Projekt krev-mozek bariéra slouží jako přirozená bariéra mezi centrálním nervový systém (CNS) a krevní oběh. Umožňuje pouze selektivní transport látek. Narušení krev-mozek bariéra může vést k těžkým onemocněním mozku.
Co je hematoencefalická bariéra?
Projekt krev-mozek bariéra vymezuje podmínky prostředí v mozku a v krevním řečišti. V mozku probíhají velmi složité a jemně vyladěné procesy, jejichž narušení by mělo nevyčíslitelné důsledky. The hematoencefalická bariéra proto zajišťuje ochranu CNS před Patogenůtoxiny, protilátky, leukocyty, z vlivu neurotransmiterů v krvi a ze změn v hladinách PH. Zároveň je nutné zajistit, aby byl CNS zásobován základními živinami a látkami nezbytnými pro jeho fungování. Totéž platí pro odstraňování produktů degradace metabolismu mozku. Bariéra proto není zcela hermetická, ale selektivně propustná. Transport důležitých látek mezi krevním řečištěm a mozkem je regulován pasivními a aktivními difuzními procesy i selektivními chemickými procesy. Vitální molekuly, Jako voda, kyslíka důležité živiny mohou procházet hematoencefalická bariéra bez omezení.
Anatomie a struktura
Projekt hematoencefalická bariéra se skládá z endotelových buněk, pericytů a astrocytů. Endoteliální buňky tvoří nejvnitřnější vrstvu stěny kapilár. Tyto buňky mimo jiné regulují výměnu látek mezi tkání a krví. V hematoencefalické bariéře mají endoteliální buňky takzvaná těsná spojení. Jedná se o úzké pásy membrány Proteinů které spojují endotelové buňky tak pevně, že tvoří vrstvu nepropustnou pro mnoho látek. Jen velmi malý molekuly může difundovat skrz tuto vrstvu. Výměně látek mezi buňkou a mezibuněčným prostorem je tak do značné míry zabráněno. Pericyty jsou zase umístěny na vnější stěně kapilár a jsou pojivové tkáně buňky. Jsou připojeny k endoteliálním buňkám kanály mezi buňkami, mezerovými spoji. Interakce obou typů buněk prostřednictvím těchto kanálů řídí membránový potenciál, který je zodpovědný za selektivní difúzi látek. Astrocyty, jako takzvané pavoučí buňky, tvoří většinu gliových buněk obsažených v CNS. Dodávají neuronům živiny prostřednictvím kontaktů s cévy. Receptory pro neurotransmitery jsou umístěny v jejich membráně. Rovněž indukují a současně udržují hematoencefalickou bariéru prostřednictvím membrana limitans glialis perivascularis (omezující membrána obklopující krev plavidla mozku).
Funkce a úkoly
Kromě své ochranné funkce pro CNS před škodlivými vlivy reguluje hematoencefalická bariéra také transportní procesy mezi krevním řečištěm a mozkem. Existují tedy různé fyzikální a chemické procesy, které tento transport řídí. Většina rozpustných látek, které tuto bariéru mohou vůbec projít, prochází difúzí. Vzhledem k tomu, že hematoencefalická bariéra je pevně utěsněna těsnými spoji, nemůže k difúzi dojít mezibuněčnými rozštěpy, jako tomu je v jiných orgánech. Přes kapilární plavidla mozku mohou látky procházet pouze transmembránovým transportem. Volná difúze představuje nejjednodušší formu tohoto přenosu. Malý lipofilní molekuly mohou pasivně difundovat přes buněčné membrány epitelu a dokonce i přes těsné spoje. Malé polární molekuly, jako např voda, podléhají propustnosti zprostředkované kanálem. Určitý kanál Proteinů, aquaporiny, zprostředkovávají přepravu voda přes hematoencefalickou bariéru a tím současně regulovat vodu vyvážit mozku. Pro velké a polární, ale životně důležité molekuly živin, jako je např glukóza nebo mnoho aminokyselinyexistují určité transportní molekuly, které usnadňují difúzi odpovídajících látek. Protože pro tyto formy difúze není potřeba žádná energie, jedná se o pasivní difúze. Existují však také látky, které lze přepravovat pouze pomocí ATP, tj. Přidáním energie. Aktivní transportéry jsou takzvaná „čerpadla“, která přepravují substráty se vstupem energie i proti koncentrace spád. Vybrané molekuly také procházejí hematoencefalickou bariérou pomocí speciálních receptorů, které jsou konkrétně odpovědné za jejich transport.
Nemoci
Může dojít k narušení hematoencefalické bariéry vést na různé neurologické nemoci. Počáteční nemoci, jako je cukrovka Mellitus, zánět v mozku, nebo mozkové nádory, často tuto bariéru poškodí. Dlouhodobými důsledky jsou poškození mozku. Určitý Patogenů může překročit hematoencefalickou bariéru. Patří mezi ně virus HI. Nějaký bakterie, jako je Escherichia coli, také někdy překonávají ochranné mechanismy bariéry uvolňováním speciálních toxinů. Pokud buňky pro vlastní imunitní obranný systém těla překonají hematoencefalickou bariéru, klinický obraz roztroušená skleróza se může vyvinout. Studie prokázaly, že neurodegenerativní onemocnění, jako je Alzheimerova choroba, také způsobují propustnost bariéry mezi mozkem a krevním řečištěm. To může být výchozím bodem pro rozsáhlý zánik mozkových buněk. Je známo, že je hlavním rizikovým faktorem pro neurologické onemocnění alkohol zneužívání. Chronický alkohol spotřeba poškozuje hematoencefalickou bariéru s nevyčíslitelnými následky. Dysfunkce bariéry upřednostňuje bakteriální infekce a autoimmunologicky vyvolané zánětlivé reakce v mozku. Nikotin zneužívání je také rizikovým faktorem s ohledem na poškození hematoencefalické bariéry. Nikotin podporuje kardiovaskulární onemocnění, což má zase zásadní dopad na výkon mozku. Kuřáci mají vyšší riziko rozvoje bakterií zápal mozkových blan. Studie prokázaly, že struktura hematoencefalické bariéry je pozměněna nikotin. Těsný spoj Proteinů jsou distribuovány odlišně a již nemohou plně vykonávat svou funkci. Vliv elektromagnetické záření diskutuje se také o hematoencefalické bariéře. Je to negativní zdraví byly zdokumentovány efekty pro rozsah megahertzů až gigahertzů pro vysokou hustotu energie. Vysoká energie hustota of elektromagnetické záření vede k měřitelnému zahřátí v postižené tkáni. Je třeba ještě zkoumat, do jaké míry zahřívání poškozuje hematoencefalickou bariéru.
Typické a běžné nemoci mozku.
- Demence
- Creutzfeldt-jakobova nemoc
- Mezery v paměti
- Krvácení do mozku
- Zápal mozkových blan
