Blod-hjerne barriere Det beskyttende lag i hjernen

I encephalon og hele nervesystemet er et grundlæggende organ for mennesket. Derfor er det stærkt beskyttet af knogler (kraniet og rygsøjlen) og ved et system af tre lag membraner kaldet meninges. Sikkerheden af ​​de forskellige dele af hjernen er blevet styrket af millioner af evolutionsår.

Selv om alle disse elementer kan være afgørende, når det kommer til at beskytte kraniet af et slagtilfælde eller traume, er måske ikke tilstrækkelig til at beskytte hjernen fra andre farer som virusinfektioner, der kunne få gennem blodet. For at undgå denne type fare så meget som muligt, Vi har en anden form for beskyttelse: blod-hjerne barrieren (BHE).

Opdagelsen af ​​BHE

Mens der allerede tidligere mistanke om eksistensen af ​​noget, der adskilte indholdet af blod i blodet systemet og nervesystemet, vil realiseringen af ​​dette faktum ikke komme indtil 1885. En forsker ved navn Paul Ehrlich indført en tinktur i blodforsyningen et dyr og senere observere det Det eneste punkt, der ikke var farvet, var centralnervesystemet, og specifikt encephalon. Årsagen til dette måtte relateres til et beskyttelsessystem, der omringede dette område som om det var en membran.

Senere en anden forsker, Edwin Goldman, ville prøve den omvendte proces ved at farve cerebrospinalvæsken, idet man observerede, at de eneste farvede dele svarede til det nervøse væv. Disse eksperimenter afspejler eksistensen af noget der frembringer et højt niveau af blokering mellem nervesystemet og resten af ​​kroppen, en noget, der år senere ville blive kaldt blodhjernebarriere af Lewandowski og udforsket af et stort antal eksperter.

En beskyttelse mellem blodet og hjernen

Blodhjernebarrieren er et lille lag af endotelceller, celler der er en del af blodkarets væg, placeret langs de fleste af kapillærerne, der irrigerer hjernen. Dette lag har som hovedtræk dets høje niveau af uigennemtrængelighed, hvilket ikke tillader et stort antal stoffer at passere fra blodet til hjernen og omvendt.

På denne måde er BHE fungerer som et filter mellem blod og nervesystem. På trods af dette kan nogle stoffer som vand, ilt, glucose, carbondioxid, aminosyrer og nogle flere molekyler passere, med uigennemtrængelighed er relativ.

Dets handling som et filter udføres gennem begge dets struktur ved at begrænse foreningen mellem de celler, der udgør passagen til de forskellige stoffer og gennem stoffernes metabolisme for at nå det gennem brug af enzymer og transportbånd. Det vil sige, den har en fysisk facet og en anden, der er kemisk.

Selv om blod-hjernebarrieren selv er et lag af endotelceller, afhænger dets korrekte funktion også af andre typer af cellulære strukturer. Specifikt understøttes det af celler kaldet pericytter, som giver strukturel støtte og omslutter endotelcellerne, holder blodkarets væg stabil, såvel som microglia..

BHE's blinde pletter

På trods af den betydning, det har for at beskytte nervesystemet blod-hjerne barriere Det dækker ikke hele hjernen, da det skal modtage og kunne udsende nogle stoffer, ligesom hormoner og neurotransmittere. Eksistensen af ​​denne slags blinde pletter er nødvendig for at sikre organismens ordentlige funktion, da det ikke er muligt at holde hjernen helt isoleret fra hvad der sker i resten af ​​kroppen.

Områderne, der ikke er beskyttet af denne barriere, er placeret omkring den tredje hjernehule og kaldes perifere organer. På disse områder har kapillærerne et fenestreret endotel, med nogle åbninger eller adganger, der tillader strømmen af ​​stoffer fra den ene side af membranen til den anden.

Steder uden blod-hjerne-barrieren er hovedsagelig af det neuroendokrine system, og det autonome nervesystem, og nogle af strukturerne af denne gruppes circumventricular organer neurohypophysis, pinealkirtlen, nogle områder af hypothalamus, area postrema den vasculoso organ lamina terminalis og det subforniske organ (under fornixen).

Krydsning af blod-hjernebarrieren

Som vi har set, er blodhjernebarrieren permeabel, men på en relativ måde, da det tillader passage af nogle stoffer. Bortset fra de steder, hvor blodhjernebarrieren ikke er til stede, er der en række mekanismer, hvorved væsentlige komponenter til cellernes funktion kan gå igennem det.

Den mest almindelige og hyppigt anvendte mekanisme i denne forstand er brugen af ​​transportører, hvor elementet eller substansen, som skal transporteres, er bundet til en receptor, der senere kommer ind i cytoplasmaet i endotelcellen. Når der er adskilt, separeres stoffet fra receptoren og udskilles på den anden side af selve endotelcellen.

En anden mekanisme ved hvilken stoffer krydser blod-hjernebarrieren er transcytose, proces, hvor en serie vesikler dannes i barrieren, gennem hvilken stoffer kan passere fra den ene side til den anden.

Transmembran diffusion tillader forskelligt ladede ioner kan bevæge sig gennem blodhjernebarrieren, der handler elektronisk ladning og koncentrationsgradienten således at de stoffer på begge sider af barrieren er tiltrukket af hinanden.

Endelig er en fjerde mekanisme, hvorigennem ethvert stof passerer ind i hjernen uden blodhjerngarrieren at gribe ind, at springe det direkte over. En måde at gøre dette på er at bruge sensoriske neuroner, hvilket tvinger en omvendt transmission gennem axon af neuronen til dens soma. Det er den mekanisme, der anvendes af sygdomme, der også er kendt som rabies.

Hovedfunktioner

Som det allerede har været muligt at se på nogle af de egenskaber, der gør blod-hjernebarrieren et væsentligt element for nervesystemet, da dette lag af endotelceller i det væsentlige opfylder de følgende funktioner.

Hovedfunktionen af ​​blod-hjernebarrieren er den af beskyt hjernen mod ankomsten af ​​eksterne stoffer til det, forhindre passage af disse elementer. På den måde kan det store flertal af molekyler uden for nervesystemet i sig selv ikke påvirke det, og forhindre en stor del af virus- og bakterieinfektioner i at påvirke hjernen.

Ud over denne defensive funktion ved at blokere indtræden af ​​skadelige elementer tillader dets tilstedeværelse også den korrekte vedligeholdelse af neuronmiljøet ved konstant at opretholde sammensætningen af ​​det interstitielle væske, som bader og opretholder cellerne.

En endelig funktion af blod-hjernebarrieren er at metabolisere eller modificere elementer for at få dem til at krydse mellem blod og nervevæv uden at forstyrre nervesystemets funktion på en uønsket måde. Selvfølgelig undgår nogle stoffer denne kontrolmekanisme.

En terapeutisk problematisk beskyttelse

Det faktum, at blodhjernebarrieren er så uigennemtrængelig og ikke tillader indtrængen af ​​de fleste af elementerne, er gavnlig, når hjernens funktion er korrekt, og der kræves ingen form for medicinsk eller psykiatrisk intervention. Men i tilfælde, hvor ekstern handling er nødvendig på medicinsk eller farmakologisk niveau, udgør denne barriere et vanskeligt problem at behandle.

Og er, at meget af de lægemidler, der anvendes på medicinsk niveau og ville tjene til at behandle en sygdom eller infektion andetsteds i kroppen er ikke effektiv til behandling af problemet i hjernen, overvejende fordi den blokerende virkning af barrieren blod-hjerne. Eksempler på dette kan findes i lægemidler dedikeret til bekæmpelse af tumorer, parkinson eller demens.

For at rette op på det I mange tilfælde er det nødvendigt at injicere stoffet direkte i interstitialvæsken, circumventricular organer såsom anvendelse sti, bryder barrieren midlertidig brug mikrobobler til specifikke punkter styret af ultralyd eller bruge kemiske sammensætninger selv kan krydse blod-hjerne-barrieren gennem nogle af de ovenfor beskrevne mekanismer.

Bibliografiske referencer:

• Ballabh, P. et al. (2004). Blodhjernebarrieren: En oversigt. Struktur, regulering og kliniske konsekvenser Neurobiot. Dis.; 16: 1-13.
• Escobar, A. og Gómez, B. (2008). Blod-hjernebarriere: Neurobiologi, kliniske konsekvenser og virkningen af ​​stress på dens udvikling. Rev. Mex. Neurci.:9(5): 395-405.
• Interlandi, J. (2011). Kryd blod-hjernebarrieren. Noter. Forskning og videnskab.
• Pachter, J.S. et al. (2003). Blodhjernebarrieren og dens rolle i immunprivilegiet i centralnervesystemet. J. Neuropath. Exper. Neurol. 62: 593-604.
• Purves, D .; Lichtman, J.W. (1985). Principper for neurale udvikling. Sunderland, Mass.: Sinauer Associates.
• Saladin, K. (2011). Human anatomi McGraw-Hill.