Asins-smadzeņu barjera: struktūra, funkcija un slimības

Jūsu darbs IR Klientu apkalpošana asinis-smadzenes barjera kalpo kā dabiska barjera starp centrālo nervu sistēmas (CNS) un asinsritē. Tas ļauj tikai selektīvi transportēt vielas. Traucējumi asinis-smadzenes barjeras var vadīt līdz smagai smadzeņu slimībai.

Kāda ir asins-smadzeņu barjera?

Jūsu darbs IR Klientu apkalpošana asinis-smadzenes barjera norobežo apstākļus smadzenēs un asinsritē. Smadzenēs notiek ļoti sarežģīti un precīzi noregulēti procesi, kuru izjaukšanai būtu neaprēķināmas sekas. The asins-smadzeņu barjera tādējādi nodrošina CNS aizsardzību no patogēni, toksīni, antivielas, leikocīti, no neirotransmiteru ietekmes asinīs un no PH līmeņa izmaiņām. Tajā pašā laikā ir jānodrošina, ka CNS tiek piegādāts ar pamata funkcijām nepieciešamajām uzturvielām un vielām. Tas pats attiecas uz smadzeņu metabolisma noārdīšanās produktu noņemšanu. Tāpēc barjera nav pilnīgi hermētiska, bet selektīvi caurlaidīga. Svarīgu vielu transportēšanu starp asinsriti un smadzenēm regulē pasīvie un aktīvie difūzijas procesi, kā arī selektīvi ķīmiskie procesi. Vital molekulas, Piemēram, ūdens, skābeklisun svarīgas barības vielas var iziet cauri asins-smadzeņu barjera bez ierobežojumiem.

Anatomija un struktūra

Jūsu darbs IR Klientu apkalpošana asins-smadzeņu barjera sastāv no endotēlija šūnām, pericītiem un astrocītiem. Endotēlija šūnas veido kapilāru iekšējo sienas slāni. Cita starpā šīs šūnas regulē vielu apmaiņu starp audiem un asinīm. Asins-smadzeņu barjerā endotēlija šūnām ir tā sauktie cieši savienojumi. Tās ir šauras membrānas joslas proteīni kas tik cieši savieno endotēlija šūnas, ka tās veido daudzām vielām necaurlaidīgu slāni. Tikai ļoti mazs molekulas var izkliedēties caur šo slāni. Tādējādi vielu apmaiņa starp šūnu un starpšūnu telpu tiek lielā mērā novērsta. Savukārt pericīti atrodas uz kapilāru ārējās sienas un ir saistaudi šūnas. Tie ir savienoti ar endotēlija šūnām, izmantojot šūnu-šūnu kanālus, spraugu savienojumus. Abu šūnu tipu mijiedarbība caur šiem kanāliem kontrolē membrānas potenciālu, kas ir atbildīgs par selektīvu vielu difūziju. Astrocīti kā tā sauktās zirnekļa šūnas veido lielāko daļu glijas šūnu, kas atrodas CNS. Viņi piegādā neironiem barības vielas, izmantojot kontaktus ar asinsvads. Neirotransmiteru receptori atrodas to membrānā. Viņi arī ierosina un vienlaikus uztur asins-smadzeņu barjeru caur membrana limitans glialis perivascularis (ierobežojošā membrāna, kas ieskauj asinis) kuģi smadzenēs).

Funkcija un uzdevumi

Asins-smadzeņu barjera papildus CNS aizsardzības funkcijai no kaitīgas ietekmes regulē arī transporta procesus starp asinsriti un smadzenēm. Tādējādi ir dažādi fizikāli un ķīmiski procesi, kas kontrolē šo transportu. Lielākā daļa šķīstošo vielu, kas vispār var šķērsot šo barjeru, iziet caur to difūzijas ceļā. Tā kā asins-smadzeņu barjera ir cieši noslēgta ar blīviem savienojumiem, difūzija nevar notikt caur starpšūnu spraugām, kā tas notiek citos orgānos. Caur kapilārs kuģi smadzenēs vielas var izvadīt tikai ar transmembrānu transportu. Brīvā difūzija ir vienkāršākais šī transporta veids. Mazs lipofīls molekulas var pasīvi izkliedēties caur epitēlijas šūnu membrānām un pat caur saspringtiem savienojumiem. Mazas polāras molekulas, piemēram, ūdens, ir pakļauti kanālu starpniecībai. Noteikts kanāls proteīni, akvaporīni, ir starpnieks ūdens pāri asins-smadzeņu barjerai un tādējādi vienlaikus regulē ūdeni līdzsvarot smadzeņu. Lielām un polārām, bet vitāli svarīgām uzturvielu molekulām, piemēram, glikoze vai daudzi aminoskābes, ir noteiktas transporta molekulas, kas atvieglo attiecīgo vielu difūziju. Tā kā šīm difūzijas formām nav nepieciešama enerģija, tās ir pasīvās difūzijas. Tomēr ir arī vielas, kuras var transportēt tikai ar ATP izmantošanu, ti, pievienojot enerģiju. Aktīvie pārvadātāji ir tā sauktie “sūkņi”, kas transportē substrātus ar enerģijas ievadi pat pret koncentrācija gradients. Atlasītās molekulas arī šķērso asins-smadzeņu barjeru, izmantojot īpašus receptorus, kas īpaši atbildīgi par to transportēšanu.

Slimības

Asins-smadzeņu barjeras izjaukšana var vadīt pret dažādām neiroloģiskām slimībām. Sākotnējās slimības, piemēram, diabēts cukura diabēts, iekaisums smadzenēs vai smadzeņu audzēji, bieži sabojā šo barjeru. Ilgtermiņa sekas ir smadzeņu bojājumi. Noteikti patogēni var šķērsot asins-smadzeņu barjeru. Tie ietver HI vīrusu. Daži baktērijas, piemēram, Escherichia coli, dažreiz pārvar barjeras aizsargmehānismus, atbrīvojot īpašus toksīnus. Ja organisma imūnās aizsardzības sistēmas šūnas pārvar asins-smadzeņu barjeru, klīniskā aina multiplā skleroze var attīstīties. Pētījumi ir parādījuši, ka neirodeģeneratīvas slimības, piemēram, Alcheimera, arī barjera starp smadzenēm un asinsriti kļūst caurlaidīga. Tas var būt sākumpunkts smadzeņu šūnu plašai iznīcināšanai. Ir zināms, ka galvenais neiroloģisko slimību riska faktors ir alkohols ļaunprātīga izmantošana. Hroniska alkohols patēriņš bojā asins-smadzeņu barjeru ar neaprēķināmām sekām. Barjeras disfunkcija veicina baktēriju infekcijas un autoimunoloģiski izraisītas iekaisuma reakcijas smadzenēs. Nikotīns ļaunprātīga izmantošana ir arī riska faktors attiecībā uz asins-smadzeņu barjeras bojājumiem. Nikotīns veicina sirds un asinsvadu slimības, kurām savukārt ir liela ietekme uz smadzeņu darbību. Smēķētājiem ir lielāks baktēriju attīstības risks meningīts. Pētījumi ir parādījuši, ka asins-smadzeņu barjeras struktūra tiek mainīta nikotīns. Cieši savienojums proteīni tiek sadalīti atšķirīgi un vairs nevar pilnībā veikt savu funkciju. Ietekme uz elektromagnētiskais starojums par asins-smadzeņu barjeru arī tiek apspriests. Tā negatīvā veselība ietekme ir dokumentēta megahercu – gigahercu diapazonam ar lielu enerģijas blīvumu. Augsta enerģija Blīvums of elektromagnētiskais starojums noved pie izmērāmas sasilšanas skartajos audos. Vēl ir jāizpēta, cik lielā mērā apkure sabojā asins-smadzeņu barjeru.

Tipiskas un izplatītas smadzeņu slimības.

  • Demence
  • Kreicfelda-Jakoba slimība
  • Atmiņas trūkumi
  • Smadzeņu asiņošana
  • meningīts