Barieră sânge-creier

Barieră sânge-creier servește ca o barieră naturală între sistemul nervos central (SNC) și fluxul sanguin. Permite transportul selectiv în masă. Tulburările barierei sânge-creier pot duce la boli grave ale creierului.

Care este bariera creierului sânge?

Bariera sânge-creier separă condițiile de mediu din creier și din fluxul sanguin. Procesele foarte complexe și bine reglate au loc în creier, a căror perturbare ar avea consecințe neprevăzute. Prin urmare, bariera sânge-creier protejează SNC de agenți patogeni, otrăvuri, anticorpi, leucocite, de influența neurotransmițătorilor în sânge și de modificările valorii pH-ului.

În același timp, trebuie să se asigure furnizarea de substanțe nutritive și substanțe de bază necesare pentru funcționarea SNC. Același lucru este valabil și pentru eliminarea produselor de degradare din metabolismul creierului. Prin urmare, bariera nu este complet ermetică, ci este permeabilă în mod selectiv. Transportul substanțelor importante între fluxul sanguin și creier este reglat prin procese de difuzie pasivă și activă, precum și prin procese chimice selective. Moleculele esențiale, cum ar fi apa, oxigenul și nutrienții importanți pot trece bariera sânge-creier fără restricții.

Anatomie și structură

Bariera sânge-creier constă din celulele endoteliale, pericitele și astrocitele. Celulele endoteliale formează stratul de perete cel mai interior al capilarelor. Printre altele, aceste celule reglementează schimbul de substanțe între țesut și sânge.

În bariera sânge-creier, celulele endoteliale au așa-numitele joncțiuni strânse. Acestea sunt benzi înguste de proteine ​​de membrană care leagă celulele endoteliale atât de strâns încât formează un strat impermeabil la multe substanțe. Numai molecule foarte mici pot difuza prin acest strat. Schimbul de substanțe între celulă și spațiul dintre celule este în mare măsură împiedicat. Pericitele, la rândul lor, sunt situate pe peretele exterior al capilarelor și sunt celule de țesut conjunctiv. Sunt conectate cu celulele endoteliale prin canalele celulelor celulare, joncțiunile gap.

Interacțiunea ambelor tipuri de celule prin aceste canale controlează potențialul membranei, care este responsabil pentru difuzarea selectivă a substanțelor. Ca așa-numite celule păianjen, astrocitele reprezintă majoritatea celulelor gliale din SNC, furnizând neuronilor nutrienți prin contactele lor cu vasele de sânge. În membrana lor există receptori pentru neurotransmițători.Ele induc, de asemenea, bariera sânge-creier prin membrana limitans glialis perivascularis (o membrană de graniță care înconjoară vasele de sânge ale creierului) și, în același timp, o mențin.

Funcție și sarcini

Pe lângă funcția sa de protecție pentru SNC împotriva influențelor dăunătoare, bariera sânge-creier reglează și procesele de transport între fluxul sanguin și creier. Există diverse procese fizice și chimice care controlează acest transport. Majoritatea substanțelor solubile care pot chiar depăși această barieră trec prin ea prin difuzie. Deoarece bariera sânge-creier este strâns închisă de joncțiunile strânse, difuzarea nu poate avea loc prin fisuri intercelulare ca în cazul altor organe.

Substanțele nu pot fi transmise prin intermediul vaselor capilare ale creierului printr-un transport transmembranar. Difuzarea liberă este cea mai simplă formă a acestui transport.Molecule lipofile mici se pot difuza pasiv prin membranele celulare ale epiteliei și chiar prin joncțiunile strânse. Moleculele polare mici, precum apa, sunt supuse permeabilității mediate de canal. Anumite proteine ​​de canal, aquaporinele, mediază transportul apei prin bariera sânge-creier și reglează în același timp echilibrul de apă al creierului. Pentru moleculele nutritive mari și polare, dar vitale, cum ar fi glucoza sau mulți aminoacizi, există anumite molecule de transport care facilitează difuzarea substanțelor corespunzătoare.

Deoarece aceste forme de difuzie nu necesită nicio energie, sunt difuzii pasive. Cu toate acestea, există și substanțe care pot fi transportate numai cu utilizarea ATP, adică prin furnizarea de energie. Transportatorii activi sunt așa-numitele "pompe" care utilizează energia pentru a deplasa substraturile împotriva gradientului de concentrație. Moleculele selectate traversează bariera sânge-creier cu ajutorul receptorilor speciali care sunt responsabili în mod special pentru transportul lor.

boli

Tulburările barierei sânge-creier pot duce la diverse boli neurologice. Bolile inițiale, cum ar fi diabetul zaharat, inflamația la nivelul creierului sau tumorile cerebrale adesea afectează această barieră.

Consecințele pe termen lung sunt leziunile cerebrale. Anumiți agenți patogeni pot traversa bariera sânge-creier. Aceasta include virusul HI. Unele bacterii, cum ar fi Escherichia coli, depășesc uneori mecanismele de protecție ale barierei, eliberând toxine speciale. Atunci când celulele pentru propria apărare imună a organismului traversează bariera sânge-creier, se poate dezvolta imaginea clinică a sclerozei multiple. Studiile au arătat că bolile neurodegenerative, precum boala Alzheimer, fac, de asemenea, bariera dintre creier și fluxul sanguin.

Acesta poate fi punctul de plecare pentru dispariția extensivă a celulelor creierului. Abuzul de alcool este cunoscut a fi un factor de risc major pentru bolile neurologice. Consumul cronic de alcool dăunează barierei sânge-creier cu consecințe neprevăzute. Tulburările funcționale ale barierei favorizează infecțiile bacteriene și reacțiile inflamatorii induse autoimunologic în creier. Abuzul de nicotină este, de asemenea, un factor de risc în ceea ce privește deteriorarea barierei sânge-creier.Nicotina promovează bolile cardiovasculare, care la rândul lor au o influență majoră asupra performanței creierului.

Fumătorii au un risc mai mare de a dezvolta meningită bacteriană. Cercetările au arătat că nicotina schimbă structura barierei sânge-creier. Proteinele de joncțiune strânsă sunt distribuite diferit și nu mai pot îndeplini pe deplin funcția lor. De asemenea, este discutată influența radiațiilor electromagnetice asupra barierei sânge-creier. Sunt dovedite efectele lor negative asupra sănătății în gama megahertz la gigahertz pentru densități mari de energie. Densitatea energetică ridicată a radiației electromagnetice duce la o încălzire măsurabilă în țesutul afectat. Măsura în care încălzirea dăunează barierei sânge-creier nu a fost încă investigată.

Vă puteți găsi medicamentul aici

Boli tipice și comune ale creierului

• demenţă
• boala Creutzfeldt-Jakob
• Scade memoria
• Hemoragie cerebrală
• meningita