Кръвно-мозъчна бариера

Най- Кръвно-мозъчна бариера служи като естествена бариера между централната нервна система (ЦНС) и кръвоносната система. Той позволява само селективен масов транспорт. Нарушенията на кръвно-мозъчната бариера могат да доведат до сериозни мозъчни заболявания.

Каква е кръвната мозъчна бариера?

Кръвно-мозъчната бариера разделя условията на околната среда в мозъка и в кръвообращението. В мозъка протичат много сложни и фино настроени процеси, нарушаването на които би имало непредвидими последици. Следователно кръвно-мозъчната бариера предпазва ЦНС от патогени, отрови, антитела, левкоцити, от влиянието на невротрансмитери в кръвта и от промени в стойността на pH.

В същото време трябва да се гарантира, че ЦНС се снабдява с основните хранителни вещества и вещества, необходими за неговата функция. Същото се отнася и за отстраняването на продуктите на разграждането от мозъчния метаболизъм. Следователно бариерата не е напълно херметически запечатана, но селективно пропусклива. Транспортът на важни вещества между кръвния поток и мозъка се регулира от пасивни и активни дифузионни процеси, както и от селективни химични процеси. Основните молекули като вода, кислород и важни хранителни вещества могат да преминат кръвно-мозъчната бариера без ограничение.

Анатомия и структура

Кръвно-мозъчната бариера се състои от ендотелни клетки, перицити и астроцити. Ендотелните клетки образуват най-вътрешния стенен слой на капилярите. Освен всичко друго, тези клетки регулират обмена на вещества между тъканите и кръвта.

В кръвно-мозъчната бариера ендотелните клетки имат така наречените тесни кръстовища. Това са тесни ленти от мембранни протеини, които свързват ендотелните клетки толкова плътно, че образуват слой, който е непромокаем за много вещества. Само много малки молекули могат да дифундират през този слой. Обменът на вещества между клетката и пространството между клетките е до голяма степен предотвратен. Перицитите от своя страна са разположени на външната стена на капилярите и са клетки от съединителна тъкан. Свързани са с ендотелните клетки чрез клетъчно-клетъчни канали, пролуките се свързват.

Взаимодействието на двата типа клетки чрез тези канали контролира мембранния потенциал, който е отговорен за селективната дифузия на веществата. Като така наречените паякови клетки, астроцитите представляват по-голямата част от глиалните клетки в ЦНС, които доставят невроните с хранителни вещества чрез контактите им с кръвоносните съдове. В тяхната мембрана има рецептори за невротрансмитери.В допълнение, те индуцират кръвно-мозъчната бариера през membrana limitans glialis perivasis (гранична мембрана, обграждаща кръвоносните съдове на мозъка) и в същото време я поддържат.

Функция и задачи

В допълнение към защитната си функция за ЦНС срещу вредни влияния, кръвно-мозъчната бариера регулира и транспортните процеси между кръвоносната система и мозъка. Има различни физични и химични процеси, които контролират този транспорт. По-голямата част от разтворимите вещества, които дори могат да преодолеят тази бариера, преминават през нея чрез дифузия. Тъй като кръвно-мозъчната бариера е плътно затворена от тесни кръстовища, дифузия не може да се осъществи чрез междуклетъчни фисури, както при други органи.

Веществата могат да се предават само през капилярните съдове на мозъка само чрез трансмембранен транспорт. Свободната дифузия е най-простата форма на този транспорт Малки липофилни молекули могат пасивно да дифундират през клетъчните мембрани на епитела и дори през стегнатите кръстовища. Малките полярни молекули, подобно на водата, са обект на канал-медиирана пропускливост. Някои протеини на канала, аквапорините, медиират транспортирането на вода през кръвно-мозъчната бариера и по този начин регулират водния баланс на мозъка едновременно. За големи и полярни, но жизненоважни хранителни молекули, като глюкоза или много аминокиселини, има определени транспортни молекули, които улесняват дифузията на съответните вещества.

Тъй като тези форми на дифузия не изискват никаква енергия, те са пасивни дифузии. Съществуват обаче и вещества, които могат да се транспортират само с използването на АТФ, т.е. чрез доставяне на енергия. Активните транспортери са така наречените "помпи", които използват енергия за придвижване на субстратите спрямо градиента на концентрация. Избраните молекули преминават кръвно-мозъчната бариера с помощта на специални рецептори, които са отговорни специално за техния транспорт.

заболявания

Нарушенията на кръвно-мозъчната бариера могат да доведат до различни неврологични заболявания. Първоначалните заболявания като захарен диабет, възпаление в мозъка или мозъчни тумори често увреждат тази бариера.

Дългосрочните последици са увреждане на мозъка. Определени патогени могат да преминат кръвно-мозъчната бариера. Това включва HI вируса. Някои бактерии, като ешерихия коли, понякога преодоляват защитните механизми на бариерата, отделяйки специални токсини. Когато клетките за собствената имунна защита на организма преминат кръвно-мозъчната бариера, може да се развие клиничната картина на множествена склероза. Проучванията показват, че невродегенеративните заболявания като болестта на Алцхаймер също правят бариерата между мозъка и кръвоносната система пропусклива.

Това може да бъде отправна точка за мащабната смърт на мозъчните клетки. Знае се, че злоупотребата с алкохол е основен рисков фактор за неврологични заболявания. Хроничната консумация на алкохол уврежда кръвно-мозъчната бариера с непредвидими последици. Функционалните разстройства на бариерата благоприятстват бактериални инфекции и автоимунологично индуцирани възпалителни реакции в мозъка. Злоупотребата с никотин също е рисков фактор по отношение на увреждането на кръвно-мозъчната бариера.Никотинът насърчава сърдечно-съдови заболявания, които от своя страна оказват голямо влияние върху работата на мозъка.

Пушачите са изложени на по-висок риск от развитие на бактериален менингит. Изследванията показват, че никотинът променя структурата на кръвно-мозъчната бариера. Протеините с плътно съединение се разпределят по различен начин и вече не могат напълно да изпълняват своята функция. Обсъжда се и влиянието на електромагнитното лъчение върху кръвно-мозъчната бариера. Доказано е тяхното отрицателно влияние върху здравето в диапазона от мегагерц до гигагерц за висока енергийна плътност. Високата енергийна плътност на електромагнитното излъчване води до измеримо затопляне на засегнатата тъкан. Степента, в която затоплянето уврежда кръвно-мозъчната бариера, все още не е проучена.

Можете да намерите лекарствата си тук

Типични и често срещани мозъчни заболявания

• деменция
• Болест на Кройцфелт-Якоб
• Паметта пропада
• Церебрален кръвоизлив
• менингит