Каква е кръвно-мозъчната бариера?
Кръвно-мозъчната бариера е бариера между кръвта и мозъчното вещество. Образува се от ендотелните клетки на вътрешната стена на кръвоносните капиляри в мозъка и астроцитите (форма на глиални клетки), заобикалящи съдовете. Ендотелните клетки в капилярните мозъчни съдове са толкова тясно свързани една с друга чрез така наречените тесни връзки (с форма на колан, тесни връзки), че никакви вещества не могат да се плъзгат между клетките по неконтролиран начин. За да попаднат в мозъка, всички вещества трябва да преминат през клетките, което е строго контролирано.
Сравнима бариера съществува между кръвта и системата на мозъчната кухина, която съдържа цереброспиналната течност (CSF). Тази така наречена бариера кръв-цереброспинална течност е малко по-слаба от кръвно-мозъчната бариера. По този начин, въпреки бариерната функция, е възможен известен обмен на вещества между кръвта и CSF.
Каква е функцията на кръвно-мозъчната бариера?
Филтрираща функция на кръвно-мозъчната бариера
Кръвно-мозъчната бариера също има силно селективна филтрираща функция:
Малки мастноразтворими вещества като кислород, въглероден диоксид или дори анестезиращи газове могат да преминат през кръвно-мозъчната бариера чрез дифузия през ендотелните клетки. Някои други вещества, необходими на мозъчната тъкан (като кръвна глюкоза = глюкоза, електролити, някои пептиди, инсулин и др.) преминават през бариерата с помощта на специални транспортни системи.
Останалите вещества, от друга страна, се задържат, така че да не могат да причинят увреждане на чувствителния мозък. Например невротрансмитерите в кръвта не могат да преминат през кръвно-мозъчната бариера, защото биха нарушили потока на информация от нервните клетки в мозъка. Различни лекарства и патогени също трябва да бъдат държани далеч от мозъка чрез кръвно-мозъчната бариера.
Някои вещества проникват през бариерата
В медицината понякога е необходимо да се доставят лекарства в мозъка, които не могат да преминат кръвно-мозъчната бариера. Един пример: мозъците на пациенти с Паркинсон са с дефицит на невротрансмитера допамин. Въпреки това, пациентите не могат да получат допамин за компенсация, тъй като той не може да премине кръвно-мозъчната бариера. Вместо това на пациентите се дава прекурсорът на допамина леводопа (L-допа), който може лесно да премине от кръвта в мозъка. Там след това се превръща от ензим в ефективния допамин.
За лечение на мозъчни тумори кръвно-мозъчната бариера се преодолява временно чрез вливане на силно хипертоничен разтвор в каротидната артерия. Това позволява на лекарствата, инхибиращи тумора, да достигнат до мозъка.
Къде се намира кръвно-мозъчната бариера?
Кръвно-мозъчната бариера се намира в мозъка. Ендотелните клетки на вътрешната стена на фините кръвоносни съдове запечатват стената на съдовете чрез плътни връзки, осигурявайки действителната бариерна функция (заедно с околните астроцити).
Какви проблеми може да причини кръвно-мозъчната бариера?
Билирубинът, жлъчен пигмент, обикновено се предпазва от мозъка чрез свързване с плазмените протеини. При недоносени бебета, обаче, концентрацията на билирубин в кръвта може да бъде толкова силно повишена от хемолиза (разтваряне на червените кръвни клетки) и бавно разграждане, че способността на плазмените протеини да свързват билирубина да бъде превишена. След това свободният, несвързан билирубин може да премине кръвно-мозъчната бариера (бебе) и да навлезе в мозъчната тъкан. Този ядрен или неонатален иктер може да доведе до необратимо увреждане на мозъка.
Инфекции и тумори
Цитомегаловирусите от групата на херпесните вируси използват белите кръвни клетки като носители, за да преминат кръвно-мозъчната (бебешка) бариера. При бременна жена инфекцията води до спонтанен аборт (аборт), смърт на неродения ембрион или генерализирана инфекция на бебето с възпаление на мозъка (енцефалит), калцификации в мозъка, конвулсии и парализа. Ако бебето се зарази след раждането, може да се появят същите симптоми, но протичането може да остане незабележимо.
Метастазите на тумора също могат да преминат кръвно-мозъчната бариера. Раковите клетки се прикрепят към ендотелната стена на капилярите и експресират свои собствени молекули за адхезия. След това те се свързват със специални рецептори, чрез които се отваря пътят през кръвно-мозъчната бариера.
