Blod hjerne barrieren

introduktion

Blod-hjerne-barrieren - mange har sandsynligvis hørt dette udtryk før og har en grov idé om, hvad det er, og hvad det bruges til.
Fordi navnet allerede giver det væk, er det en barriere mellem blodbanen og hjernen, mere præcist hjernevæsken (også kaldet nervevand, latin: Spiritus).

Men hvad er denne barriere præcis lavet af, hvordan fungerer den, hvad holder den tilbage, og hvad har vi brug for den til alligevel? Disse spørgsmål bør afklares i det følgende.

Generel

Blod-hjerne-barrieren er derfor en barriere mellem de små blodkar i hjernen og nervevandet.
Nervevandet (lat. Spiritus) er dannet af choroid plexus og strømmer omkring centralnervesystemet (CNS), der består af hjernen og rygmarven. Disse er omgivet af tre hjernehinde. Det vandklare nervevand strømmer mellem de indre og midterste hjernehinde i det såkaldte subaraknoidale rum. Det produceres i flere indre områder af hjernen. Her er der et system med hulrum, de såkaldte ventrikler, hvor nervevandet dannes gennem filtrering fra blodet.
I sidste ende indeholder cerebrospinalvæsken imidlertid langt færre celler og proteiner end blodet.
Ny CSF dannes hver dag, og samtidig absorberes gammel CSF via vener eller lymfekar.

Nervandets hovedfunktion er at dæmpe CNS-brønden og dermed beskytte den mod eksterne mekaniske påvirkninger.
Derudover reducerer det faktum, at hjernen næsten svømmer i spiritus, dens vægt betydeligt.
Derudover spiller det en rolle i nervecellernes ernæring.

Funktionen af ​​blod-hjerne-barrieren er at holde sammensætningen af ​​nervevandet konstant, så nervecellernes miljø er udsat for så få udsving som muligt. Dette er muligt, fordi barrieren styrer udvekslingen af ​​stoffer mellem blod og spiritus. Det tillader ikke skadelige stoffer som gift, patogener og hormoner. På den anden side slipper det næringsstoffer som sukker ind, metaboliske produkter fra nervecellerne frigøres og kan transporteres via blodet til leveren og til sidst bortskaffes.

Blod-hjerne-barrieren findes dog ikke i alle områder af hjernen. Visse organer er afhængige af kontakt med blodet. For eksempel er der et område i hjernen, der måler blodets komponenter og om nødvendigt - hvis der er giftige stoffer i blodet - udløser en opkastningsrefleks.
Andre organer producerer igen hormoner, der skal komme ind i blodet, så de kan distribueres i kroppen og få deres virkning andre steder.

konstruktion

Blod-hjerne-barrieren er simpelthen enfra væggene i de små hjerneskibesom er struktureret anderledes her end i resten af ​​kroppen.
De spiller en vigtig rolle Endotelceller. Dette er de celler, der udgør væggene i små blodkar indeni hjerne form. Disse såkaldte Kapillærer har - i modsætning til større skibe i omløbet - kun en enkeltlags væg.
Mens væggene på store skibe består af tre lag (to lag bindevæv og i midten et lag muskler for at regulere diameteren), har små kapillærer kun det inderste lag - det endoteliale lag. Disse endotelceller er en såkaldt Basal lamina på (et tyndt lag proteiner) og omslut skibet.

I resten af ​​kroppen, dvs. uden for hjernen, er blodkarrets endotel ikke perfekt tæt. Små huller forbliver mellem endotelcellerne.
På denne måde vand og opløste stoffer og for eksempel Næringsstoffer fra blodet til det omgivende væv nå.

Inde i hjernen dog udgør endotelcellerne i karrene en kvasi en hul uden hul. De individuelle endotelceller er meget tæt forbundet med hinanden via såkaldte stramme kryds.
Dette endotelelag kan ikke trænges så let ind - undtagen af fedtopløselige stofferder kan diffundere gennem cellemembranen, fordi den består af fedt selv eller gennem aktive transportmekanismer såsom pumper eller kanaler.
Kapillærerne er indlejret i hjernens væv Astrocytter indhyllet. Astrocytter er ved siden af Neuroner (Neuroner) den vigtigste celletype i hjernen. De er blandt andet ansvarlige for næring af neuronerne. Deres processer er også en del af blod-hjerne-barrieren.

Permeabilitet

Næringsstoffer som sukker (glukose) eller Elektrolytter hvordan natrium og kalium blive aktiv ved hjælp af pumper eller transportører Endotel forvaltes, kan vand igen gennem visse kanaler (Aquaporins) overvinde blod-hjerne-barrieren.

Bestemte Hormoner - især stress- og Kønshormoner - Kan diffundere gennem blod-hjerne-barrieren og påvirke hjernen.
Også lipoopløselige gasser som ilt og carbondioxid kan overvinde endotellaget uden specielle værktøjer. Ligeledes andre fedtopløselige stoffer såsom alkohol, nikotin og heroin. På denne måde Vanedannende stoffer arbejde i hjernen.
Jo bedre et lægemiddel er opløseligt i fedt, jo mere kan det trænge igennem CNS. Disse lægemidler inkluderer f.eks Psykotrope lægemidler, anæstesi-, søvn- og Beroligende midler. På Antibiotika på den anden side en dårlig fedtopløselighed (så i stedet en god opløselighed i vand) respekteret som de neurotoksisk er.

Stoffer der potentielt farligt for hjernen holdes op af blod-hjerne-barrieren.
Der er dog undtagelser. bakterie og Virus udløser en meningitis, dvs. meningitis, eller endda det Human immundefektvirus (HIV) kan ikke stoppes af barrieren.
Stadig andre stoffer, der faktisk er nødvendige i CNS, men som heller ikke kan krydse barrieren, skal produceres i hjernen. Et eksempel på et sådant stof er kolesterol. Astrocytterne producerer derfor selv kolesterol, da det er vigtigt for produktionen af Myelinskeder neuronen er (Mylin-kapper er derimod en uundværlig dækning for nerveceller).

Et andet vigtigt punkt er metastatisk Tumorceller. Især cellerne i Lungekræft (Lungekræft), Brystkræft (Brystkræft) og ondartet melanom (Hudkræftdrys hæmatogen (så om blodet) ind i hjernen på trods af blod-hjerne-barrieren, hvor der er metastaser, dvs. sekundære tumorer kan danne.
Barrieren udgør et problem her, fordi det tillader medicinering af kemoterapi nå metastaser sværere.
Derudover kan permeabiliteten af ​​blod-hjerne-barrieren reduceres af tumorsygdomme, Cerebrale infarkter, inflammatoriske processer eller sjælden genetiske sygdomme (f.eks. underskud i de ovennævnte kanaler). Som et resultat kan stoffer, der rent faktisk skal filtreres, komme ind i spiritus, eller næringsstoffer som glukose, som hjernen faktisk har brug for, når ikke længere den.

Ændringer i blod-hjerne-barrieren ved multipel sklerose

Strukturelle ændringer i området af blod-hjerne-barrieren fører til et tab af integritet (intakt af blod-hjerne-barrieren), hvilket fremmer udviklingen af ​​forskellige sygdomme såsom multipel sklerose (MS).
I multipel sklerose forekommer det som et resultat af Crossover af forskellige immunceller (hvide blodceller og fagocytter) ind i hjernen til inflammatoriske, demyeleniserende processer i centralnervesystemet (hjerne og rygmarv).
Disse demyeleniserende processer fører til tab eller nedbrydning af myelinskeden (myelinskeden af ​​nervecellerne i centralnervesystemet, sammenlignelig med isoleringen af ​​en linie), hvilket fører til forskellige neurologiske symptomer (såsom synsstyrker).
Den nøjagtige proces, hvormed hvide blodlegemer og fagocytter krydser blod-hjerne-barrieren, er endnu ikke helt forstået. En funktionsfejl er grundlæggende for udviklingen af ​​multipel sklerose, som blandt andet er kendetegnet ved en reduceret dannelse af cellekontakter (sammenlignelig med en tæt barriere).
I sammenhæng med multipel sklerose producerer specialiserede celler i blod-hjerne-barrieren forskellige typer signalmolekyler (molekyler, der medierer processer). Ved hjælp af dette er det muligt at passere forskellige immunceller gennem blod-hjerne-barrieren i hjernen.

Generel information om emnet kan findes her: multipel sclerose

Ændringer i blod-hjerne-barrieren fra alkohol

Ud over stoffer og visse lægemidler er alkohol i stand til at trænge igennem hjernens selektive filterbarriere, blod-hjerne-barrieren.
Alkohol eller overdreven alkoholforbrug fører til en forstyrret integritet (intakt af blod-hjerne-barrieren), hvorved Udvikling af neurodegenerative sygdomme (hvor nerveceller går til grunde) foretrækkes.
Regelmæssigt alkoholforbrug og dets metaboliske produkter fører til det strukturelle ændringer i blod-hjerne-barrieren.
Gennem regelmæssigt og overdreven alkoholforbrug bliver den selektive filterbarriere for giftige og sygdomsfremkaldende stoffer således mere gennemtrængelig. Dette medfører strukturelle og funktionelle ændringer i centralnervesystemet (hjerne og rygmarv).

Ændringer i blod-hjerne-barrieren forårsaget af stoffer

Trods den selektive beskyttende funktion af blod-hjerne-barrieren mod indtrængning af ikke-endogene stoffer i hjernen via blodet, er det muligt for visse stoffer at overvinde det selektive filter af blod-hjerne-barrieren.
Ud over stoffer og alkohol er visse lægemidler også i stand til at krydse blod-hjerne-barrieren. Gruppen af ​​lægemidler, der kan trænge igennem blod-hjerne-barrieren, inkluderer blandt andet antidepressiva, anti-epileptika (såsom gabapentin) og forløberen for messenger-stoffet dopamin, L-dopa (levodopa). Dopamin er et messenger-stof, der for eksempel er delvis ansvarlig for følelser af lykke eller koncentration.
Dopamin bruges hovedsageligt til terapeutisk, medicinsk behandling af Alzheimers sygdom og kan i sin aktuelle form ikke krydse blod-hjerne-barrieren. For at transportere dopamin gennem blod-hjerne-barrieren ind i hjernen bruger man en forløber for dopamin, L-dopa (levodopa). En gang i hjernen omdannes L-Dopa til dopamin af kroppens egne molekyler for at udvikle dens effekt.
Overvinde blod-hjerne-barrieren og forbedre permeabiliteten af ​​blod-hjerne-barrieren for lægemidler til behandling af neurodegenerative sygdomme såsom Alzheimers eller amyotrof lateral sklerose (SOM), er stadig et aktuelt emne for medicinsk forskning.

Konklusion

Blod-hjerne-barrieren er derfor uundværlig for det sikkerhed og Funktion vedligeholdelse af neuroner. Nogle gange gennem dem Lægemiddeleffektivitet svært. Hvis det ikke fungerer ordentligt, kan det føre til en række ting neurologiske underskud at lede.