lett når hjernen vår er barbiturater. Andre eksempler er etanol, nikotin, koffein eller heroin..

- Molekyler med mindre elektrisk ladning passerer barrieren raskere enn de med høy ladning..

Noen stoffer kan krysse blod-hjerne-barrieren. Fremfor alt passerer molekyler av glukose, oksygen og aminosyrer det, som er avgjørende for at hjernen fungerer som den skal.

Aminosyrer som tyrosin, tryptofan, fenylalanin, valin eller leucin kommer veldig raskt inn i blod-hjerne-barrieren. Mange av disse er forløpere for nevrotransmittere som syntetiseres i hjernen..

Imidlertid utelukker denne barrieren praktisk talt alle store molekyler og 98% av alle legemidler som er sammensatt av små molekyler..

Det er derfor det er vanskeligheter med å behandle hjernesykdommer, siden medisiner vanligvis ikke krysser barrieren eller ikke gjør det i nødvendige mengder. I visse tilfeller kan terapeutiske midler injiseres direkte i hjernen for å omgå blod-hjerne-barrieren.

Samtidig forhindrer det innføring av nevrotoksiner og lipofile stoffer gjennom en transportør regulert av det såkalte P-glykoproteinet.. 

Kretsløpsorganer

Som nevnt er det flere regioner i hjernen der blod-hjerne-barrieren er svakere og mer permeabel. Dette betyr at stoffer lett kan nå disse områdene..

Takket være disse områdene kan hjernen kontrollere blodsammensetningen. Innen kretsventrikulære organer er:

- Pinealkjertel: det er en struktur som ligger inne i hjernen vår, mellom øynene. Det er relatert til våre biologiske rytmer og viktige hormonelle funksjoner. Frigjør melatonin og nevroaktive peptider.

- Nevrohypofyse: det er den bakre lappen i hypofysen. Lagrer stoffer fra hypothalamus, hovedsakelig nevrohormoner som oksytocin og vasopressin.

- Område etter bryst: som nevnt ovenfor, produserer det oppkast for å forhindre at vi blir beruset.

- Subfornical organ: det er viktig i reguleringen av kroppsvæsker. For eksempel har den en viktig rolle i følelsen av tørst.

- Terminal lamina vaskulært organ: bidrar også til tørst og væskebalanse ved å frigjøre vasopressin. Oppdager peptider og andre molekyler.

- Median eminens: det er et område av hypothalamus som regulerer den fremre hypofysen gjennom interaksjoner mellom stimulerende og inhiberende hypothalamiske hormoner.

Forhold som påvirker blod-hjerne-barrieren

Det er mulig at blodhjernebarrieren blir forstyrret på grunn av forskjellige sykdommer. I tillegg, når denne barrieren er svekket, kan den øke sannsynligheten eller akselerere begynnelsen av nevrodegenerative lidelser..

- Hypertensjon eller høyt blodtrykk: det kan føre til at denne barrieren endres, blir gjennomtrengelig, noe som kan være farlig for kroppen vår.

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

- Infeksjoner: betennelse i en del av sentralnervesystemet gjør denne barrieren svakere. Et eksempel er hjernehinnebetennelse, en sykdom der hjernehinnebetennelse (lag som omgir hjernen og ryggmargen) blir betent av forskjellige virus og bakterier..

- Traumer, iskemi, hjerneslag ... kan forårsake direkte skade på hjernen og påvirke blod-hjerne-barrieren.

- Hjerneabscess. Det skyldes betennelse og opphopning av puss inne i hjernen. Infeksjonen kommer vanligvis fra øret, munnen, bihulene osv. Selv om det kan være en konsekvens av traumer eller kirurgi. I de fleste tilfeller er 8 til 12 ukers antibakteriell behandling nødvendig..

- Multippel sklerose: Det ser ut til at personer med denne sykdommen har blod-hjerne-barrierelekkasjer. Dette fører til at for mange hvite blodlegemer når hjernen, der de feilaktig angriper myelin..

Myelin er et stoff som dekker nerveceller og lar nerveimpulser bevege seg raskt og effektivt. Hvis den blir ødelagt, vises progressiv kognitiv og motorisk svekkelse.

Referanser

  1. Blood Brain barrier. (s.f.). Hentet 22. april 2017 fra Wikipedia: en.wikipedia.org.
  2. Blood Brain Barrier ("Keep Out"). (s.f.). Hentet 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. utgave Madrid: Pearson.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.