Hematoencephalikus barrierstruktúra, funkciók és betegségek

az vér-agy gát (BHE) egy féligáteresztő fal, amely a vér és az agy között van. Az agyi vér kapillárisok falát képező sejtekből áll. Ez a gát lehetővé teszi, hogy a központi idegrendszer neuronjai kémiailag elkülönüljenek a test többi részéről.

Paul Ehrlich, a német orvos, aki 1908-ban nyerte el az orvostudomány Nobel-díját, bizonyította a vér-agy gát létezését.

1878-ban a szövettani festésről dolgozott. Ehrlich megpróbált egy anilin nevű kék ​​festéket befecskendezni az egér vérébe. Megállapította, hogy az összes szövetet kékre festették, kivéve az agyat és a gerincvelőt.

Ugyanakkor, amikor ugyanazt a festéket az agyi kamrák cerebrospinális folyadékába injektáljuk, a teljes központi idegrendszer kékre festett..

Ez a kísérlet kimutatta, hogy a vér és a folyadék között az agysejtekben (extracelluláris folyadék) van akadály: a vér-agy gát.

Az agy az egyetlen olyan szerv, amelynek saját biztonsági rendszere van. A vér-agy gátnak köszönhetően az alapvető tápanyagok elérhetik azt, miközben blokkolják más anyagok belépését.

Ez a gát a neuronok megfelelő működésének fenntartására szolgál azáltal, hogy szabályozza a vegyi anyagok belépését és kilépését az agyban. Bár sajnos ez a gát olyan hatékonyan blokkolja az idegen anyagok áthaladását az agyba, amely általában megakadályozza a gyógyszerek ebből való elérését is..

Mindenesetre a kutatás továbbra is olyan gyógyszereket tervez, amelyeknek meg kell felelniük az ehhez az akadályhoz.

Vannak azonban olyan testrészek, ahol nincs vér-agy gát. Ezeket cirkuventrikuláris szerveknek nevezik.

Végül vannak bizonyos körülmények, amelyek a vér-agy gát megnyitását eredményezik. Ez lehetővé teszi az anyagok szabadon történő cseréjét, hogy az agy működése megváltozzon. Némelyikük a gyulladás, a traumák vagy a betegségek, például a sclerosis multiplex.

A vér-agy gát szerkezete

Egyes anyagok átléphetik ezt az akadályt, de mások nem. Ez azt jelenti, hogy szelektíven áteresztő akadály.

A test nagy részében a vér kapillárisokat képező sejtek nem kötődnek szorosan. Ezeket endoteliális sejteknek nevezik, és közöttük rések vannak, amellyel a különböző anyagok bejuthatnak és kiléphetnek. Így az elemeket a vérplazma és a szervezet sejtjeit körülvevő folyadék (extracelluláris folyadék) között cserélik..

Azonban a központi idegrendszerben a kapillárisok nem rendelkeznek ezekkel. Éppen ellenkezőleg, a sejtek szorosan kapcsolódnak egymáshoz. Ez megakadályozza sok anyag elhagyását a vérből.

Igaz, hogy vannak olyan konkrét anyagok, amelyek átléphetik ezt az akadályt. Ezt speciális fehérjékkel végezzük, amelyek a kapillárisok falaiból szállítják őket.

Például a glükóz transzporterek lehetővé teszik, hogy az anyag bejusson az agyba az üzemanyag biztosítása érdekében. Ezen túlmenően ezek a szállítók megakadályozzák, hogy a mérgező hulladékok az agyban maradjanak.

Agyi (támogató) sejtek, az asztrociták, az agy véredényei körül összecsapódnak, és fontos szerepet játszanak a vér-agy gát kialakulásában. Ezek úgy tűnik, hozzájárulnak az ionok az agyból a vérbe történő szállításához.

Másrészről vannak olyan idegrendszeri területek, amelyeknek a vér-agy gátja permeábilisabb, mint másokban. A következő rész magyarázza el, hogy ez miért van.

funkciók

Ahhoz, hogy jó agyi funkció legyen, elengedhetetlen, hogy egyensúlyt biztosítsunk a neuronokban lévő anyagok és az őket körülvevő extracelluláris folyadék között. Ez lehetővé teszi az üzenetek megfelelő továbbítását a cellák között.

Ha az extracelluláris folyadék komponensei még enyhén is változnak, ez a transzmisszió megváltozik, ami az agy működésének megváltozásához vezet.

Ezért a vér-agy gát szabályozza a folyadék összetételét. Például sok ételünk olyan vegyi anyagokat tartalmaz, amelyek módosíthatják a neuronok közötti információcserét. A vér-agy gát megakadályozza, hogy ezek az anyagok elérjék az agyat, fenntartva a jó működését.

Fontos megjegyezni, hogy a vér-agy gát nem rendelkezik egységes szerkezettel az idegrendszerben. Vannak olyan helyek, ahol nagyobb a permeabilitása, mint másokban. Ez akkor hasznos, ha lehetővé teszik olyan anyagok áthaladását, amelyek más helyeken nem várhatók.

Példa erre az agytörzs postrema területe. Ez a régió szabályozza a hányást, és sokkal áteresztőbb vér-agy gátja van. Célja, hogy az adott területen található neuronok gyorsan felismerjék a vérben lévő mérgező anyagokat.

Így amikor a gyomorból származó méreg eléri a keringési rendszert, akkor a hányást okozó cerebrális desszertet serkenti. Ily módon a szervezet károsítja a mérgező tartalmat a gyomorban, mielőtt károsodna.

Összefoglalva, a vér-agy gát három fő funkciója:

- Védi az agyat a potenciálisan veszélyes idegen anyagoktól, vagy megváltoztathatja az agy működését.

- Védi és elválasztja a központi idegrendszert a test többi részében lévő hormonoktól és neurotranszmitterektől, elkerülve a nemkívánatos hatásokat.

- Állandó kémiai egyensúlyt tart fenn az agyunkban.

Milyen anyagok kerülnek át a vér-agy gáton?

Vannak olyan anyagok, amelyek érzékenyebbek, mint mások a vér-agy gáton. Azok a anyagok, amelyeknek a következő jellemzői könnyebben vannak, mint mások:

- A kis molekulák sokkal könnyebben jutnak át a vér-agy gáton, mint a nagy molekulák.

- A zsírban oldódó anyagok könnyen áthaladnak a vér-agy gáton, míg azok, amelyek nem csinálnak lassabban, vagy nem haladnak át rajta. A lipidben oldódó gyógyszerek egyik típusa, amely könnyen eléri agyunkat, barbiturátok. További példák az etanol, a nikotin, a koffein vagy a heroin.

- A kevesebb elektromos töltéssel rendelkező molekulák gyorsabban haladják át a gátat, mint a magas töltésűek.

Egyes anyagok átjuthatnak a vér-agy gáton. Mindenekelőtt átadják a glükóz, az oxigén és az aminosavak molekuláit, amelyek alapvető fontosságúak az agy megfelelő működéséhez.

Az aminosavak, például a tirozin, a triptofán, a fenilalanin, a valin vagy a leucin nagyon gyorsan belépnek a vér-agy gátba. Ezek közül sok a neurotranszmitterek prekurzorai, amelyeket az agyban szintetizálnak.

Ez a gát azonban kizárja gyakorlatilag az összes nagy molekulát és a kis molekulákból álló összes gyógyszer 98% -át.

Ezért vannak nehézségek az agybetegségek kezelésében, mivel a gyógyszerek általában nem lépnek át a gáton, vagy nem a szükséges mennyiségben. Bizonyos esetekben a terápiás szereket közvetlenül agyba injektálhatjuk, hogy elkerüljük a vér-agy gátat.

Ugyanakkor megakadályozza a neurotoxinok és a lipofil bejutását az úgynevezett glikoprotein P által szabályozott transzporteren keresztül.. 

Circuventricularis szervek

Mint már említettük, számos agyi régió van, ahol a vér-agy gát gyengébb és leginkább áteresztő. Ezzel az anyagok könnyen elérhetik ezeket a régiókat.

Ezeknek a területeknek köszönhetően az agy ellenőrizheti a vérösszetételt. A cirkuventrikuláris szervek között:

- Pillangómirigy: egy agyunk belsejében található szem a szem között. Biológiai ritmusainkhoz és fontos hormonális funkcióihoz kapcsolódik. Megszabadítja a melatonint és a neuroaktív peptideket.

- Neurohypophysis: az agyalapi mirigy hátsó lebenye. Tárolja a hipotalamuszból származó anyagokat, elsősorban a neurohormonokat, mint például az oxitocint és a vasopressint.

- Terület-postrema: a fentiekben említettek szerint hányást okoz, hogy megakadályozzuk, hogy megrekedjünk.

- Szubforikus szerv: elengedhetetlen a testnedvek szabályozásában. Például fontos szerepet játszik a szomjúság érzésében.

- A terminális lamina vaszkuláris szerve: a vazopresszin felszabadításával is hozzájárul a szomjúság és a folyadék egyensúlyához. Felismeri a peptideket és más molekulákat.

- Eminenciás közeg: a hipotalamusz olyan területe, amely a hypothalamikus stimuláló és gátló hormonok közötti kölcsönhatásokkal szabályozza az elülső agyalapi mirigyet.

A vér-agy gátat befolyásoló állapotok

Lehetséges, hogy a vér-agy gát különböző betegségek miatt megváltozik. Ezen túlmenően, ha ez a gát gyengül, lehetséges, hogy a valószínűség növeli vagy felgyorsítja a neurodegeneratív rendellenességek megjelenését..

- Hipertónia vagy magas feszültség: ez a korlát megváltoztatható, áteresztővé válhat, ami veszélyes lehet a testünkre.

- Sugárzás: a hosszú sugárterhelés gyengítheti a vér-agy gátat.

- Fertőzések: a központi idegrendszer bizonyos részeinek gyulladása gyengíti ezt a gátat. Példa erre a meningitis, egy olyan betegség, amelyben az agyi tünetek (az agyat és a gerincvelőt körülvevő rétegek) különböző vírusok és baktériumok gyulladnak..

- A trauma, az ischaemia, a stroke ... közvetlen károsodást okozhat az agyban, ami befolyásolja a vér-agy gátat.

- Agy tályog Ez az agy belsejében lévő gyulladás és felhalmozódás következménye. A fertőzés általában a fülből, a szájból, a szinuszokból, stb. Származik. Bár ez trauma vagy műtét eredménye lehet. A legtöbb esetben 8-12 hetes antibakteriális terápia szükséges.

- Szklerózis multiplex: úgy tűnik, hogy a betegségben szenvedőknek szivárgása van a vér-agy gáton. Ez túl sok fehérvérsejtet eredményez az agyba, ahol tévesen támadják meg a mielint.

A Myelin olyan anyag, amely az idegsejteket fedi le, és lehetővé teszi az idegimpulzusok gyors és hatékony utazását. Ha megsemmisül, kognitív és progresszív motorromlás jelenik meg.

referenciák

1. Vér agy gát. (N.d.). A lap eredeti címe: 2017. április 22., Wikipedia: en.wikipedia.org.
2. A vér agyi gátja („Tartsa ki”). (N.d.). A gyerekek 2017. április 22-én, a Neuroscience-től szerezve: faculty.washington.edu.
3. A vér-agy gát. (2014. július 2.). A BrainFacts: brainfacts.org-ból származik.
4. Carlson, N.R. (2006). A viselkedés élettana 8. kiadás Madrid: Pearson.