Blod-hjerne-barriere

introduksjon

Blod-hjerne-barrieren - mange har sannsynligvis hørt dette begrepet før og har en grov ide om hva det er og hva det brukes til.
Fordi navnet allerede gir det bort, er det en barriere mellom blodbanen og hjernen, nærmere bestemt hjernevæsken (også kalt nervevann, latin: Brennevin).

Men hva er egentlig denne barrieren laget av, hvordan fungerer den, hva holder den tilbake og hva trenger vi den til uansett? Disse spørsmålene bør avklares i det følgende.

Generell

Blod-hjerne-barrieren er derfor en barriere mellom de små blodkarene i hjernen og nervevannet.
Nervenet (lat. Brennevin) dannes av choroide pleksus og flyter rundt sentralnervesystemet (CNS), bestående av hjernen og ryggmargen. Disse er omgitt av tre hjernehinner. Det vannklare nervevannet strømmer mellom de indre og midterste hjernehinnene, i det såkalte subaraknoidale rommet. Den produseres i flere indre områder av hjernen. Her er det et system med hulrom, de såkalte ventriklene, der nervevannet dannes gjennom filtrering fra blodet.
Til slutt inneholder imidlertid cerebrospinalvæsken langt færre celler og proteiner enn blodet.
Ny CSF dannes hver dag, og samtidig absorberes gammel CSF via vener eller lymfekar.

Hovedfunksjonen til nervevannet er å dempe CNS-brønnen og dermed beskytte den mot ytre mekaniske påvirkninger.
I tillegg reduserer det faktum at hjernen praktisk talt svømmer i brennevin.
I tillegg spiller den en rolle i ernæring av nervecellene.

Funksjonen til blod-hjerne-barrieren er å holde sammensetningen av nervevannet konstant slik at nervecellens miljø blir utsatt for så få svingninger som mulig. Dette er mulig fordi barrieren styrer utvekslingen av stoffer mellom blod og brennevin. Det slipper ikke skadelige stoffer som gift, patogener og hormoner gjennom. På den annen side slipper den inn næringsstoffer som sukker, metabolske produkter fra nervecellene frigjøres og kan transporteres via blodet til leveren og til slutt kastes.

Imidlertid eksisterer ikke blod-hjerne-barrieren i alle områder av hjernen. Visse organer er avhengige av kontakt med blodet. For eksempel er det et område i hjernen som måler komponentene i blodet, og om nødvendig - hvis det er giftige stoffer i blodet - utløser en oppkastrefleks.
Andre organer produserer i sin tur hormoner som må komme inn i blodet slik at de kan distribueres i kroppen og ha sin effekt andre steder.

konstruksjon

Blod-hjerne-barrieren er rett og slett enfra veggene til de små hjerneårenesom er strukturert annerledes her enn i resten av kroppen.
De spiller en viktig rolle Endotelceller. Dette er cellene som utgjør veggene i små blodkar inni hjerne skjema. Disse såkalte Kapillærer har - i motsetning til større fartøy i omløpet - bare ett en-lags vegg.
Mens veggene til store fartøy består av tre lag (to lag bindevev og i midten et lag med muskler for å regulere diameteren), har små kapillærer bare det innerste laget - endotelaget. Disse endotelcellene er såkalte Basal lamina på (et tynt lag med proteiner) og omslut fartøyet.

I resten av kroppen, dvs. utenfor hjernen, er endotelet i blodårene ikke perfekt stramt. Små hull er igjen mellom endotelcellene.
På denne måten vann og oppløste stoffer og for eksempel Næringsstoffer fra blodet til det omkringliggende vevet å nå.

Inne i hjernen imidlertid endotelcellene i karene danner en kvasi en gapløs vegg. De individuelle endotelcellene er veldig tett forbundet med hverandre via såkalte tette kryss.
Dette endotellaget kan ikke penetreres så lett - bortsett fra fettløselige stoffersom kan diffundere gjennom cellemembranen fordi den består av fett selv, eller gjennom aktive transportmekanismer som pumper eller kanaler.
Kapillærene er innebygd i hjernens vev Astrocytter innhyllet. Astrocytter er ved siden av Nevroner (Nevroner) den viktigste celletypen i hjernen. De har blant annet ansvar for å gi næring til nevronene. Prosessene deres er også en del av blod-hjerne-barrieren.

Permeabilitet

Næringsstoffer som sukker (glukose) eller Elektrolytter hvordan natrium og kalium bli aktiv gjennom hjelp av pumper eller transportører Endotel administrert, kan vann i sin tur gjennom bestemte kanaler (Aquaporins) overvinne blod-hjerne-barrieren.

Sikker Hormoner - spesielt understreke- og Kjønnshormoner - Kan diffundere gjennom blod-hjerne-barrieren og påvirke hjernen.
Også liposoluble gasser som oksygen og karbondioksid kan overvinne endotelaget uten spesialverktøy. Likeledes andre fettløselige stoffer som alkohol, nikotin og heroin. På denne måten kan Vanedannende stoffer arbeid i hjernen.
Jo bedre et medikament er løselig i fett, jo mer kan det trenge gjennom CNS. Disse stoffene inkluderer for eksempel Psykofarmaka, anestesi-, søvn- og Beroligende midler. På Antibiotika derimot en dårlig fettløselighet (så i stedet en god løselighet i vann) respektert som de nevrotoksisk er.

Stoffer som potensielt farlig for hjernen holdes oppe av blod-hjerne-barrieren.
Det er imidlertid unntak. bakterie og Virus utløser en hjernehinnebetennelse, dvs. hjernehinnebetennelse, eller til og med det Humant immunsviktvirus (HIV) kan ikke stoppes av barrieren.
Fortsatt andre stoffer som faktisk er behov for i sentralnervesystemet, men som ikke kan krysse barrieren heller, må produseres nylig i hjernen. Et eksempel på et slikt stoff er kolesterol. Astrocyttene produserer derfor kolesterol selv, da det er viktig for produksjonen av Myelin-slirer nevronet er (Mylin-kapper er derimot et uunnværlig dekk for nerveceller).

Et annet viktig poeng er metastatisk Tumorceller. Spesielt cellene i Lungekreft (Lungekreft), Brystkreft (Brystkreft) og ondartet melanom (Hudkreft) dryss hematogen (så om blodet) inn i hjernen, til tross for blod-hjerne-barrieren, der det er metastaser, dvs. sekundære svulster kan danne seg.
Barrieren utgjør et problem her fordi det tillater medisinering av cellegift nå metastasene vanskeligere.
I tillegg kan permeabiliteten til blod-hjerne-barrieren reduseres av tumorsykdommer, Hjerneinfarkt, betennelsesprosesser eller sjelden genetiske sykdommer (f.eks. underskudd i de ovennevnte kanalene). Som et resultat kan stoffer som faktisk skal filtreres komme inn i brennevin, eller næringsstoffer som glukose, som hjernen faktisk trenger, når ikke lenger den.

Endringer i blod-hjerne-barrieren ved multippel sklerose

Strukturelle endringer i området av blod-hjerne-barrieren fører til tap av integritet (intakt av blod-hjerne-barrieren), som fremmer utviklingen av forskjellige sykdommer som multippel sklerose (MS).
Ved multippel sklerose oppstår det som et resultat av Crossover av forskjellige immunceller (hvite blodceller og fagocytter) inn i hjernen, til inflammatoriske, demyeleniserende prosesser i sentralnervesystemet (hjerne og ryggmarg).
Disse demyeleniserende prosessene fører til tap eller nedbrytning av myelinskjeden (myelinskjede av nervecellene i sentralnervesystemet, sammenlignet med isolasjonen av en linje), noe som fører til forskjellige nevrologiske symptomer (som for eksempel synsstyrke).
Den nøyaktige prosessen der hvite blodlegemer og fagocytter krysser blod-hjerne-barrieren er ennå ikke helt forstått. En funksjonsfeil er grunnleggende for utvikling av multippel sklerose, som blant annet er preget av redusert dannelse av cellekontakter (sammenlignbar med en tett barriere).
I sammenheng med multippel sklerose produserer spesialiserte celler i blod-hjerne-barrieren forskjellige typer signalmolekyler (molekyler som formidler prosesser). Ved hjelp av dette er det mulig å passere forskjellige immunceller gjennom blod-hjerne-barrieren inn i hjernen.

Generell informasjon om emnet finner du her: multippel sklerose

Endringer i blod-hjerne-barrieren fra alkohol

I tillegg til medisiner og visse medisiner, er alkohol i stand til å trenge gjennom den selektive filterbarrieren i hjernen, blod-hjerne-barrieren.
Alkohol eller overdreven alkoholforbruk fører til en forstyrret integritet (intakt av blod-hjerne-barrieren), hvorved Utvikling av nevrodegenerative sykdommer (der nerveceller går til grunne), er favorisert.
Regelmessig alkoholforbruk og dets metabolske produkter fører til det strukturelle endringer i blod-hjerne-barrieren.
Dermed blir den selektive filterbarrieren for giftige og sykdomsfremkallende stoffer mer gjennomtrengelig gjennom regelmessig og overdreven alkoholforbruk. Dette medfører strukturelle og funksjonelle endringer i sentralnervesystemet (hjerne og ryggmarg).

Endringer i blod-hjerne-barrieren forårsaket av narkotika

Til tross for den selektive beskyttende funksjonen til blod-hjerne-barrieren mot penetrering av ikke-endogene stoffer i hjernen via blodet, er det mulig for visse stoffer å overvinne det selektive filteret til blod-hjerne-barrieren.
I tillegg til narkotika og alkohol, er visse medisiner også i stand til å krysse blod-hjerne-barrieren. Gruppen medikamenter som kan trenge gjennom blod-hjerne-barrieren inkluderer blant annet antidepressiva, antiepileptika (som gabapentin) og forløperen for messenger-stoffet dopamin, L-dopa (levodopa). Dopamin er et messenger-stoff som for eksempel er delvis ansvarlig for følelser av lykke eller konsentrasjon.
Dopamin brukes hovedsakelig til terapeutisk medisinsk behandling av Alzheimers sykdom og kan i sin faktiske form ikke krysse blod-hjerne-barrieren. For å transportere dopamin gjennom blod-hjerne-barrieren inn i hjernen, bruker man en forløper for dopamin, L-dopa (levodopa). En gang i hjernen omdannes L-Dopa til dopamin av kroppens egne molekyler for å utvikle effekten.
Å overvinne blod-hjerne-barrieren og forbedre permeabiliteten til blod-hjerne-barrieren for medisiner for behandling av nevrodegenerative sykdommer som Alzheimers eller amyotrofisk lateral sklerose (SOM), er fremdeles et aktuelt emne for medisinsk forskning.

Konklusjon

Blod-hjerne-barrieren er derfor uunnværlig for det sikkerhet og Funksjonsvedlikehold av nevroner. Noen ganger gjennom dem Legemiddeleffektivitet vanskelig. Hvis det ikke fungerer som det skal, kan det føre til en rekke ting nevrologiske underskudd å lede.