- кръв-мозък бариера служи като естествена бариера между централната нервната система (ЦНС) и кръвния поток. Позволява само селективен транспорт на вещества. Нарушаване на кръв-мозък бариера може олово до тежко мозъчно заболяване.
Каква е кръвно-мозъчната бариера?
- кръв-мозък бариера разграничава условията на средата в мозъка и в кръвния поток. В мозъка протичат много сложни и фино настроени процеси, чието нарушаване би имало неизчислими последици. The кръвно-мозъчна бариера следователно осигурява защита на ЦНС от патогени, токсини, антитела, левкоцити, от влиянието на невротрансмитерите в кръвта и от промените в нивата на PH. В същото време е необходимо да се гарантира, че ЦНС се снабдява с основните хранителни вещества и вещества, необходими за нейната функция. Същото се отнася и за отстраняването на продуктите от разграждането на мозъчния метаболизъм. Следователно бариерата не е напълно херметична, 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. Жизненоважно молекули, Като вода, кислород, и важни хранителни вещества, могат да преминат през кръвно-мозъчна бариера без ограничение.
Анатомия и структура
- кръвно-мозъчна бариера Състои се от ендотелните клетки, перицитите и астроцитите. 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 плътни връзки. Това са тесни ленти на мембраната протеини които свързват ендотелните клетки толкова плътно, че образуват слой, непропусклив за много вещества. Само много малка молекули може да дифузира през този слой. По този начин обменът на вещества между клетката и междуклетъчното пространство е до голяма степен предотвратен. Перицитите от своя страна са разположени по външната стена на капилярите и са съединителната тъкан клетки. Те са свързани с ендотелните клетки чрез клетъчно-клетъчни канали, междинните връзки. Взаимодействието на двата клетъчни типа чрез тези канали контролира мембранния потенциал, който е отговорен за селективната дифузия на веществата. Астроцитите, като така наречените паякови клетки, съставляват по-голямата част от глиалните клетки, съдържащи се в ЦНС. Те снабдяват невроните с хранителни вещества чрез контактите към кръвоносен съд. Рецепторите за невротрансмитери са разположени в тяхната мембрана. Те също индуцират и поддържат едновременно кръвно-мозъчната бариера през membrana limitans glialis perivasis (ограничаваща мембрана, заобикаляща кръвта съдове на мозъка).
Функция и задачи
В допълнение към защитната си функция за ЦНС срещу вредни влияния, кръвно-мозъчната бариера регулира и транспортните процеси между кръвообращението и мозъка. По този начин съществуват различни физични и химични процеси, които контролират този транспорт. Повечето разтворими вещества, които изобщо могат да преминат тази бариера, преминават през нея чрез дифузия. Тъй като кръвно-мозъчната бариера е плътно затворена от плътни връзки, дифузията не може да възникне чрез междуклетъчни цепнатини, както в други органи. Чрез капилярен съдове на мозъка веществата могат да се предават само чрез трансмембранен транспорт. Безплатната дифузия представлява най-простата форма на този транспорт. Малък липофилен молекули може пасивно да дифузира през клетъчните мембрани на епитела и дори през плътни връзки. Малки полярни молекули, като вода, са обект на канално-медиирана пропускливост. Определен канал протеини, аквапорини, посредничат при транспортирането на вода през кръвно-мозъчната бариера и по този начин едновременно регулира водата баланс на мозъка. За големи и полярни, но жизненоважни хранителни молекули, като гликоза или много аминокиселини, има определени транспортни молекули, които улесняват дифузията на съответните вещества. Тъй като за тези форми на дифузия не се изисква енергия, те са пасивни дифузии. Съществуват обаче и вещества, които могат да се транспортират само с използването на АТФ, т.е. чрез добавяне на енергия. Активните транспортьори са така наречените „помпи“, които транспортират субстратите с вложена енергия дори срещу концентрация градиент. Избраните молекули също преминават през кръвно-мозъчната бариера с помощта на специални рецептори, които са конкретно отговорни за техния транспорт.
Болести
Нарушаването на кръвно-мозъчната бариера може олово към различни неврологични заболявания. Първоначални заболявания, като диабет диабет, , в мозъка, или мозъчни тумори, често повреждат тази бариера. Дългосрочните последици са увреждане на мозъка. Определено патогени може да премине кръвно-мозъчната бариера. Те включват вируса на HI. Някои бактерии, като Escherichia coli, също понякога преодоляват защитните механизми на бариерата, като отделят специални токсини. Ако клетките на собствената имунна защитна система на тялото преодолеят кръвно-мозъчната бариера, клиничната картина на множествена склероза може да се развие. Проучванията показват, че невродегенеративните заболявания, като Алцхаймер, също причиняват бариера между мозъка и кръвта да стане пропусклива. Това може да е отправна точка за обширната смърт на мозъчните клетки. Известно е, че е основен рисков фактор за неврологично заболяване алкохол злоупотреба. Хронична алкохол консумацията уврежда кръвно-мозъчната бариера с неизмерими последици. Дисфункцията на бариерата благоприятства бактериалните инфекции и автоимунологично индуцираните възпалителни реакции в мозъка. Никотин злоупотребата също е рисков фактор по отношение на увреждането на кръвно-мозъчната бариера. Никотин насърчава сърдечно-съдовите заболявания, което от своя страна оказва голямо влияние върху работата на мозъка. Пушачите имат по-висок риск от развитие на бактерии менингит. Проучванията показват, че структурата на кръвно-мозъчната бариера се променя от никотин. Плътното кръстовище протеини се разпределят по различен начин и вече не могат да изпълняват напълно функцията си. Влиянието на електромагнитно излъчване по кръвно-мозъчната бариера също се обсъжда. Негативно е здраве документирани са ефекти за обхвата от мегагерци до гигагерци за високи енергийни плътности. Високата енергия плътност of електромагнитно излъчване води до измеримо нагряване в засегнатата тъкан. Предстои да се проучи степента, до която нагряването уврежда кръвно-мозъчната бариера.
Типични и често срещани мозъчни заболявания.
- деменция
- Болест на Кройцфелт-Якоб
- Пропуски в паметта
- Мозъчен кръвоизлив
- Менингит
