Hambatan darah-otak Lapisan perlindungan otak

Di encephalon dan sistem saraf keseluruhan adalah organ asas bagi manusia. Oleh itu, ia dilindungi dengan kuat oleh tulang (tengkorak dan tulang belakang) dan dengan sistem tiga lapisan membran yang dipanggil meninges. Keselamatan bahagian otak yang berbeza telah diperkuat oleh berjuta-juta tahun evolusi.

Walau bagaimanapun, walaupun semua elemen-elemen ini boleh menjadi penting apabila ia datang untuk melindungi tengkorak strok atau trauma, mungkin tidak mencukupi untuk melindungi otak dari bahaya lain seperti jangkitan virus yang boleh mendapatkan melalui darah. Untuk mengelakkan jenis bahaya ini sebanyak mungkin, Kami mempunyai satu lagi jenis perlindungan: penghalang darah-otak (BHE).

Penemuan BHE

Walaupun sudah sebelum ini disyaki kewujudan sesuatu yang memisahkan kandungan darah dalam sistem darah dan sistem saraf, yang menyedari fakta ini tidak akan datang sehingga tahun 1885. Seorang penyelidik bernama Paul Ehrlich memperkenalkan berwarna dalam bekalan darah haiwan dan kemudian memerhatikannya satu-satunya titik yang tidak dicelup ialah sistem saraf pusat, dan khususnya encephalon. Sebab untuk ini perlu dikaitkan dengan sistem perlindungan yang mengelilingi kawasan itu seolah-olah ia adalah membran.

Kemudian satu lagi penyelidik, Edwin Goldman, akan mencuba proses sebaliknya dengan mencelupkan cecair serebrospinal, memerhatikan bahawa bahagian-bahagian berwarna hanya sesuai dengan tisu saraf. Eksperimen ini mencerminkan kewujudan sesuatu yang menghasilkan tahap penyumbatan yang tinggi antara sistem saraf dan seluruh badan, sesuatu yang bertahun-tahun kemudian akan dipanggil penghalang otak darah oleh Lewandowski dan diterokai oleh sebilangan besar pakar.

Perlindungan antara darah dan otak

Hambatan darah-otak adalah lapisan kecil sel endothelial, sel-sel yang merupakan bahagian dinding dinding saluran darah, terletak di sepanjang sebahagian besar kapilari yang mengairi otak. Lapisan ini mempunyai ciri utamanya iaitu tahap impermeability yang tinggi, tidak membenarkan sebilangan besar bahan untuk lulus dari darah ke otak dan sebaliknya.

Dengan cara ini, BHE bertindak sebagai penapis antara darah dan sistem saraf. Walaupun terdapat beberapa bahan seperti air, oksigen, glukosa, karbon dioksida, asid amino dan beberapa molekul lain yang boleh lulus, dengan impermeability adalah relatif.

Tindakannya sebagai penapis dijalankan melalui kedua-dua strukturnya, dengan menyekat kesatuan antara sel-sel yang membentuk laluan ke bahan-bahan yang berlainan, dan melalui metabolisme bahan-bahan untuk mencapainya melalui penggunaan enzim dan pengangkut. Iaitu, ia mempunyai segi fizikal dan yang lain adalah kimia.

Walaupun halangan darah otak itu sendiri adalah lapisan sel endothelial, fungsi yang sesuai juga bergantung pada jenis struktur sel lain. Khususnya, ia disokong oleh sel yang dipanggil pericytes, yang memberikan sokongan struktur dan menyelubungi sel-sel endothelial, menjaga dinding saluran darah stabil, serta mikroglia..

Tempat buta BHE

Walaupun pentingnya ia datang untuk melindungi sistem saraf daripada penghalang darah-otak Ia tidak meliputi seluruh otak, kerana ia perlu menerima dan dapat memancarkan beberapa bahan, seperti hormon dan neurotransmitter. Kewujudan bintik-bintik semacam ini diperlukan untuk memastikan fungsi organisma yang betul, kerana tidak mungkin untuk menjaga otak sepenuhnya terpencil dari apa yang terjadi di seluruh tubuh.

Kawasan yang tidak dilindungi oleh halangan ini terletak di sekitar ventrikel cerebral ketiga dan dikenali sebagai organ-organ yang mengelilingi. Dalam bidang ini kapilari mempunyai endothelium fenestrated, dengan beberapa bukaan atau akses yang membolehkan aliran bahan dari satu sisi membran ke yang lain.

Lokasi tanpa halangan darah otak terutamanya sistem neuroendokrin dan sistem saraf autonomi, dan sebahagian daripada struktur ini kumpulan organ circumventricular neurohypophysis, kelenjar pineal, beberapa kawasan hipotalamus, kawasan postrema organ vasculoso daripada lamina terminalis dan organ subforn (di bawah fornix).

Melintasi halangan darah-otak

Seperti yang telah kita lihat, penghalang darah-otak boleh telap, tetapi dengan cara yang relatif, kerana ia membolehkan laluan beberapa bahan. Selain daripada lokasi di mana penghalang otak darah tidak hadir, ada satu siri mekanisme di mana komponen penting untuk berfungsi sel boleh melaluinya.

Mekanisme yang paling biasa dan kerap digunakan dalam pengertian ini adalah penggunaan penghantar, di mana unsur atau bahan yang akan diangkut terikat kepada reseptor yang kemudian memasuki sitoplasma sel endothelial. Sekali di sana, bahan itu dipisahkan dari reseptor dan diekskresikan di sisi lain oleh sel endothelial itu sendiri.

Satu lagi mekanisme yang melintasi halangan darah-otak adalah transcytosis, proses di mana satu siri vesikel dibentuk dalam halangan yang mana bahan-bahan dapat lulus dari satu pihak ke yang lain.

Transmembran penyebaran membolehkan berbeza dikenakan ion boleh bergerak melalui halangan darah otak, yang bertindak caj elektronik dan kecerunan kepekatan supaya bahan-bahan di kedua-dua halangan tertarik antara satu sama lain.

Akhirnya, mekanisme keempat yang melalui mana bahan masuk ke otak tanpa campur tangan otak darah adalah untuk melewatinya secara langsung. Satu cara untuk melakukan ini adalah dengan menggunakan neuron deria, memaksa penghantaran sebaliknya melalui akson neuron kepada soma. Ia adalah mekanisme yang digunakan oleh penyakit yang dikenali sebagai rabies.

Fungsi utama

Oleh kerana ia telah mungkin untuk melihat beberapa sifat yang membuat penghalang darah-otak menjadi elemen penting untuk sistem saraf, kerana sel-sel endothelial ini memenuhi fungsi-fungsi berikut.

Fungsi utama penghalang darah-otak ialah melindungi otak dari ketibaan bahan luaran untuknya, mengelakkan unsur-unsur ini. Dengan cara ini, majoriti molekul luar ke sistem saraf itu sendiri tidak dapat menjejaskannya, mencegah sebahagian besar jangkitan virus dan bakteria daripada menjejaskan otak.

Di samping fungsi pertahanan ini dengan menghalang kemasukan unsur-unsur berbahaya, kehadirannya juga membolehkan penyelenggaraan persekitaran neuron yang betul dengan mengekalkan komposisi cecair interstitial yang tetap dan memelihara sel-sel.

Fungsi akhir dari penghalang darah-otak adalah untuk memetabolisme atau mengubah unsur-unsur untuk menjadikannya silang antara darah dan jaringan saraf tanpa mengganggu fungsi sistem saraf dengan cara yang tidak diingini. Sudah tentu, beberapa bahan melarikan diri dari mekanisme kawalan ini.

Perlindungan terapeutik yang bermasalah

Hakikat bahawa penghalang darah-otak sangat tidak dapat ditembusi dan tidak membenarkan kemasukan sebahagian besar unsur-unsur bermanfaat apabila fungsi otaknya betul dan tidak ada jenis campur tangan perubatan atau psikiatrik yang diperlukan. Tetapi dalam kes-kes di mana tindakan luaran diperlukan pada tahap perubatan atau farmakologi, halangan ini merupakan kesulitan yang sukar untuk dirawat.

Dan bahawa banyak ubat-ubatan yang digunakan pada tahap perubatan dan akan berkhidmat untuk merawat penyakit atau jangkitan di tempat lain di dalam badan tidak berkesan dalam merawat masalah di dalam otak, sebahagian besarnya kerana tindakan menyekat halangan hematoencephalic. Contoh-contoh ini boleh didapati dalam ubat-ubatan yang didedikasikan untuk melawan tumor, parkinson atau dementia.

Untuk membetulkannya Dalam banyak kes, ia perlu menyuntik bahan terus ke dalam cecair interstitial, organ circumventricular jalan penggunaan sedemikian, memecahkan halangan sementara menggunakan buih mikro dengan tempat tertentu berpandukan ultrasound atau menggunakan kandungan kimia sendiri boleh menyeberangi halangan darah otak melalui beberapa mekanisme yang dinyatakan di atas.

Rujukan bibliografi:

• Ballabh, P. et al. (2004). Hambatan darah-otak: gambaran keseluruhan. Struktur, peraturan dan implikasi klinikal Neurobiol. Dis.; 16: 1-13.
• Escobar, A. dan Gómez, B. (2008). Hambatan darah-otak: Neurobiologi, implikasi klinikal dan kesan tekanan terhadap perkembangannya. Rev. Mex. Neurci.:9(5): 395-405.
• Interlandi, J. (2011). Silangkan halangan otak darah. Nota Penyelidikan dan Sains.
• Pachter, A.S. et al. (2003). Hambatan darah-otak dan peranannya dalam keistimewaan imun dalam sistem saraf pusat. J. Neuropath. Exper. Neurol.; 62: 593-604.
• Purves, D.; Lichtman, J. W. (1985). Prinsip pembangunan saraf. Sunderland, Mass.: Sinauer Associates.
• Saladin, K. (2011). Anatomi manusia McGraw-Hill.