Гематоэнцефалический барьер

вступление

Гематоэнцефалический барьер - многие, вероятно, слышали этот термин раньше и имеют приблизительное представление о том, что это такое и для чего он используется.
Поскольку название уже указывает на это, это барьер между кровотоком и мозгом, точнее, церебральной жидкостью (также называемой нервной водой, по-латыни: Ликер).

Но из чего именно состоит этот барьер, как он работает, что его сдерживает и зачем он нам вообще нужен? Эти вопросы следует прояснить ниже.

Общий

Таким образом, гематоэнцефалический барьер - это барьер между мелкими кровеносными сосудами головного мозга и нервной водой.
Нервная вода (лат. Ликер) образуется сосудистым сплетением и обтекает центральную нервную систему (ЦНС), состоящую из головного и спинного мозга. Они окружены тремя мозговыми оболочками. Водно-прозрачная нервная вода течет между внутренней и средней мозговыми оболочками, в так называемом субарахноидальном пространстве. Он вырабатывается во внутренних областях мозга. Здесь находится система полостей, так называемых желудочков, в которых нервная вода образуется за счет фильтрации крови.
Однако в конечном итоге спинномозговая жидкость содержит гораздо меньше клеток и белков, чем кровь.
Новый CSF образуется каждый день, и в то же время старый CSF реабсорбируется через вены или лимфатические сосуды.

Основная функция нервной воды - хорошо смягчать ЦНС и, таким образом, защищать ее от внешних механических воздействий.
Кроме того, тот факт, что мозг практически плавает в ликворе, значительно снижает его вес.
Кроме того, он играет роль в питании нервных клеток.

Функция гематоэнцефалического барьера состоит в том, чтобы поддерживать постоянный состав нервной воды, чтобы среда нервных клеток подвергалась как можно меньшим колебаниям. Это возможно, потому что барьер контролирует обмен веществ между кровью и жидкостью. Он не пропускает через себя вредные вещества, такие как яды, патогены и гормоны. С другой стороны, он пропускает питательные вещества, такие как сахар, высвобождаются продукты метаболизма нервных клеток, которые могут транспортироваться через кровь в печень и окончательно утилизироваться.

Однако гематоэнцефалический барьер существует не во всех областях мозга. Некоторые органы зависят от контакта с кровью. Например, в головном мозге есть область, которая измеряет компоненты крови и при необходимости - если в крови есть токсичные вещества - запускает рвотный рефлекс.
Другие органы, в свою очередь, вырабатывают гормоны, которые должны попадать в кровь, чтобы они могли распространяться в организме и оказывать свое действие в других местах.

строительство

Гематоэнцефалический барьер - это простоот стенок мелких сосудов головного мозгакоторые здесь устроены иначе, чем в остальной части тела.
Они играют важную роль Эндотелиальные клетки. Это клетки, которые составляют стенки крошечных кровеносных сосудов внутри мозг форма. Эти так называемые Капилляры имеют - в отличие от более крупных сосудов в обращении - только один однослойная стена.
В то время как стенки крупных сосудов состоят из трех слоев (два слоя соединительной ткани и в середине слой мышц для регулирования диаметра) мелкие капилляры имеют только самый внутренний слой - эндотелиальный слой. Эти эндотелиальные клетки представляют собой так называемые Базальная пластинка на (тонкий слой белков) и окружите судно.

В остальной части тела, то есть вне мозга, находится эндотелий кровеносных сосудов. не идеально тугой. Между эндотелиальными клетками остаются небольшие промежутки.
Таким образом, вода и растворенные вещества и, например, Питательные вещества из крови в окружающие ткани достигать.

Внутри мозга однако эндотелиальные клетки сосудов образуют квазиодно стена без щелей. Отдельные эндотелиальные клетки очень тесно связаны друг с другом посредством так называемых плотных контактов.
В этот эндотелиальный слой не так легко проникнуть, за исключением жирорастворимые веществакоторые могут диффундировать через клеточную мембрану, потому что они состоят из самого жира, или через активные транспортные механизмы, такие как насосы или каналы.
Капилляры встраиваются в ткань головного мозга. Астроциты окутанный. Астроциты рядом с Нейроны (Нейроны) самый важный тип клеток в головном мозге. Помимо прочего, они отвечают за питание нейронов. Их процессы также являются частью гематоэнцефалического барьера.

Проницаемость

Питательные вещества, такие как сахар (глюкоза) или же Электролиты как натрий а также калий стать активным с помощью насосов или транспортеров Эндотелий вода, в свою очередь, может поступать по определенным каналам (Аквапорины) преодолеть гематоэнцефалический барьер.

Определенный Гормоны - прежде всего стресс- а также Половые гормоны - Может проникать через гематоэнцефалический барьер и влиять на мозг.
Также жирорастворимые газы, такие как кислород а также углекислый газ может преодолеть эндотелиальный слой без специальных инструментов. Аналогичным образом другие жирорастворимые вещества, такие как алкоголь, никотин а также героин. Таким образом, Вызывающие привыкание вещества работа в мозгу.
Чем лучше лекарство растворяется в жире, тем больше оно проникает в ЦНС. К таким препаратам относятся, например, Психотропные препараты, анестезия-, спать- а также Седативные средства. В Антибиотики с другой стороны, плохая растворимость жира (так что вместо хорошей растворимости в воде) уважаемый, как они нейротоксичный находятся.

Ткани, которые потенциально опасный мозг задерживается гематоэнцефалическим барьером.
Однако бывают исключения. бактерии а также Вирусы триггеры один менингит, то есть менингит, или даже что Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) не может быть остановлен шлагбаумом.
Тем не менее, другие вещества, которые действительно необходимы ЦНС, но которые также не могут преодолеть барьер, должны вырабатываться в головном мозге заново. Примером такого вещества является холестерин. Следовательно, астроциты сами производят холестерин, так как он необходим для производства Миелиновые оболочки нейрон (С другой стороны, мылиновые оболочки являются незаменимым покрытием для нервных клеток.).

Еще один важный момент: метастатический Опухолевые клетки. Особенно клетки Рак легких (Рак легких), Рак молочной железы (Рак молочной железы) а также злокачественная меланома (Рак кожи) посыпать гематогенный (так о крови) в мозг, несмотря на гематоэнцефалический барьер, где есть метастазы, т.е. вторичные опухоли может образоваться.
Барьер создает здесь проблему, потому что он позволяет принимать лекарства химиотерапия добраться до метастазов труднее.
Кроме того, проницаемость гематоэнцефалического барьера может быть снижена при опухолевых заболеваниях, Инфаркты головного мозга, воспалительные процессы или редко генетические заболевания (например, дефицит в вышеупомянутых каналах). В результате вещества, которые на самом деле должны быть отфильтрованы, могут попасть в жидкость, или питательные вещества, такие как глюкоза, которая действительно нужна мозгу, больше не достигают ее.

Изменения гематоэнцефалического барьера при рассеянном склерозе

Структурные изменения в области гематоэнцефалического барьера приводят к потере целостности (неповрежденности гематоэнцефалического барьера), что способствует развитию различных заболеваний, таких как рассеянный склероз (РС).
При рассеянном склерозе возникает в результате: Кроссовер различных иммунных клеток (белые кровяные клетки и фагоциты) в головной мозг, к воспалительным, демиеленизирующим процессам в центральной нервной системе (головной и спинной мозг).
Эти процессы демиелинизации приводят к потере или разрушению миелиновой оболочки (миелиновой оболочки нервных клеток в центральной нервной системе, сравнимой с изоляцией линии), что приводит к различным неврологическим симптомам (например, нарушениям остроты зрения).
Точный процесс, с помощью которого лейкоциты и фагоциты пересекают гематоэнцефалический барьер, еще полностью не изучен. Неисправность является фундаментальной для развития рассеянного склероза, который, помимо прочего, характеризуется сниженным образованием межклеточных контактов (сравнимо с плотным барьером).
В контексте рассеянного склероза специализированные клетки гематоэнцефалического барьера производят различные типы сигнальных молекул (молекул, которые опосредуют процессы). С его помощью возможно прохождение различных иммунных клеток через гематоэнцефалический барьер в мозг.

Общую информацию по теме можно найти здесь: рассеянный склероз

Изменения гематоэнцефалического барьера от алкоголя

Помимо лекарств и некоторых лекарств, алкоголь способен проникать через селективный фильтрующий барьер мозга, гематоэнцефалический барьер.
Алкоголь или чрезмерное употребление алкоголя приводит к нарушению целостности (неповрежденности гематоэнцефалического барьера), в результате чего Развитие нейродегенеративных заболеваний (при котором гибнут нервные клетки), является предпочтительным.
К этому приводит регулярное употребление алкоголя и продуктов его метаболизма. структурные изменения гематоэнцефалического барьера.
Таким образом, из-за регулярного и чрезмерного употребления алкоголя селективный фильтрующий барьер для токсичных и болезнетворных веществ становится более проницаемым. Это вызывает структурные и функциональные изменения в центральной нервной системе (головном и спинном мозге).

Изменения гематоэнцефалического барьера, вызванные лекарствами

Несмотря на избирательную защитную функцию гематоэнцефалического барьера против проникновения неэндогенных веществ в мозг через кровь, некоторые вещества могут преодолевать избирательный фильтр гематоэнцефалического барьера.
Помимо наркотиков и алкоголя, некоторые лекарства также способны преодолевать гематоэнцефалический барьер. Группа препаратов, которые могут проникать через гематоэнцефалический барьер, включает, среди прочего, антидепрессанты, противоэпилептические средства (такие как габапентин) и предшественник вещества-переносчика дофамина, L-допа (леводопа). Допамин - это вещество-посланник, которое частично отвечает, например, за чувство счастья или концентрации.
Дофамин в основном используется для терапевтического, лекарственного лечения болезни Альцгеймера и в своей реальной форме не может преодолевать гематоэнцефалический барьер. Чтобы транспортировать дофамин через гематоэнцефалический барьер в мозг, используется прекурсор дофамина, L-допа (леводопа). Попадая в мозг, L-допа превращается в дофамин собственными молекулами организма, чтобы проявить свой эффект.
Преодоление гематоэнцефалического барьера и улучшение проницаемости гематоэнцефалического барьера для лекарств для лечения нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера или боковой амиотрофический склероз (В ВИДЕ), по-прежнему является предметом медицинских исследований.

Заключение

Поэтому гематоэнцефалический барьер необходим для этого. безопасность а также Функциональное обслуживание нейронов. Иногда через них Эффективность препарата трудный. Если он не работает должным образом, это может привести к ряду причин. неврологический дефицит вести.