BLOD-HJERNE BARRIERE: STRUKTUR, FUNKTIONER, SYGDOMME - GEOGRAFIA - 2025

Den blodhjernebarrieren er en semipermeabel væg mellem blodet og hjernen. Det består af cellerne, der udgør væggene i hjerneblodkapillærerne. Denne barriere tillader, at neuroner i centralnervesystemet isoleres kemisk fra resten af ​​kroppen.

Hjernen er det eneste organ, der har sit eget sikkerhedssystem. Takket være blod-hjerne-barrieren kan essentielle næringsstoffer nå den, mens andre stoffer blokeres.

Type 1 atrocytter omkring kapillærer i hjernen

Denne barriere tjener til at opretholde den korrekte funktion af neuroner ved at kontrollere indtræden og udgangen af ​​kemikalier i hjernen. Desværre fungerer denne barriere imidlertid så effektivt ved at blokere for fremmede stoffer i hjernen, at det normalt også forhindrer, at medicin når hjernen.

Under alle omstændigheder fortsætter forskning med at designe lægemidler, der har de nødvendige krav til at trænge ind i denne barriere. Der er dog nogle regioner i kroppen, hvor der ikke er nogen blod-hjerne-barriere; de er kendt som cirkuventrikulære organer.

Endelig er der visse betingelser, der producerer en åbning af blod-hjerne-barrieren. Dette tillader udveksling af stoffer frit, så hjernefunktionen kan ændres. Nogle af dem er betændelse, traumer eller sygdomme som multipel sklerose.

Struktur af blod-hjerne-barrieren

Blod-hjerne barriere mellem hjerne og blod

Nogle stoffer kan passere gennem denne barriere, men andre kan ikke, hvilket betyder, at det er en selektivt permeabel barriere.

I store dele af kroppen klæber cellerne, der udgør blodkapillærerne, ikke tæt sammen. Disse kaldes endotelceller, og de har mellemrum mellem dem, gennem hvilke forskellige stoffer kan komme ind og ud. Således udveksles elementer mellem blodplasmaet og væsken, der omgiver cellerne i kroppen (ekstracellulær væske).

Imidlertid har kapillærer ikke disse kløfter i det centrale nervesystem. Snarere er celler stramt. Dette forhindrer, at mange stoffer forlader blodet.

Det er sandt, at der er nogle specifikke stoffer, der kan krydse denne barriere. De gør det ved hjælp af specielle proteiner, der transporterer dem fra gennem væggene på kapillærerne.

For eksempel tillader glukosetransportører, at glukose trænger ind i hjernen for at levere brændstof. Disse transportører forhindrer desuden, at giftige affaldsprodukter forbliver i hjernen.

Gliale (understøttende) celler kaldet astrocytter klynger sig omkring blodkar i hjernen og ser ud til at spille en vigtig rolle i udviklingen af ​​blod-hjerne-barrieren. Disse ser ud til at bidrage til transport af ioner fra hjernen til blodet.

På den anden side er der områder i nervesystemet, der har en mere permeabel blod-hjernebarriere end i andre. Det næste afsnit forklarer, hvad dette er til.

Funktioner

For at hjernen skal fungere korrekt, er det vigtigt, at der opretholdes en balance mellem stoffer i neuronerne og i den ekstracellulære væske, der findes omkring dem. Dette gør det muligt at overføre meddelelser korrekt mellem celler.

Hvis komponenterne i den ekstracellulære væske ændres, selv lidt, ændres denne transmission, hvilket fører til ændringer i hjernefunktionen.

Derfor virker blod-hjerne-barrieren ved at regulere sammensætningen af ​​denne væske. For eksempel indeholder mange af de fødevarer, vi spiser, kemikalier, der kan ændre udvekslingen af ​​information mellem neuroner. Blod-hjerne-barrieren forhindrer, at disse stoffer når hjernen og opretholder god funktion.

Det er vigtigt, at blod-hjerne-barrieren ikke har en ensartet struktur i nervesystemet. Der er steder, hvor det er mere gennemtrængeligt end andre. Dette er nyttigt for at tillade passage af stoffer, som andre steder ikke er velkomne.

Et eksempel er poststemmet til hjernestammen. Denne region kontrollerer opkast og har en meget mere permeabel blod-hjerne-barriere. Dets formål er, at neuronerne i dette område hurtigt kan registrere giftige stoffer i blodet.

Når en eller anden gift, der kommer fra maven, når kredsløbet, stimulerer det det post-cerebrale område og forårsager opkast. På denne måde kan kroppen udvise giftigt indhold fra maven, før det begynder at være skadeligt.

Sammenfattende er de tre hovedfunktioner af blod-hjerne-barrieren:

- Beskytter hjernen mod potentielt farlige fremmede stoffer, eller som kan ændre hjernens funktion.

- Beskytter og adskiller centralnervesystemet fra hormoner og neurotransmittere, der er i resten af ​​kroppen, og undgår uønskede effekter.

- Opretholder en konstant kemisk balance i vores hjerne.

Hvilke stoffer krydser blodhjernebarrieren?

Nogle stoffer er mere modtagelige end andre for at krydse blod-hjerne-barrieren. Stoffer med følgende egenskaber kommer lettere ind end andre:

- Små molekyler passerer blod-hjerne-barrieren meget lettere end store.

- Fedtopløselige stoffer krydser let blod-hjerne-barrieren, mens de, der ikke gør det langsommere eller ikke er i stand til at krydse den. En type fedtopløseligt stof, der let når vores hjerne, er barbiturater. Andre eksempler er ethanol, nikotin, koffein eller heroin.

- Molekyler med mindre elektrisk ladning passerer barrieren hurtigere end dem med høj ladning.

Nogle stoffer kan krydse blod-hjerne-barrieren. Frem for alt passerer glukose, ilt og aminosyremolekyler gennem det, hvilket er vigtigt for korrekt hjernefunktion.

Aminosyrer, såsom tyrosin, tryptophan, phenylalanin, valin eller leucin, trænger meget hurtigt ind i blod-hjerne-barrieren. Mange af disse er forløbere for neurotransmittere, der syntetiseres i hjernen.

Denne barriere udelukker imidlertid praktisk talt alle store molekyler og 98% af alle lægemidler, der er sammensat af små molekyler.

Derfor er der vanskeligheder med at behandle hjernesygdomme, da lægemidler normalt ikke krydser barrieren eller ikke gør det i de nødvendige mængder. I visse tilfælde kan terapeutiske midler injiceres direkte i hjernen for at omgå blod-hjerne-barrieren.

Samtidig forhindrer det indtrængen af ​​neurotoksiner og lipofile stoffer gennem en transportør, der er reguleret af det såkaldte P-glycoprotein.

Cirkuventrikulære organer

Som nævnt er der flere regioner i hjernen, hvor blod-hjerne-barrieren er svagere og mere permeabel. Dette får stoffer til let at nå disse regioner.

Takket være disse områder kan hjernen kontrollere blodsammensætningen. Inden i de cirkuventrikulære organer er:

- Pinealkirtel: det er en struktur placeret inde i vores hjerne, mellem øjnene. Det er relateret til vores biologiske rytmer og vigtige hormonelle funktioner. Frigiver melatonin og neuroaktive peptider.

- Neurohypophysis: det er den bageste del af hypofysen. Det opbevarer stoffer fra hypothalamus, hovedsageligt neurohormoner, såsom oxytocin og vasopressin.

- Efterspørgselsområdet: som nævnt ovenfor producerer det opkast for at forhindre os i at blive beruset.

- Subfornisk organ: det er vigtigt i reguleringen af ​​kropsvæsker. For eksempel har det en vigtig rolle i følelsen af ​​tørst.

- Vaskorgan i den terminale lamina: bidrager også til tørst og væskebalance gennem frigivelse af vasopressin. Detekterer peptider og andre molekyler.

- Median eminens: det er et område i hypothalamus, der regulerer den forreste hypofyse gennem interaktioner mellem stimulerende og inhiberende hypothalamiske hormoner.

Forhold, der påvirker blod-hjerne-barrieren

Det er muligt, at blodhjernebarrieren forstyrres på grund af forskellige sygdomme. Når denne barriere også er svækket, kan den øge sandsynligheden eller fremskynde begyndelsen af ​​neurodegenerative lidelser.

- Hypertension eller forhøjet blodtryk: det kan forårsage, at denne barriere ændres og blive permeabel, hvilket kan være farligt for vores krop.

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

- Infektioner: betændelse i en del af centralnervesystemet gør denne barriere svagere. Et eksempel er meningitis, en sygdom, hvor hjernehjernehinderne (lag, der omgiver hjernen og rygmarven) bliver betændt af forskellige vira og bakterier.

- Trauma, iskæmi, slagtilfælde… kan forårsage direkte skade på hjernen, der påvirker blod-hjerne-barrieren.

- Hjerneabscess. Det skyldes betændelse og ophobning af pus inde i hjernen. Infektionen kommer normalt fra øre, mund, bihuler osv. Selvom det kan være en konsekvens af traumer eller kirurgi. I de fleste tilfælde er 8 til 12 ugers antibakteriel terapi nødvendig.

- Multipel sklerose: det ser ud til, at mennesker med denne sygdom har lækager i blod-hjerne-barrieren. Dette får for mange hvide blodlegemer til at nå hjernen, hvor de fejlagtigt angriber myelin.

Myelin er et stof, der dækker nerveceller og gør det muligt for nerveimpulser at rejse hurtigt og effektivt. Hvis det ødelægges, vises progressiv kognitiv og motorisk forringelse.

Referencer

1. Blod hjerne barrieren. (Sf). Hentet den 22. april 2017 fra Wikipedia: en.wikipedia.org.
2. Blodhjernebarrieren ("Hold ud"). (Sf). Hentet den 22. april 2017 fra Neuroscience for kids: fakultet.washington.edu.
3. Blodhjernebarrieren. (2. juli 2014). Hentet fra BrainFacts: brainfacts.org.
4. Carlson, NR (2006). Opførselens fysiologi 8. udg. Madrid: Pearson.