Kan beyin bariyeri

Giriş

Kan-beyin bariyeri - birçoğu muhtemelen bu terimi daha önce duymuştur ve ne olduğu ve ne için kullanıldığı konusunda kabaca bir fikre sahiptir.
Adı zaten onu açığa çıkardığı için, kan dolaşımı ile beyin arasında bir engeldir, daha doğrusu beyin sıvısı (aynı zamanda sinir suyu olarak da adlandırılır, Latince: Likör).

Ama bu bariyer tam olarak neyden yapılmıştır, nasıl çalışır, onu ne engeller ve neye ihtiyacımız var ki? Bu sorular aşağıda açıklığa kavuşturulmalıdır.

Genel

Kan-beyin bariyeri bu nedenle beyindeki küçük kan damarları ile sinir suyu arasındaki bir engeldir.
Sinir suyu (lat. Likör) koroid pleksus tarafından oluşturulur ve beyin ve omurilikten oluşan merkezi sinir sistemi (CNS) etrafında akar. Bunlar üç meninksle çevrilidir. Su berraklığındaki sinir suyu, subaraknoid boşlukta, iç ve orta meninksler arasında akar. Beynin daha iç bölgelerinde üretilir. Burada, sinir suyunun kandan süzülerek oluştuğu sözde ventrikül adı verilen bir boşluk sistemi vardır.
Bununla birlikte, nihayetinde, beyin omurilik sıvısı kandan çok daha az hücre ve protein içerir.
Her gün yeni CSF oluşur ve aynı zamanda eski CSF damarlar veya lenf damarları yoluyla yeniden emilir.

Sinir suyunun ana işlevi, CNS'yi iyi tamponlamak ve böylece onu dış mekanik etkilerden korumaktır.
Ek olarak, beynin likörde sanal olarak yüzmesi, ağırlığını önemli ölçüde azaltır.
Ayrıca sinir hücrelerinin beslenmesinde rol oynar.

Kan-beyin bariyerinin işlevi, sinir suyunun bileşimini sabit tutmaktır, böylece sinir hücrelerinin ortamı mümkün olduğunca az dalgalanmaya maruz kalır. Bu mümkündür çünkü bariyer kan ve likör arasındaki madde değişimini kontrol eder. Zehir, patojen, hormon gibi zararlı maddelerin geçmesine izin vermez. Öte yandan şeker, sinir hücrelerinin metabolik ürünleri gibi besinlerin salınmasını ve kan yoluyla karaciğere taşınmasını ve son olarak atılmasını sağlar.

Bununla birlikte, kan-beyin bariyeri beynin tüm alanlarında mevcut değildir. Bazı organlar kanla temasa bağlıdır. Örneğin, beyinde kanın bileşenlerini ölçen ve gerekirse - kanda toksik maddeler varsa - kusma refleksini tetikleyen bir alan vardır.
Diğer organlar ise vücutta dağılabilmeleri ve başka yerlerde etkili olabilmeleri için kana karışması gereken hormonlar üretirler.

inşaat

Kan-beyin bariyeri basitçe birküçük beyin damarlarının duvarlarındanburada vücudun geri kalanından farklı bir şekilde yapılandırılmıştır.
Önemli bir rol oynuyorlar Endotel hücreleri. Bunlar, içindeki minik kan damarlarının duvarlarını oluşturan hücrelerdir. beyin form. Bunlar sözde Kılcal damarlar var - dolaşımdaki daha büyük damarların aksine - sadece bir tek katmanlı duvar.
Büyük gemilerin duvarları üç katmandan oluşurken (iki kat bağ dokusu ve ortada çapı düzenlemek için bir kas tabakası), küçük kılcal damarlar yalnızca en içteki katmana (endotel katmanına) sahiptir. Bu endotel hücreleri sözde Bazal lamina üzerinde (ince bir protein tabakası) ve gemiyi çevreleyin.

Vücudun geri kalanında, yani beynin dışında, kan damarlarının endotelyumudur. mükemmel değil sıkı. Endotel hücreleri arasında küçük boşluklar kalır.
Bu şekilde su ve çözünen maddeler ve örneğin Kandan çevre dokulara besinler ulaşmak.

Beynin içinde bununla birlikte, damarların endotel hücreleri yarı bir tane oluşturur boşluksuz duvar. Bireysel endotel hücreleri, sıkı bağlantılar adı verilen bağlantılarla birbirlerine çok yakından bağlıdırlar.
Bu endotel tabakasına bu kadar kolay girilemez - yağda çözünen maddelerYağın kendisinden oluştuğu için hücre zarından veya pompalar veya kanallar gibi aktif taşıma mekanizmaları yoluyla yayılabilir.
Kılcal damarları beyin dokusuna gömülüdür Astrositler zarflı. Astrositler, Nöronlar (Nöronlar) beyindeki en önemli hücre türü. Diğer şeylerin yanı sıra, nöronları beslemekten sorumludurlar. Süreçleri ayrıca kan-beyin bariyerinin bir parçasıdır.

Geçirgenlik

Gibi besinler şeker (glikoz) veya Elektrolitler Nasıl sodyum ve potasyum pompalar veya taşıyıcılar yardımıyla aktif hale gelir Endotel yönetilirse, su sırayla belirli kanallardan (Aquaporinler) kan-beyin bariyerini aşın.

Belirli Hormonlar - özellikle stres- ve Seks hormonları - Kan-beyin bariyerinden geçerek beyni etkileyebilir.
Ayrıca yağda çözünen gazlar oksijen ve karbon dioksit özel aletler kullanmadan endotel tabakasının üstesinden gelebilir. Benzer şekilde diğer yağda çözünen maddeler alkol, nikotin ve eroin. Bu şekilde Bağımlılık yapan maddeler beyinde çalışmak.
Bir ilaç yağda ne kadar iyi çözünürse, CNS'ye o kadar çok nüfuz edebilir. Bu ilaçlar örneğin şunları içerir: Psikotrop ilaçlar, anestezi-, uyku- ve Yatıştırıcılar. Şurada: Antibiyotikler Öte yandan, zayıf bir yağ çözünürlüğü (bunun yerine suda iyi bir çözünürlük) onlar gibi saygı duyulur nörotoksik vardır.

Kumaşlar Potansiyel olarak tehlikeli beyin kan-beyin bariyeri tarafından tutulmaktadır.
Ancak istisnalar da var. bakteri ve Virüsler tetikleyiciler biri menenjityani menenjit veya hatta İnsan bağışıklık eksikliği virüsü (HIV) bariyer tarafından durdurulamaz.
Yine de CNS'de gerçekten ihtiyaç duyulan, ancak bariyeri geçemeyen diğer maddelerin de beyinde yeni üretilmesi gerekir. Böyle bir maddeye bir örnek: kolesterol. Astrositler bu nedenle kolesterolü kendileri üretirler, çünkü kolesterolün üretimi için gereklidir. Miyelin kılıfları nöron (Mylin kılıfları ise sinir hücreleri için vazgeçilmez bir örtüdür.).

Bir diğer önemli nokta ise metastatik Tümör hücreleri. Özellikle hücreleri Akciğer kanseri (Akciğer kanseri), Meme kanseri (Meme kanseri) ve kötü huylu melanom (Cilt kanseri) serpin hematojen (yani kan hakkında) beyne, kan-beyin bariyerine rağmen, metastazların olduğu yerde, yani. ikincil tümörler şekillenebilir.
Bariyer burada bir sorun teşkil etmektedir çünkü ilaç tedavisine izin vermektedir. kemoterapi metastazlara daha zor ulaşmak.
Ayrıca tümör hastalıkları ile kan-beyin bariyerinin geçirgenliği azaltılabilmektedir, Serebral enfarktüsler, enflamatuar süreçler veya nadir genetik hastalıklar (örneğin yukarıda belirtilen kanallardaki açıklar). Sonuç olarak, gerçekten filtrelenmesi gereken maddeler liköre girebilir veya beynin gerçekten ihtiyaç duyduğu glikoz gibi besinler artık ona ulaşamaz.

Multipl sklerozda kan-beyin bariyerindeki değişiklikler

Kan-beyin bariyeri alanındaki yapısal değişiklikler, multipl skleroz (MS) gibi çeşitli hastalıkların gelişimini destekleyen bir bütünlük kaybına (kan-beyin bariyerinin bozulmaması) yol açar.
Multipl sklerozda bunun bir sonucu olarak ortaya çıkar. Çeşitli bağışıklık hücrelerinin geçişi (Beyaz kan hücreleri ve fagositler) beyne, merkezi sinir sistemindeki (beyin ve omurilik) iltihaplı, demiyelize edici süreçlere.
Bu demiyelenizasyon süreçleri, çeşitli nörolojik semptomlara (görme keskinliği bozuklukları gibi) yol açan miyelin kılıfının (merkezi sinir sistemindeki sinir hücrelerinin miyelin kılıfı) kaybına veya bozulmasına yol açar.
Beyaz kan hücrelerinin ve fagositlerin kan-beyin bariyerini aştığı kesin süreç henüz tam olarak anlaşılmamıştır. Bir arıza, diğer şeylerin yanı sıra, hücre temaslarının azalması (yoğun bir bariyer ile karşılaştırılabilir) ile karakterize edilen multipl skleroz gelişimi için temeldir.
Multipl skleroz bağlamında, kan-beyin bariyerinin özel hücreleri, farklı tipte sinyal molekülleri (süreçlere aracılık eden moleküller) üretir. Bunun yardımıyla çeşitli bağışıklık hücrelerinin kan-beyin bariyerinden beyne geçişi mümkündür.

Konuyla ilgili genel bilgiler burada bulunabilir: çoklu skleroz

Alkolden kaynaklanan kan-beyin bariyerindeki değişiklikler

İlaçlara ve bazı ilaçlara ek olarak alkol, beynin seçici filtre bariyerini, yani kan-beyin bariyerini geçebilir.
Alkol veya aşırı alkol tüketimi, bozulmuş bir bütünlüğe (kan-beyin bariyerinin bozulmamasına) yol açar; Nörodejeneratif hastalıkların gelişimi (sinir hücrelerinin yok olduğu) tercih edilir.
Düzenli alkol tüketimi ve metabolik ürünleri buna neden olur kan-beyin bariyerindeki yapısal değişiklikler.
Böylelikle düzenli ve aşırı alkol tüketimi sayesinde toksik ve hastalığa neden olan maddeler için seçici filtre bariyeri daha geçirgen hale gelir. Bu, merkezi sinir sisteminde (beyin ve omurilik) yapısal ve işlevsel değişiklikleri beraberinde getirir.

İlaçların neden olduğu kan-beyin bariyerindeki değişiklikler

Kan-beyin bariyerinin endojen olmayan maddelerin kan yoluyla beyne girmesine karşı seçici koruyucu işlevine rağmen, bazı maddelerin kan-beyin bariyerinin seçici filtresini aşması mümkündür.
Uyuşturucu ve alkole ek olarak, bazı ilaçlar da kan-beyin bariyerini aşabilir. Kan-beyin bariyerini aşabilen ilaç grubu, diğer şeylerin yanı sıra, antidepresanlar, anti-epileptikler (gabapentin gibi) ve haberci madde dopaminin öncüsü olan L-dopa'yı (levodopa) içerir. Dopamin, örneğin mutluluk veya konsantrasyon duygularından kısmen sorumlu olan haberci bir maddedir.
Dopamin esas olarak Alzheimer hastalığının terapötik, tıbbi tedavisi için kullanılır ve gerçek haliyle kan-beyin bariyerini geçemez. Dopamini kan-beyin bariyerinden beyne taşımak için, dopamin öncüsü olan L-dopa (levodopa) kullanılır. L-Dopa beyne girdikten sonra etkisini geliştirmek için vücudun kendi molekülleri tarafından dopamine dönüştürülür.
Alzheimer veya amyotrofik lateral skleroz gibi nörodejeneratif hastalıkların tedavisinde kullanılan ilaçlar için kan-beyin bariyerini aşmak ve kan-beyin bariyerinin geçirgenliğini iyileştirmek (GİBİ), halen güncel bir tıbbi araştırma konusudur.

Sonuç

Kan-beyin bariyeri bu nedenle bunun için vazgeçilmezdir güvenlik ve İşlev bakımı nöronların. Bazen onlar aracılığıyla İlaç etkinliği zor. Düzgün çalışmazsa, birçok şeye yol açabilir nörolojik kusurlar önderlik etmek.