Hematoenkefaalinen estorakenne, toiminnot ja sairaudet

veri-aivoesteen (BHE) on puoliläpäisevä seinä, joka on veren ja aivojen välissä. Se koostuu soluista, jotka muodostavat aivoveren kapillaarien seinät. Tämä esto sallii keskushermoston hermosolujen eristämisen kemiallisesti muusta kehosta.

Saksalainen lääkäri Paul Ehrlich, joka voitti Nobelin lääketieteen palkinnon vuonna 1908, osoitti veri-aivoesteen olemassaolon.

Vuonna 1878 hän teki väitöskirjan histologisesta värjäyksestä. Ehrlich yritti pistää sinistä väriainetta nimeltä aniliini hiiren verenkiertoon. Hän havaitsi, että kaikki kudokset värjättiin sinisenä, paitsi aivot ja selkäydin.

Kuitenkin, kun samaa väriainetta injektoidaan aivokammioiden aivo-selkäydinnesteeseen, koko keskushermostojärjestelmä värjäytyi sinisenä.

Tämä koe osoitti, että aivosoluissa (solunulkoisessa nesteessä) on veren ja nesteen välinen este: veri-aivoeste.

Aivot ovat ainoa elin, jolla on oma turvajärjestelmä. Veren ja aivojen esteen ansiosta välttämättömät ravintoaineet voivat saavuttaa sen estäen muiden aineiden pääsyn.

Tämän esteen tarkoituksena on ylläpitää neuronien asianmukaista toimintaa kontrolloimalla kemikaalien tuloa ja poistumista aivoissa. Vaikka tämä este kuitenkin valitettavasti estää tehokkaasti vieraiden aineiden kulkeutumista aivoihin, se estää myös huumausaineiden pääsyn tähän..

Joka tapauksessa tutkimus jatkuu edelleen sellaisten lääkkeiden suunnittelussa, joilla on tarvittavat vaatimukset tunkeutua tähän esteen.

On kuitenkin joitakin kehon alueita, joissa ei ole veri-aivoestettä. Näitä kutsutaan Circuventricular-elimiksi.

Lopuksi on olemassa tiettyjä olosuhteita, jotka tuottavat veri-aivoesteen aukon. Tämä mahdollistaa aineiden vaihdon vapaasti, jotta aivojen toimintaa voidaan muuttaa. Jotkut niistä ovat tulehdus, traumat tai sairaudet, kuten multippeliskleroosi.

Veri-aivoesteen rakenne

Jotkut aineet voivat ylittää tämän esteen, mutta toiset eivät voi. Se tarkoittaa, että se on selektiivisesti läpäisevä este.

Suuressa osassa kehoa veren kapillaareja muodostavat solut eivät sitoutu tiukasti. Näitä kutsutaan endoteelisoluiksi, ja niiden välissä on rakoja, joiden avulla eri aineet voivat päästä ja poistua. Siten elementit vaihdetaan veriplasman ja organismin soluja ympäröivän nesteen (solunulkoinen neste) välillä.

Kuitenkin keskushermostoon kapillaareissa ei ole näitä hiukkasia. Päinvastoin, solut ovat läheisesti yhteydessä toisiinsa. Tämä estää monien aineiden poistumisen verestä.

On totta, että on olemassa joitakin konkreettisia aineita, jotka voivat ylittää tämän esteen. He tekevät tämän erityisten proteiinien avulla, jotka kuljettavat ne kapillaarien seinistä.

Esimerkiksi glukoosinsiirtimet mahdollistavat tämän aineen pääsyn aivoihin polttoaineen tuottamiseksi. Lisäksi nämä kuljettajat estävät myrkyllisten jätteiden jäämisen aivoihin.

Glial (tukevat) solut, nimeltään astrosyytit, tukkeutuvat aivojen verisuonten ympärille ja näyttävät olevan tärkeässä asemassa veri-aivoesteen kehittymisessä. Nämä näyttävät myös vaikuttavan ionien kuljettamiseen aivoista vereen.

Toisaalta on hermoston alueita, joilla on veri-aivoestettä läpäisevämpiä kuin muissa. Seuraavassa osassa selitetään, mitä tämä on.

tehtävät

Jotta aivotoiminta olisi hyvä, on välttämätöntä säilyttää tasapaino neuronien sisällä olevien aineiden ja niiden ympärillä olevan solunulkoisen nesteen välillä. Tämä mahdollistaa viestien välittämisen oikein solujen välillä.

Jos solunulkoisen nesteen komponentit muuttuvat, jopa hieman, tämä siirto muuttuu, mikä johtaa aivotoiminnan muutoksiin.

Siksi veri-aivoesteet toimivat tämän nesteen koostumuksen säätämiseksi. Esimerkiksi monet elintarvikkeistamme, joita syömme, esittävät kemiallisia aineita, jotka voisivat muuttaa neuronien välistä tiedonvaihtoa. Veri-aivoesteet estävät näiden aineiden pääsyn aivoihin ja ylläpitävät hyvää toimintaa.

On tärkeää huomata, että veri-aivoesteellä ei ole yhtenäistä rakennetta koko hermostoon. On paikkoja, joissa sillä on enemmän läpäisevyyttä kuin muissa. Tämä on hyödyllistä, kun sallitaan sellaisten aineiden kulku, jotka eivät ole tervetulleita muissa paikoissa.

Esimerkki on aivoradan postrema-alue. Tämä alue kontrolloi oksentelua ja sillä on paljon läpäisevämpi veri-aivoestettä. Sen tarkoituksena on, että alueen neuronit voivat havaita nopeasti myrkyllisiä aineita veressä.

Näin ollen, kun jotkut vatsasta tulevat myrkyt saavuttavat verenkiertoelimistön, se stimuloi aivojen jälkiruoka-aluetta, joka aiheuttaa oksentelua. Tällä tavoin organismi voi poistaa myrkyllisen sisällön mahasta ennen kuin se alkaa olla haitallista.

Yhteenvetona voidaan todeta, että veri-aivoesteen kolme päätoimintoa ovat:

- Suojaa aivoja mahdollisesti vaarallisilta vierailta aineilta tai voi muuttaa aivojen toimintaa.

- Suojaa ja erottaa keskushermoston hormoneista ja välittäjäaineista, jotka ovat muualla kehossa, välttäen ei-toivottuja vaikutuksia.

- Ylläpitää jatkuvaa kemiallista tasapainoa aivoissa.

Mitkä aineet ylittävät veri-aivoesteen?

On olemassa muita herkempiä aineita veri-aivoesteen ylittämiseen. Aineet, joilla on seuraavat ominaisuudet, tulevat helpommin kuin toiset:

- Pienet molekyylit kulkevat paljon helpommin veri-aivoesteen kuin suuret molekyylit.

- Rasvaliukoiset aineet ylittävät helposti veri-aivoesteen, kun taas ne, jotka eivät tee sitä hitaammin tai eivät läpäise sitä. Yksi lipidiliukoinen lääke, joka helposti saavuttaa aivomme, on barbituraatteja. Muita esimerkkejä ovat etanoli, nikotiini, kofeiini tai heroiini.

- Molekyylit, joissa on vähemmän sähkövarausta, kulkevat esteen nopeammin kuin ne, joilla on korkea varaus.

Jotkin aineet voivat ylittää veri-aivoesteen. Ennen kaikkea ne kulkevat glukoosi-, happi- ja aminohappomolekyylejä, jotka ovat olennaisia ​​aivojen moitteettoman toiminnan kannalta.

Aminohapot, kuten tyrosiini, tryptofaani, fenyylialaniini, valiini tai leusiini, tulevat veri-aivoesteeseen hyvin nopeasti. Monet näistä ovat aivoissa syntetisoituneiden neurotransmitterien esiasteita.

Tämä este estää kuitenkin lähes kaikki suuret molekyylit ja 98% kaikista pienistä molekyyleistä koostuvista lääkkeistä.

Siksi aivosairauksien hoidossa on vaikeuksia, koska huumeet eivät yleensä ylitä estettä tai eivät ole tarpeellisina määrinä. Tietyissä tapauksissa terapeuttisia aineita voidaan injektoida suoraan aivoihin veri- aivoesteen välttämiseksi.

Samalla estetään neurotoksiinien ja lipofiilien pääsy ns. Glykoproteiini P: n ohjaaman kuljettajan kautta. 

Circuventricular elimet

Kuten mainittiin, on olemassa useita aivojen alueita, joissa veri-aivoestettä on heikoin ja läpäisevin. Tämä aiheuttaa aineiden pääsyn näihin alueisiin helposti.

Näiden alueiden ansiosta aivot voivat hallita verikoostumusta. Circuventricular elinten sisällä ovat:

- Pineal rauha: on rakenne, joka sijaitsee aivojemme sisällä silmien välissä. Se liittyy biologisiin rytmeihin ja tärkeisiin hormonitoimintoihin. Vapauttaa melatoniinia ja neuroaktiivisia peptidejä.

- Neurohypofyysi: on aivolisäkkeen takaosa. Säilyttää hypotalamuksen aineita, pääasiassa neurohormoneja, kuten oksitosiinia ja vasopressiiniä.

- Alueen postrema: kuten edellä mainittiin, oksentelu estää meitä päihtymästä.

- Subforninen elin: se on olennainen kehon nesteiden säätelyssä. Esimerkiksi sillä on tärkeä merkitys janon tunteessa.

- Terminaalisen laminan verisuonten elin: myötävaikuttaa myös jano- ja nestetasapainoon vasopressiinin vapautumisen kautta. Tunnistaa peptidit ja muut molekyylit.

- Eminence-media: on hypotalamuksen alue, joka säätelee aivolisäkkeen etupuolen välistä vuorovaikutusta hypotalamuksen stimuloivan ja estävän hormonin välillä.

Veri-aivoesteen vaikutukset

On mahdollista, että veri-aivoestettä muutetaan eri sairauksien vuoksi. Lisäksi, kun tämä esto heikkenee, on mahdollista, että todennäköisyys lisää tai nopeuttaa neurodegeneratiivisten häiriöiden esiintymistä.

- Hypertensio tai korkea jännitys: voi aiheuttaa tämän esteen muuttumisen läpäiseväksi, mikä voi olla vaarallista kehollemme.

- Säteily: pitkä altistuminen säteilylle voi heikentää veri-aivoestettä.

- Infektiot: jonkin verran keskushermostojärjestelmän tulehdus heikentää tätä estettä. Esimerkkinä voidaan mainita aivokalvontulehdus, sairaus, jossa aivojen aivokalvot (aivot ja selkäydin ympäröivät kerrokset) tulehtuvat erilaisilla viruksilla ja bakteereilla..

- Trauma, iskemia, aivohalvaus ... voivat aiheuttaa suoraa vahinkoa aivolle, jotka vaikuttavat veri-aivoesteen.

- Brain-paise Se johtuu aivojen sisäisen tulehduksen ja kertymisen takia. Infektio tulee tavallisesti korvasta, suusta, poskionteloista jne. Vaikka se voi olla seurausta traumasta tai leikkauksesta. Useimmissa tapauksissa kestää 8 - 12 viikkoa antibakteerista hoitoa.

- Multippeliskleroosi: näyttää siltä, ​​että tämän sairauden sairastuneilla on vuotoja veri-aivoesteen sisällä. Tämä aiheuttaa liian monta valkoista verisolua aivoihin, joissa ne hyökkäävät väärin myeliiniin.

Myelin on aine, joka kattaa hermosolut ja sallii hermoimpulssien kulkeutumisen nopeasti ja tehokkaasti. Jos se tuhoutuu, kognitiivinen ja progressiivinen moottorin heikkeneminen näkyy.

viittaukset

1. Veren aivojen esto. (N.D.). Haettu 22.4.2017, Wikipediasta: en.wikipedia.org.
2. Veren aivojen este ("Out Out"). (N.D.). Haettu 22. huhtikuuta 2017, Neuroscience lapsille: faculty.washington.edu.
3. Veren aivojen este. (2. heinäkuuta 2014). Haettu osoitteesta BrainFacts: brainfacts.org.
4. Carlson, N.R. (2006). Käyttäytymisen fysiologia 8. painos Madrid: Pearson.