BLOD-HJÄRNBARRIÄR: STRUKTUR, FUNKTIONER, SJUKDOMAR - GEOGRAFÍA - 2025

Den blod-hjärnbarriären är en semipermeabel vägg mellan blodet och hjärnan. Det består av cellerna som utgör väggarna i hjärnblodkapillärerna. Denna barriär gör att neuroner i centrala nervsystemet kan isoleras kemiskt från resten av kroppen.

Hjärnan är det enda organet som har sitt eget säkerhetssystem. Tack vare blod-hjärnbarriären kan viktiga näringsämnen nå det medan de hindrar inträde av andra ämnen.

Typ 1 atrocyter runt kapillärer i hjärnan

Denna barriär tjänar till att upprätthålla neurons funktion genom att kontrollera inträde och utträde av kemikalier i hjärnan. Tyvärr fungerar dock denna barriär så effektivt genom att blockera passagen av främmande ämnen till hjärnan att det vanligtvis också förhindrar att mediciner når hjärnan.

I vilket fall som helst fortsätter forskning att utforma läkemedel som har de nödvändiga kraven för att penetrera denna barriär. Det finns dock vissa regioner i kroppen där det inte finns någon blod-hjärnbarriär; de är kända som cirkuventrikulära organ.

Slutligen finns det vissa villkor som ger en öppning av blod-hjärnbarriären. Detta tillåter utbyte av ämnen fritt, så att hjärnfunktionen kan förändras. Några av dem är inflammation, trauma eller sjukdomar som multipel skleros.

Struktur av blod-hjärnbarriären

Blod-hjärnbarriär mellan hjärna och blod

Vissa ämnen kan passera genom denna barriär, men andra kan inte, vilket innebär att det är en selektivt permeabel barriär.

I stora delar av kroppen fäster inte cellerna som utgör blodkapillärerna tätt ihop. Dessa kallas endotelceller, och de har mellanrum mellan vilka olika ämnen kan komma in och ut. Således byts element mellan blodplasma och vätskan som omger cellerna i kroppen (extracellulär vätska).

Men i centrala nervsystemet har kapillärer inte dessa klyftor. Snarare stickas cellerna tätt. Detta förhindrar att många ämnen lämnar blodet.

Det är sant att det finns vissa specifika ämnen som kan korsa denna barriär. De gör det med hjälp av speciella proteiner som transporterar dem från kapillärväggarna.

Till exempel tillåter glukostransportörer glukos att komma in i hjärnan för att ge bränsle. Dessutom förhindrar dessa transportörer att giftiga avfallsprodukter blir kvar i hjärnan.

Gliala (stödjande) celler som kallas astrocyter kluster runt blodkärlen i hjärnan och verkar spela en viktig roll i utvecklingen av blod-hjärnbarriären. Dessa verkar också bidra till transport av joner från hjärnan till blodet.

Å andra sidan finns det områden i nervsystemet som har en mer permeabel blod-hjärnbarriär än i andra. Nästa avsnitt förklarar vad det här är för.

Funktioner

För att det ska finnas en bra hjärnfunktion är det viktigt att en balans upprätthålls mellan ämnen i nervcellerna och i den extracellulära vätskan som finns runt dem. Detta gör att meddelanden kan överföras korrekt mellan celler.

Om komponenterna i den extracellulära vätskan ändras, till och med något, kommer denna överföring att förändras, vilket leder till förändringar i hjärnfunktionen.

Därför verkar blod-hjärnbarriären genom att reglera kompositionen för denna vätska. Till exempel innehåller många av de livsmedel vi äter kemikalier som kan ändra informationsutbytet mellan neuroner. Blod-hjärnbarriären förhindrar att dessa ämnen når hjärnan och upprätthåller god funktion.

Det är viktigt att blod-hjärnbarriären inte har en enhetlig struktur i nervsystemet. Det finns platser där det är mer genomträngligt än andra. Detta är användbart för att tillåta passage av ämnen som på andra platser inte är välkomna.

Ett exempel är postmen med hjärnstammen. Denna region kontrollerar kräkningar och har en mycket mer permeabel blod-hjärnbarriär. Syftet är att nervcellerna i det området snabbt kan upptäcka giftiga ämnen i blodet.

Således, när något gift som kommer från magen når cirkulationssystemet, stimulerar det det post-cerebrala området och orsakar kräkningar. På detta sätt kan kroppen utvisa giftigt innehåll från magen innan det börjar vara skadligt.

Sammanfattningsvis är de tre huvudfunktionerna i blod-hjärnbarriären:

- Skyddar hjärnan från potentiellt farliga främmande ämnen eller som kan förändra hjärnans funktion.

- Skyddar och separerar centrala nervsystemet från hormoner och neurotransmittorer som finns i resten av kroppen och undvik oönskade effekter.

- Bibehåller en konstant kemisk balans i hjärnan.

Vilka ämnen passerar blodhjärnbarriären?

Vissa ämnen är mer mottagliga än andra för att korsa blod-hjärnbarriären. Ämnen med följande egenskaper kommer lättare in än andra:

- Små molekyler passerar blod-hjärnbarriären mycket lättare än stora.

- Fettlösliga ämnen korsar lätt blod-hjärnbarriären, medan de som inte gör det långsammare eller inte kan passera den. En typ av fettlösligt läkemedel som lätt når vår hjärna är barbiturater. Andra exempel är etanol, nikotin, koffein eller heroin.

- Molekyler med mindre elektrisk laddning passerar barriären snabbare än de med hög laddning.

Vissa ämnen kan korsa blod-hjärnbarriären. Framför allt passerar glukos, syre och aminosyramolekyler genom det, vilket är viktigt för att hjärnfunktionen ska fungera korrekt.

Aminosyror som tyrosin, tryptofan, fenylalanin, valin eller leucin kommer in i blod-hjärnbarriären mycket snabbt. Många av dessa är föregångare till neurotransmittorer som syntetiseras i hjärnan.

Men denna barriär exkluderar praktiskt taget alla stora molekyler och 98% av alla läkemedel som består av små molekyler.

Det är därför det finns svårigheter att behandla hjärtsjukdomar, eftersom läkemedel vanligtvis inte går över barriären eller inte gör det i nödvändiga mängder. I vissa fall kan terapeutiska medel injiceras direkt i hjärnan för att kringgå blod-hjärnbarriären.

Samtidigt förhindrar det inträde av neurotoxiner och lipofila substanser genom en transportör som regleras av det så kallade P-glykoproteinet.

Cirkuventrikulära organ

Som nämnts finns det flera områden i hjärnan där blod-hjärnbarriären är svagare och mer permeabel. Detta gör att ämnen lätt når dessa regioner.

Tack vare dessa områden kan hjärnan kontrollera blodkompositionen. Inom de cirkuventrikulära organen finns:

- Pinealkörtlar: det är en struktur som finns i vår hjärna, mellan ögonen. Det är relaterat till våra biologiska rytmer och viktiga hormonella funktioner. Släpp melatonin och neuroaktiva peptider.

- Neurohypophysis: det är den bakre loben av hypofysen. Den lagrar ämnen från hypotalamus, främst neurohormoner som oxytocin och vasopressin.

- Efterdyningsområdet: som nämnts ovan ger det kräkningar för att förhindra att vi berusas.

- Subforniskt organ: det är viktigt för reglering av kroppsvätskor. Till exempel har det en viktig roll i känslan av törst.

- Vaskorgan i den terminala lamina: bidrar också till törst och vätskebalans genom frisättning av vasopressin. Detekterar peptider och andra molekyler.

- Medianeminens: det är ett område i hypothalamus som reglerar den främre hypofysen genom interaktioner mellan stimulerande och hämmande hypotalamiska hormoner.

Förhållanden som påverkar blod-hjärnbarriären

Det är möjligt att blodhjärnbarriären störs på grund av olika sjukdomar. När denna barriär försvagas kan den också öka sannolikheten eller påskynda uppkomsten av neurodegenerativa störningar.

- Högt blodtryck eller högt blodtryck: det kan orsaka att denna barriär förändras och blir permeabel, vilket kan vara farligt för vår kropp.

- Strålning: lång exponering för strålning kan försvaga blod-hjärnbarriären.

- Infektioner: inflammation i någon del av centrala nervsystemet gör denna barriär svagare. Ett exempel är hjärnhinneinflammation, en sjukdom där hjärnhinnorna (lager som omger hjärnan och ryggmärgen) blir inflammerade av olika virus och bakterier.

- Trauma, ischemi, stroke … kan orsaka direkt skada på hjärnan, vilket påverkar blod-hjärnbarriären.

- Hjärnabcess. Det beror på inflammation och ansamling av pus i hjärnan. Infektionen kommer vanligtvis från örat, munnen, bihålor etc. Även om det kan vara en följd av trauma eller operation. I de flesta fall är 8 till 12 veckors antibakteriell terapi nödvändig.

- Multipel skleros: det verkar som att personer med denna sjukdom har läckor i blod-hjärnbarriären. Detta får för många vita blodkroppar att nå hjärnan, där de felaktigt attackerar myelin.

Myelin är ett ämne som täcker nervceller och gör att nervimpulser kan resa snabbt och effektivt. Om den förstörs visas en progressiv kognitiv och motorisk försämring.

referenser

1. Blodhjärnbarriär. (Sf). Hämtad den 22 april 2017 från Wikipedia: en.wikipedia.org.
2. Blodhjärnbarriären ("Keep Out"). (Sf). Hämtad den 22 april 2017 från Neuroscience for kids: fakultet.washington.edu.
3. Blodhjärnbarriären. (2 juli 2014). Hämtad från BrainFacts: brainfacts.org.
4. Carlson, NR (2006). Fysiologi för beteende 8: e Madrid: Pearson.