Barrera hematoencefàlica: estructura, funció i malalties

El sang-cervell La barrera serveix de barrera natural entre la central sistema nerviós (SNC) i el torrent sanguini. Permet només el transport selectiu de substàncies. Interrupció del fitxer sang-cervell barrera pot lead a malalties cerebrals greus.

Què és la barrera hematoencefàlica?

El sang-cervell La barrera delimita les condicions del medi al cervell i al torrent sanguini. Al cervell tenen lloc processos molt complexos i afinats, la interrupció dels quals tindria conseqüències incalculables. El barrera hematoencefàlica per tant, garanteix la protecció del SNC contra patògens, toxines, anticossos, leucòcits, de la influència dels neurotransmissors a la sang i dels canvis en els nivells de PH. Al mateix temps, cal assegurar-se que el SNC se subministra amb els nutrients i substàncies bàsics necessaris per al seu funcionament. El mateix s'aplica a l'eliminació de productes de degradació del metabolisme cerebral. Per tant, la barrera no és completament hermètica, sinó permeable selectivament. El transport de substàncies importants entre el torrent sanguini i el cervell està regulat per processos de difusió passiva i activa, així com per processos químics selectius. Vital molècules, Com ara aigua, oxigen, i els nutrients importants, poden passar per la barrera hematoencefàlica sense restriccions.

Anatomia i estructura

El barrera hematoencefàlica està compost per les cèl·lules endotelials, els pericits i els astròcits. Les cèl·lules endotelials formen la capa de paret més interna dels capil·lars. Entre altres coses, aquestes cèl·lules regulen l’intercanvi de substàncies entre teixits i sang. A la barrera hematoencefàlica, les cèl·lules endotelials tenen les anomenades unions estretes. Es tracta de bandes estretes de membrana proteïnes que connecten les cèl·lules endotelials tan fortament que formen una capa impermeable a moltes substàncies. Només molt petit molècules es pot difondre a través d’aquesta capa. Per tant, s’impedeix en gran mesura l’intercanvi de substàncies entre la cèl·lula i l’espai intercel·lular. Els pericits, al seu torn, es troben a la paret exterior dels capil·lars i ho són teixit connectiu cèl · lules. Estan connectats a les cèl·lules endotelials mitjançant canals cèl·lula-cèl·lula, les unions entre espais. La interacció d'ambdós tipus de cèl·lules a través d'aquests canals controla el potencial de la membrana, que és responsable de la difusió selectiva de substàncies. Els astròcits, com les anomenades cèl·lules aranya, constitueixen la majoria de les cèl·lules glials contingudes en el SNC. Subministren nutrients a les neurones a través dels contactes amb el vas sanguini. Els receptors dels neurotransmissors es troben a la seva membrana. També indueixen i mantenen simultàniament la barrera hematoencefàlica a través de la membrana limitans glialis perivascularis (una membrana limitant que envolta la sang) d'un sol ús i multiús. del cervell).

Funció i tasques

A més de la seva funció protectora contra el SNC contra les influències nocives, la barrera hematoencefàlica també regula els processos de transport entre el torrent sanguini i el cervell. Per tant, hi ha diversos processos físics i químics que controlen aquest transport. La majoria de substàncies solubles que poden creuar aquesta barrera hi passen per difusió. Atès que la barrera hematoencefàlica està hermèticament segellada per juntes estretes, la difusió no es pot produir a través de clivelles intercel·lulars com passa en altres òrgans. A través del capil·lar d'un sol ús i multiús. del cervell, les substàncies només es poden passar per transport transmembrana. La difusió lliure representa la forma més senzilla d’aquest transport. Petit lipòfil molècules es pot difondre passivament a través de les membranes cel·lulars dels epitelis i fins i tot a través de juntes estretes. Petites molècules polars, com ara aigua, estan subjectes a permeabilitat mediada per canals. Canal determinat proteïnes, aquaporines, intervenen en el transport de aigua a través de la barrera hematoencefàlica i, per tant, regular l’aigua equilibrar del cervell. Per a molècules de nutrients grans i polars però vitals, com ara glucosa o molts aminoàcids, hi ha certes molècules de transport que faciliten la difusió de les substàncies corresponents. Com que no es necessita energia per a aquestes formes de difusió, són difusions passives. Tot i això, també hi ha substàncies que només es poden transportar amb l’ús d’ATP, és a dir, afegint energia. Els transportadors actius són les anomenades "bombes" que transporten els substrats amb aportació d'energia fins i tot contra el concentració gradient. Les molècules seleccionades també creuen la barrera hematoencefàlica amb l’ajut de receptors especials que s’encarreguen específicament del seu transport.

Malalties

Es pot alterar la barrera hematoencefàlica lead a diverses malalties neurològiques. Malalties inicials, com ara diabetis mellitus, inflamació al cervell, o tumors cerebrals, sovint danyen aquesta barrera. Les conseqüències a llarg termini són el dany cerebral. Cert patògens pot travessar la barrera hematoencefàlica. Aquests inclouen el virus HI. Alguns els bacteris, com Escherichia coli, de vegades també superen els mecanismes protectors de la barrera alliberant toxines especials. Si les cèl·lules del sistema immunitari de defensa del propi cos superen la barrera hematoencefàlica, el quadre clínic de esclerosi múltiple es pot desenvolupar. Els estudis han demostrat que malalties neurodegeneratives, com ara La malaltia d'Alzheimer, també provoquen la permeabilitat de la barrera entre el cervell i el torrent sanguini. Aquest pot ser el punt de partida de l’extensa desaparició de les cèl·lules cerebrals. Se sap que és un factor de risc important per a la malaltia neurològica alcohol abús. Crònica alcohol el consum danya la barrera hematoencefàlica amb conseqüències incalculables. La disfunció de la barrera afavoreix les infeccions bacterianes i les respostes inflamatòries induïdes autoimmunològicament al cervell. Nicotina l'abús també és un factor de risc pel que fa al dany de la barrera hematoencefàlica. Nicotina afavoreix les malalties cardiovasculars, que al seu torn tenen un impacte important en el rendiment cerebral. Els fumadors tenen un major risc de desenvolupar bacteris meningitis. Els estudis han demostrat que l'estructura de la barrera hematoencefàlica es veu alterada nicotina. La cruïlla estreta proteïnes es distribueixen de manera diferent i ja no poden complir la seva funció. La influència de radiació electromagnètica sobre la barrera hematoencefàlica també s’està discutint. És negatiu health S'han documentat efectes per al rang de megahertz a gigahertz per a densitats energètiques elevades. L’alta energia Densitat of radiació electromagnètica condueix a un escalfament mesurable al teixit afectat. Queda per investigar fins a quin punt l’escalfament danya la barrera hematoencefàlica.

Malalties cerebrals típiques i freqüents.

  • Demència
  • Malaltia de Creutzfeldt-Jakob
  • Buits de memòria
  • Hemorràgia cerebral
  • Meningitis