BARIERA KREW-MÓZG: BUDOWA, FUNKCJE, CHOROBY - GEOGRAFÍA - 2025

Bariera krew-mózg jest półprzepuszczalna ściana pomiędzy krwi i mózgu. Składa się z komórek tworzących ściany naczyń włosowatych mózgu. Ta bariera pozwala na chemiczną izolację neuronów w ośrodkowym układzie nerwowym od reszty ciała.

Mózg jest jedynym organem, który ma własny system bezpieczeństwa. Dzięki barierze krew-mózg mogą do niej dotrzeć niezbędne składniki odżywcze, blokując jednocześnie wejście innych substancji.

Atrocyty typu 1 wokół naczyń włosowatych w mózgu

Ta bariera służy do utrzymania prawidłowego funkcjonowania neuronów poprzez kontrolowanie wejścia i wyjścia chemikaliów w mózgu. Niestety, ta bariera działa tak skutecznie, blokując przenikanie obcych substancji do mózgu, że zazwyczaj uniemożliwia również docieranie leków do mózgu.

W każdym razie trwają badania nad projektowaniem leków, które mają niezbędne wymagania, aby pokonać tę barierę. Jednak są pewne obszary ciała, w których nie ma bariery krew-mózg; są znane jako narządy okołokomorowe.

Wreszcie istnieją pewne warunki, które powodują otwarcie bariery krew-mózg. Pozwala to na swobodną wymianę substancji, dzięki czemu można zmienić funkcjonowanie mózgu. Niektóre z nich to stany zapalne, urazy lub choroby, takie jak stwardnienie rozsiane.

Struktura bariery krew-mózg

Bariera krew-mózg między mózgiem a krwią

Niektóre substancje mogą przenikać przez tę barierę, ale inne nie, co oznacza, że ​​jest to bariera selektywnie przepuszczalna.

W większości ciała komórki tworzące naczynia włosowate nie zlepiają się mocno. Nazywa się to komórkami śródbłonka i mają między sobą przerwy, przez które mogą wchodzić i wychodzić różne substancje. W ten sposób dochodzi do wymiany pierwiastków między osoczem krwi a płynem otaczającym komórki organizmu (płyn zewnątrzkomórkowy).

Jednak w ośrodkowym układzie nerwowym naczynia włosowate nie mają tych szczelin. Raczej komórki są ściśle powiązane. Zapobiega to wydostawaniu się wielu substancji z krwi.

Prawdą jest, że istnieją określone substancje, które mogą przekroczyć tę barierę. Robią to za pomocą specjalnych białek, które przenoszą je przez ściany naczyń włosowatych.

Na przykład transportery glukozy pozwalają glukozie dostać się do mózgu w celu dostarczenia paliwa. Ponadto transportery te zapobiegają pozostawaniu toksycznych produktów przemiany materii w mózgu.

Komórki glejowe (wspierające) zwane astrocytami skupiają się wokół naczyń krwionośnych w mózgu i wydają się odgrywać ważną rolę w tworzeniu bariery krew-mózg. Wydaje się, że biorą one również udział w transporcie jonów z mózgu do krwi.

Z drugiej strony istnieją obszary układu nerwowego, które mają bardziej przepuszczalną barierę krew-mózg niż inne. W następnej sekcji wyjaśniono, do czego to służy.

cechy

Aby mózg funkcjonował prawidłowo, konieczne jest utrzymanie równowagi między substancjami w neuronach i otaczającym je płynie zewnątrzkomórkowym. Pozwala to na prawidłowe przesyłanie wiadomości między komórkami.

Jeśli składniki płynu pozakomórkowego zmienią się, choćby nieznacznie, transmisja ta ulegnie zmianie, prowadząc do zmian w funkcjonowaniu mózgu.

Dlatego bariera krew-mózg działa poprzez regulację składu tego płynu. Na przykład wiele spożywanych przez nas pokarmów zawiera substancje chemiczne, które mogą modyfikować wymianę informacji między neuronami. Bariera krew-mózg zapobiega przedostawaniu się tych substancji do mózgu, zachowując dobre funkcjonowanie.

Co ważne, bariera krew-mózg nie ma jednolitej struktury w całym układzie nerwowym. Są miejsca, w których jest bardziej przepuszczalny niż inne. Jest to przydatne, aby umożliwić przejście substancji, które w innych miejscach nie są mile widziane.

Przykładem jest sekcja pnia mózgu. Ten region kontroluje wymioty i ma znacznie bardziej przepuszczalną barierę krew-mózg. Jego celem jest to, że neurony w tym obszarze mogą szybko wykryć toksyczne substancje we krwi.

Tak więc, gdy jakaś trucizna pochodząca z żołądka dotrze do układu krwionośnego, pobudza obszar pozamózgowy, powodując wymioty. W ten sposób organizm może wydalić trujące treści z żołądka, zanim zaczną one szkodzić.

Podsumowując, trzy główne funkcje bariery krew-mózg to:

- Chroni mózg przed potencjalnie niebezpiecznymi substancjami obcymi lub które mogą zmienić funkcjonowanie mózgu.

- Chroni i oddziela ośrodkowy układ nerwowy od hormonów i neuroprzekaźników znajdujących się w pozostałej części organizmu, unikając niepożądanych skutków.

- Utrzymuje stałą równowagę chemiczną w naszym mózgu.

Jakie substancje przekraczają barierę krew-mózg?

Niektóre substancje są bardziej niż inne podatne na przekraczanie bariery krew-mózg. Substancje o następujących właściwościach wchodzą łatwiej niż inne:

- Małe cząsteczki znacznie łatwiej przechodzą przez barierę krew-mózg niż duże.

- Substancje rozpuszczalne w tłuszczach z łatwością przekraczają barierę krew-mózg, natomiast te, które nie przechodzą tego wolniej lub nie są w stanie jej przekroczyć. Jednym z rodzajów leków rozpuszczalnych w tłuszczach, które łatwo docierają do naszego mózgu, są barbiturany. Innymi przykładami są etanol, nikotyna, kofeina lub heroina.

- Cząsteczki o mniejszym ładunku elektrycznym przechodzą przez barierę szybciej niż te o wysokim ładunku.

Niektóre substancje mogą przenikać przez barierę krew-mózg. Przede wszystkim przechodzą przez nią cząsteczki glukozy, tlenu i aminokwasów, które są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania mózgu.

Aminokwasy, takie jak tyrozyna, tryptofan, fenyloalanina, walina czy leucyna, bardzo szybko przenikają przez barierę krew-mózg. Wiele z nich to prekursory neuroprzekaźników syntetyzowanych w mózgu.

Jednak ta bariera wyklucza praktycznie wszystkie duże cząsteczki i 98% wszystkich leków, które składają się z małych cząsteczek.

Dlatego istnieją trudności w leczeniu chorób mózgu, ponieważ leki zwykle nie przekraczają bariery lub nie przechodzą tego w niezbędnych ilościach. W niektórych przypadkach środki terapeutyczne mogą być wstrzykiwane bezpośrednio do mózgu w celu ominięcia bariery krew-mózg.

Jednocześnie zapobiega przedostawaniu się neurotoksyn i substancji lipofilnych przez transporter regulowany przez tzw. Glikoproteinę P.

Narządy okołokomorowe

Jak wspomniano, istnieje kilka obszarów mózgu, w których bariera krew-mózg jest słabsza i bardziej przepuszczalna. To powoduje, że substancje łatwo docierają do tych regionów.

Dzięki tym obszarom mózg może kontrolować skład krwi. W obrębie narządów okołokomorowych znajdują się:

- Szyszynka: jest to struktura znajdująca się wewnątrz naszego mózgu, między oczami. Jest to związane z naszymi biologicznymi rytmami i ważnymi funkcjami hormonalnymi. Uwalnia melatoninę i peptydy neuroaktywne.

- Przysadka mózgowa: jest to tylny płat przysadki mózgowej. Przechowuje substancje z podwzgórza, głównie neurohormony, takie jak oksytocyna i wazopresyna.

- Obszar następstw: jak wspomniano powyżej, powoduje wymioty, aby zapobiec zatruciu.

- Narząd podrzędny: jest niezbędny w regulacji płynów ustrojowych. Na przykład odgrywa ważną rolę w odczuwaniu pragnienia.

- Narząd naczyniowy blaszki końcowej: również przyczynia się do pragnienia i równowagi płynów poprzez uwalnianie wazopresyny. Wykrywa peptydy i inne cząsteczki.

- Wysokość środkowa: jest to obszar podwzgórza, który reguluje przedni płat przysadki poprzez interakcje między stymulacją a hamowaniem hormonów podwzgórza.

Stany wpływające na barierę krew-mózg

Możliwe, że bariera krew-mózg jest zaburzona z powodu różnych chorób. Również osłabienie tej bariery może zwiększać prawdopodobieństwo lub przyspieszać wystąpienie zaburzeń neurodegeneracyjnych.

- Nadciśnienie lub wysokie ciśnienie krwi: może spowodować zmianę tej bariery, przepuszczalność, co może być niebezpieczne dla naszego organizmu.

- Promieniowanie: długie narażenie na promieniowanie może osłabić barierę krew-mózg.

- Infekcje: zapalenie jakiejś części ośrodkowego układu nerwowego osłabia tę barierę. Przykładem jest zapalenie opon mózgowych, choroba, w której opony mózgowe (warstwy otaczające mózg i rdzeń kręgowy) ulegają zapaleniu przez różne wirusy i bakterie.

- Uraz, niedokrwienie, udar … mogą spowodować bezpośrednie uszkodzenie mózgu, wpływając na barierę krew-mózg.

- Ropień mózgu. Jest to spowodowane stanem zapalnym i gromadzeniem się ropy w mózgu. Infekcja zwykle pochodzi z ucha, ust, zatok itp. Chociaż może to być konsekwencją urazu lub operacji. W większości przypadków konieczne jest od 8 do 12 tygodni leczenia przeciwbakteryjnego.

- Stwardnienie rozsiane: wydaje się, że osoby z tą chorobą mają przecieki w barierze krew-mózg. Powoduje to, że zbyt wiele białych krwinek dociera do mózgu, gdzie omyłkowo atakują mielinę.

Mielina to substancja pokrywająca komórki nerwowe i umożliwiająca szybkie i sprawne przemieszczanie się impulsów nerwowych. Jeśli zostanie zniszczony, pojawia się postępujące pogorszenie funkcji poznawczych i motorycznych.

Bibliografia

1. Bariera krew-mózg. (sf). Pobrane 22 kwietnia 2017 r. Z Wikipedii: en.wikipedia.org.
2. Bariera Blood Brain („Keep Out”). (sf). Pobrane 22 kwietnia 2017 r. Z Neuroscience for kids: faculty.washington.edu.
3. Bariera krew-mózg. (2 lipca 2014). Pobrane z BrainFacts: brainfacts.org.
4. Carlson, NR (2006). Fizjologia zachowania Wydanie 8, Madryt: Pearson.