Гематоэнцефалический барьер Защитный слой мозга

В головном мозге и всей нервной системе это фундаментальный орган для человека. Следовательно, он сильно защищен костями (череп и позвоночник) и системой из трех слоев мембран, называемых менингиями. Безопасность различных частей мозга была усилена миллионами лет эволюции.

Однако, хотя все эти элементы могут быть необходимы для защиты черепа от удара или травмы, этого может быть недостаточно для защиты мозга от других типов опасностей, таких как вирусные инфекции, которые могут проникнуть через кровь. Чтобы избежать этого вида опасности, насколько это возможно, У нас есть другой тип защиты: гематоэнцефалический барьер (BHE).

Открытие BHE

Хотя ранее предполагалось существование чего-то, что отделяло содержание крови, присутствующей в кровеносной системе и нервной системе, подтверждение этого факта появилось только в 1885 году. Исследователь по имени Пол Эрлих внес бы настой в кровоснабжение организма. животное и позже заметить, что единственная точка, которая не окрашивалась, была центральной нервной системой, и особенно головным мозгом. Причина этого должна была быть связана с системой защиты, которая окружала эту область, как если бы она была мембраной.

Позже другой исследователь, Эдвин Голдман, попробовал бы обратный процесс, окрашивая спинномозговую жидкость, наблюдая, что единственные окрашенные части соответствуют нервной ткани. Эти эксперименты отражают существование то, что производит высокий уровень блокировки между нервной системой и остальной частью тела, то, что спустя годы Левандовски будет называть гематоэнцефалическим барьером и исследовано большим количеством экспертов.

Защита между кровью и мозгом

Гематоэнцефалический барьер небольшой слой эндотелиальных клеток, клеток, которые являются частью стенки кровеносных сосудов, расположены вдоль большинства капилляров, которые орошают мозг. Этот слой имеет своей главной особенностью высокий уровень непроницаемости, не позволяя большому количеству веществ проникать из крови в мозг и наоборот.

Таким образом, BHE действует как фильтр между кровью и нервной системой. Несмотря на это, некоторые вещества, такие как вода, кислород, глюкоза, углекислый газ, аминокислоты и еще несколько молекул, могут проходить с непроницаемостью относительно.

Его действие в качестве фильтра осуществляется как через его структуру, путем ограничения союза между клетками, составляющими проход к различным веществам, так и посредством метаболизма веществ, чтобы достичь его посредством использования ферментов и конвейеры. То есть, у него есть физическая грань, а другая - химическая..

Хотя гематоэнцефалический барьер сам по себе является слоем эндотелиальных клеток, его правильное функционирование также зависит от других типов клеточных структур. В частности, он поддерживается клетками, называемыми перицитами, которые обеспечивают структурную поддержку и обволакивают эндотелиальные клетки, поддерживая стабильность стенки кровеносных сосудов, а также микроглию..

Слепые пятна BHE

Несмотря на важность защиты нервной системы от гематоэнцефалического барьера Он не покрывает весь мозг, так как он должен получать и иметь возможность выделять некоторые вещества, как гормоны и нейротрансмиттеры. Наличие такого рода слепых пятен необходимо для обеспечения надлежащего функционирования организма, поскольку невозможно полностью изолировать мозг от того, что происходит в остальной части тела..

Области, не защищенные этим барьером, расположены вокруг третьего желудочка головного мозга и называются органами желудочка. В этих областях капилляры имеют фенестрированный эндотелий с некоторыми отверстиями или доступами, которые позволяют потоку веществ от одной стороны мембраны к другой.

Места без гематоэнцефалического барьера - это, главным образом, нейроэндокринная система и вегетативная нервная система, являющиеся некоторыми структурами этой группы околопочечных органов, нейрогипофиза, шишковидной железы, некоторых областей гипоталамуса, области пострема, сосудистого органа lamina Terminalis и субфокальный орган (ниже свода).

Преодоление гематоэнцефалического барьера

Как мы уже видели, гематоэнцефалический барьер проницаем, но относительным образом, поскольку он позволяет проходить некоторым веществам. Помимо мест, в которых отсутствует гематоэнцефалический барьер, существуют ряд механизмов, посредством которых жизненно важные компоненты для функционирования клеток могут пройти через это.

Самый распространенный и часто используемый механизм в этом смысле это использование конвейеров, в котором элемент или вещество, которое должно быть транспортировано, связано с рецептором, который позже входит в цитоплазму эндотелиальной клетки. Оказавшись там, вещество отделяется от рецептора и выводится с другой стороны самой эндотелиальной клеткой.

Другим механизмом, посредством которого вещества проникают через гематоэнцефалический барьер, является трансцитоз, процесс, в котором в пузырьке образуется ряд пузырьков, через которые вещества могут проходить с одной стороны на другую.

Трансмембранная диффузия позволяет различным заряженным ионам проходить через гематоэнцефалический барьер, при этом электронный заряд и градиент концентрации действуют так, что вещества с обеих сторон барьера притягиваются друг к другу..

Наконец, четвертый механизм, посредством которого любое вещество проникает в мозг без вмешательства гематоэнцефалического барьера, состоит в том, чтобы пропустить его напрямую. Один из способов сделать это - использовать сенсорные нейроны, вызывая обратную передачу через аксон нейрона к его соме. Это механизм, используемый при заболеваниях, известных как бешенство.

Основные функции

Как уже было возможно увидеть некоторые свойства, которые делают гематоэнцефалический барьер важным элементом для нервной системы, так как этот слой эндотелиальных клеток выполняет в основном следующие функции.

Основная функция гематоэнцефалического барьера - это защитить мозг от попадания в него внешних веществ, предотвращение прохождения этих элементов. Таким образом, подавляющее большинство молекул, внешних по отношению к самой нервной системе, не могут влиять на нее, предотвращая воздействие значительной части вирусных и бактериальных инфекций на мозг..

В дополнение к этой защитной функции, блокирующей проникновение вредных элементов, ее присутствие также позволяет правильно поддерживать нейронную среду, поддерживая постоянный состав интерстициальной жидкости, которая омывает и поддерживает клетки..

Заключительная функция гематоэнцефалического барьера заключается в том, чтобы метаболизировать или модифицировать элементы, чтобы они могли переходить между кровью и нервными тканями без нежелательного нарушения функционирования нервной системы. Конечно, некоторые вещества избегают этого механизма контроля.

Терапевтически проблематичная защита

Тот факт, что гематоэнцефалический барьер настолько непроницаем и не позволяет проникать большинству элементов, полезен, когда его мозг функционирует правильно и не требуется никакого медицинского или психиатрического вмешательства. Но в случаях, когда необходимы внешние действия на медицинском или фармакологическом уровне, этот барьер представляет собой трудность, которую трудно лечить.

И то, что большая часть лекарств, которые применяются на медицинском уровне и которые будут служить для лечения заболеваний или инфекций в другой части тела, не эффективны для лечения проблемы в мозге, в основном из-за блокирующего действия барьера гематоэнцефалический. Примеры этого можно найти в лекарствах, предназначенных для борьбы с опухолями, паркинсонизмом или деменцией.

Для того, чтобы это исправить Во многих случаях необходимо вводить вещество непосредственно в интерстициальную жидкость, использовать органы доступа к желудочку, временно разрушая барьер, используя микропузырьки, направляемые в определенные точки ультразвуком, или используя химические составы, которые могут пересекать гематоэнцефалический барьер через некоторые из механизмов, описанных выше.

Библиографические ссылки:

• Ballabh, P. et al. (2004). Гематоэнцефалический барьер: обзор. Структура, регулирование и клинические последствия Neurobiol. Дис.; 16: 1-13.
• Эскобар, А. и Гомес, Б. (2008). Гематоэнцефалический барьер: нейробиология, клиническое значение и влияние стресса на его развитие. Преподобный Мекс. Neurci.:9(5): 395-405.
• Interlandi, J. (2011). Пересечь гематоэнцефалический барьер. Примечания. Исследования и Наука.
• Pachter, J.S. и др. (2003). Гематоэнцефалический барьер и его роль в иммунных привилегиях в центральной нервной системе. J. Neuropath. Эксперти. Нейрол. 62: 593-604.
• Purves, D.; Lichtman, J. W. (1985). Принципы развития нервной системы. Сандерленд, штат Массачусетс: Sinauer Associates.
• Саладин К. (2011). Анатомия человека McGraw-Hill.