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 cerebral væske (også kaldet nervevand, latin: Spiritus).

Men hvad præcist er denne barriere lavet af, hvordan fungerer den, hvad holder den tilbage, og hvad har vi brug for den alligevel? Disse spørgsmål bør afklares nedenfor.

Generel

Blod-hjerne-barrieren er derfor en barriere mellem de små blodkar i hjernen og nervevandet.
Nervevandet (lat. Spiritus) dannes af choroid plexus og flyder rundt i centralnervesystemet (CNS), der består af hjernen og rygmarven. Disse er omgivet af tre meninges. Det vandklare nervevand flyder mellem den indre og den midterste meninges i det såkaldte subarachnoide rum. Det produceres i mere indre områder af hjernen. Her er der et system med hulrum, den såkaldte ventriculi, hvor nervevandet dannes ved filtrering fra blodet.
I sidste ende indeholder imidlertid væsken langt færre celler og proteiner end blodet.
Hver dag dannes ny spiritus, og på samme tid reabsorberes gammel spiritus via vener eller lymfekar.

Hovedfunktionen af ​​nervevandet er at dæmpe CNS og således beskytte det mod ydre mekaniske påvirkninger.
Desuden reducerer det faktum, at hjernen svømmer i væsken væsentligt.
Derudover spiller det en rolle i ernæringen af ​​nervecellerne.

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 kontrollerer udvekslingen af ​​stoffer mellem blod og væske. Det tillader ikke skadelige stoffer som giftstoffer, patogener og hormoner. På den anden side slipper det næringsstoffer som sukker ud, metaboliske produkter fra nervecellerne udslippes og kan transporteres via blodet til leveren og endelig bortskaffes.

Imidlertid findes blod-hjerne-barrieren ikke i alle områder af hjernen. Visse organer er afhængige af kontakt med blodet. For eksempel er der et område i hjernen, der måler blodkomponenterne, og om nødvendigt - hvis der er giftige stoffer i blodet - udløser en opkastningsrefleks.
Andre organer producerer på sin side hormoner, der skal komme i blodet, så de kan distribueres i kroppen og have deres virkning andre steder.

konstruktion

Blod-hjerne barrieren er simpelthen enos væggene på de små cerebrale karsom er struktureret anderledes her end i resten af ​​kroppen.
De spiller en vigtig rolle Endotelceller. Dette er cellerne, der udgør væggene i små blodkar inde hjerne form. Disse såkaldte kapillærer har - i modsætning til større fartøjer i cirkulationen - kun et enkeltlags væg.
Mens væggene i store fartøjer består af tre lag (to lag bindevæv og i midten et lag af muskler for at regulere diameteren), små kapillærer har kun det inderste lag - endotellaget. Disse endotelceller er en såkaldt Basal lamina på (et tyndt lag proteiner) og omring fartøjet.

I resten af ​​kroppen, dvs. uden for hjernen, er endotelet i blodkarene ikke perfekt tæt. Små huller forbliver mellem endotelcellerne.
På denne måde vand og opløste stoffer og f.eks Næringsstoffer fra blodet ind i det omgivende væv nå.

Inde i hjernen dog udgør endotelcellerne i karene en kvasi spaltefri væg. De individuelle endotelceller er meget tæt forbundet med hinanden via såkaldte stramme forbindelser.
Dette endoteliale lag kan ikke gennemtrænges så let - undtagen ved fedtopløselige stofferder kan diffundere gennem cellemembranen, fordi det består af fedt i sig selv, eller gennem aktive transportmekanismer såsom pumper eller kanaler.
Kapillærerne i er indlejret i vævet i hjernen astrocytter indhyllet. Astrocytter er ved siden af Neuroner (Neuroner) den vigtigste celletype i hjernen. De er blandt andet ansvarlige for at pleje neuronerne. Deres processer er også en del af blod-hjerne-barrieren.

permeabilitet

Næringsstoffer som sukker (glucose) eller elektrolytter hvordan natrium og kalium blive aktiv gennem hjælp ved hjælp af pumper eller transportører Endothel administreret, kan vand igen igen gennem visse kanaler (aquaporiner) overvinde blod-hjerne-barrieren.

Bestemte Hormoner - især stress- og Kønshormoner - kan diffundere gennem blod-hjerne-barrieren og påvirke hjernen.
Også liposopløselige gasser som ilt og carbondioxid kan overvinde endotellaget uden specialværktøj. Ligeledes andre fedtopløselige stoffer som f.eks alkohol, nikotin og heroin. Denne måde Vanedannende stoffer arbejde i hjernen.
Jo mere et lægemiddel er opløseligt i fedt, desto mere kan det trænge ind i CNS. Disse lægemidler inkluderer f.eks Psykotropiske medikamenter, anæstesi-, søvn- og beroligende. På Antibiotika på den anden side en dårlig fedtopløselighed (så i stedet for en god opløselighed i vand) respekteret som de neurotoksiske er.

Stoffer der potentielt farligt for hjernen holdes fast ved blod-hjerne-barrieren.
Der er dog undtagelser. bakterie og Vira udløser en meningitis, dvs. meningitis, eller 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 regenereres i hjernen. Et eksempel på et sådant stof er kolesterol. Astrocytterne producerer således kolesterol selv, da det er vigtigt for produktionen af Myelin skeder neuronet er (Mylin-hylster er på sin side en uundværlig hylning til nerveceller).

Et andet vigtigt punkt er metastatisk Tumorceller. Især cellerne fra Bronkial karcinom (Lungekræft), Brystkræft (Brystkræft) og malignt 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 den tillader medicinering af kemoterapi nå vanskeligere metastaser.
Derudover kan permeabiliteten af ​​blod-hjerne-barrieren reduceres ved tumorsygdomme, Cerebrale infarkt, inflammatoriske processer eller sjældent genetiske sygdomme (fx underskud på de ovennævnte kanaler). Som et resultat kan stoffer, der faktisk skal filtreres, komme ind i væsken, eller næringsstoffer som glukose, som hjernen faktisk har brug for, når ikke længere den.

Ændringer i blod-hjerne-barrieren ved multippel sklerose

Strukturelle ændringer i området med blod-hjerne-barrieren fører til et tab af integritet (intaktitet af blod-hjerne-barrieren), som fremmer udviklingen af ​​forskellige sygdomme, såsom multiple sklerose (MS).
Ved multippel 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 (myelinskede af nervecellerne i det centrale nervesystem, sammenlignelig med isoleringen af ​​en linje), som et resultat af hvilke forskellige neurologiske symptomer forekommer (såsom nedsat synsskarphed).
Den nøjagtige proces, hvormed hvide blodlegemer og fagocytter krydser blod-hjerne-barrieren, er endnu ikke fuldt ud forstået. En fejlfunktion er grundlæggende for udviklingen af ​​multippel sklerose, der blandt andet er kendetegnet ved en reduceret dannelse af cellekontakter (sammenlignelig med en tæt barriere).
I forbindelse med multipel sklerose producerer specialiserede celler i blod-hjerne-barrieren forskellige typer signalmolekyler (molekyler, som formidler processer). Ved hjælp af dette er passage af forskellige immunceller gennem blod-hjerne-barrieren ind i hjernen mulig.

Generel information om emnet kan findes her: multipel sclerose

Ændringer i blod-hjerne barrieren fra alkohol

Foruden narkotika og visse medikamenter er alkohol i stand til at trænge ind i den selektive filterbarriere i hjernen, blod-hjerne-barrieren.
Alkohol eller overdreven alkoholforbrug fører til en forstyrret integritet (intaktitet i blod-hjerne-barrieren), hvorved Udvikling af neurodegenerative sygdomme (hvor nerveceller omkommer) favoriseres.
Regelmæssigt alkoholforbrug og dets metaboliske produkter fører til det strukturelle ændringer i blod-hjerne barrieren.
Dette betyder, at regelmæssigt og overdreven alkoholforbrug gør den selektive filterbarriere mere permeabel for giftige og sygdomsfremkaldende stoffer. Dette medfører strukturelle og funktionelle ændringer i centralnervesystemet (hjerne og rygmarv).

Ændringer i blod-hjerne-barrieren forårsaget af medikamenter

På trods af den selektive beskyttende funktion af blod-hjerne-barrieren mod penetrering af ikke-endogene stoffer i hjernen via blodet, er det muligt for visse stoffer at overvinde det selektive filter for blod-hjerne-barrieren.
Ud over stoffer og alkohol er visse medikamenter også i stand til at krydse blod-hjerne-barrieren. Gruppen af ​​medikamenter, der kan trænge ind i blod-hjerne-barrieren, inkluderer antidepressiva, antiepileptika (såsom gabapentin) og forløber for messenger-stoffet dopamin, L-dopa (levodopa). Dopamin er et messenger-stof, der delvis er ansvarlig for følelser af lykke eller koncentration.
Dopamin bruges hovedsageligt til terapeutisk lægemiddelbehandling af Alzheimers sygdom og kan i sin egentlige 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). Når hjernen først er i hjernen, omdannes L-Dopa til dopamin af kroppens egne molekyler for at udvikle dens virkning.
At 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 bliver det Mediciners effektivitet svært. Hvis det ikke fungerer korrekt, kan det føre til en række ting neurologiske underskud at lede.