Krvno-moždana barijera

Krvno-moždana barijera iznimno je važna za održavanje homeostaze mozga, ali mnoga pitanja vezana za njeno formiranje još uvijek nisu potpuno razumljiva. Ali već sada je apsolutno jasno da je BBB najizraženiji na diferencijaciji, složenosti i gustoći histološke barijere. Njezina glavna strukturna i funkcionalna jedinica su endotelne stanice kapilara mozga.

Metabolizam mozga, kao ni jedan drugi organ, ovisi o tvari koje dolaze s krvotokom. Brojne krvne žile koje pružaju rad živčanog sustava odlikuju se činjenicom da je proces prodiranja tvari kroz njihove zidove selektivan. Endotelne stanice kapilara mozga povezane su kontinuiranim kontinuiranim kontaktima, tako da tvari mogu proći samo kroz stanice, ali ne i između njih. Glialne stanice, druga komponenta krvno-moždane barijere, pridržavaju se vanjskoj površini kapilara. U vaskularnim pleksusima ventrikula mozga, anatomska osnova barijere su epitelne stanice, također čvrsto povezane. Trenutno je krvno-moždana barijera ne smatra anatomske i morfološke i funkcionalna kao formaciju koji može selektivno prolaze, a u nekim slučajevima i isporučena živčanih stanica s pomoću aktivnih transportnih mehanizama do različitih molekula. Dakle, prepreka provodi regulatorne i zaštitne funkcije

U mozgu postoje strukture u kojima je oštećena krvno-moždana barijera. To je, prije svega, hipotalamus, kao i broj postrojbi na dnu 3. I 4. Ventrikla - stražnji okvir (područje postrema), subfornical subkomissuralny i tijela, kao i epifiza. Integritet BBB je poremećen ishemijskim i upalnim lezijama mozga.

Smatra se da je krvno-moždana barijera konačno nastala kada svojstva tih stanica zadovoljavaju dva uvjeta. Prvo, stopa endocitoze u tekućoj fazi (pinocitoza) u njima mora biti iznimno niska. Drugo, specifični gusti kontakti moraju nastati između stanica, za koje je vrlo visok električni otpor karakterističan. Ona doseže vrijednosti 1000-3000 oma / cm ² za kapilarnu pial a od 2000. Do 8000 0m / cm2 za intraparenchymal kapilare mozga. Za usporedbu: prosječna vrijednost transendotelne električne otpornosti kapilara skeletnog mišića je samo 20 ohma / cm2.

Propusnost krvno-moždane barijere za većinu tvari u velikoj je mjeri određena njihovim svojstvima, kao i sposobnosti neurona da sintetiziraju te supstance samostalno. Tvari koje mogu prevladati ovu barijeru uključuju prije svega kisik i ugljični dioksid, kao i razne metalne ione, glukozu, esencijalne aminokiseline i masne kiseline potrebne za normalno funkcioniranje mozga. Prijenos glukoze i vitamina provodi se pomoću vektora. Istodobno, D- i L-glukoza imaju različite brzine penetracije kroz barijeru - u prvom je više od 100 puta veće. Glukoza igra važnu ulogu u energetskom metabolizmu mozga i u sintezi brojnih aminokiselina i proteina.

Vodeći čimbenik koji određuje funkcioniranje krvno-moždane barijere je razina metabolizma živčanih stanica.

Neuroni su opremljeni potrebnim tvarima ne samo uz pomoć prikladnih krvnih kapilara već i procesima mekih i arahnoidnih školjaka, preko kojih cirkulira cerebrospinalna tekućina. Cerebrospinalna tekućina nalazi se u šupljini lubanje, u ventrikulama mozga iu prostorima između membrana mozga. Kod ljudi je volumen oko 100-150 ml. Zbog cerebrospinalne tekućine održava se osmotska ravnoteža živčanih stanica i uklanjaju se metabolički proizvodi otrovni za živčano tkivo.

Načini razmjene medijatora i uloga krvno-moždane barijere u metabolizmu (na: Shepherd, 1987) 

Prolaz tvari kroz krvno-moždanu barijeru ne ovisi samo o propusnost stijenki krvnih žila su (molekulske mase, punjenja i lipofilnost tvari), ali također i o prisutnosti ili odsutnosti aktivnih transportnih sustava.

Stereospecifični inzulin-nezavisni prijenosnik glukoze (GLUT-1), koji osigurava prijenos ove tvari kroz krvno-moždanu barijeru, bogat je endotelnim stanicama kapilara mozga. Aktivnost ovog transportera može osigurati isporuku glukoze u količini 2-3 puta koja je potrebna u mozgu u normalnim uvjetima.

Karakteristike transportnih sustava krvno-moždane barijere (nakon: Pardridge, Oldendorf, 1977)

Prijenosni priključci	Primarni supstrat	Km, mM	Vmax nmol / min * g
Heksoze	Glukoza	9	1600
Monokarboksilne kiseline	Laktat	1.9	120
Neutralne amino kiseline	Fenilalanin	0.12	30
Osnovne aminokiseline	Lizin	0.10	6
Ubistvo	Miješati	0.22	6
Purina	Adenin	0027	1
Nukleozida	Adenozin	0018	0,7

Kod djece s poremećajem funkcioniranja ovog transportera dolazi do značajnog smanjenja razine glukoze u cerebrospinalnoj tekućini i poremećaja u razvoju i funkcioniranju mozga.

Monokarboksilne kiseline (L-laktat, acetat, piruvat), kao i ketonska tijela prevoze se pomoću zasebnih stereospecifičnih sustava. Iako je intenzitet njihovog transporta manji od prijenosa glukoze, oni su važan metabolički supstrat u novorođenčadi i u postu.

Transport kolina u središnji živčani sustav također je posredovan nosačem i može se regulirati brzinom sinteze acetilkolina u živčanom sustavu.

Mozgovi ne sintetiziraju vitamini i dobivaju se iz krvi pomoću posebnih transportnih sustava. Unatoč činjenici da ti sustavi imaju relativno malu prometnu aktivnost, u normalnim uvjetima mogu osigurati transport količine vitamina potrebnih za mozak, ali njihov nedostatak u hrani može dovesti do neuroloških poremećaja. Neki proteini plazme također mogu prodrijeti u krvno-moždanu barijeru. Jedan od načina njihovog prodiranja je transcitoza, posredovana receptorima. Tako inzulin, transferin, vazopresin i inzulinski čimbenik rasta prodiru u prepreku. Endotelne stanice kapilara mozga imaju specifične receptore za ove proteine i sposobne su provesti endocitozu kompleksa protein-receptora. Važno je da se kao rezultat naknadnih događaja kompleks raspada, netaknuti protein može biti oslobođen na suprotnoj strani stanice, a receptor je ponovno ugrađen u membranu. Za polikationske proteine i lektine, metoda prodiranja kroz BBB je također transcitoza, ali nije povezana s radom specifičnih receptora.

Mnogi neurotransmiteri prisutni u krvi ne mogu prodrijeti u BBB. Dakle, dopamin nema tu sposobnost, dok L-Dopa prodire kroz BBB koristeći neutralni transportni sustav aminokiseline. Osim toga, kapilara stanice sadrže enzime metabolizmu neurotransmitera (holinesteraze, GABA-transaminaze aminopeptidaza et al.), Lijekovi i toksične tvari, koji daje ne samo zaštitu mozga iz krvi cirkulirajućeg neurotransmitera, ali i toksina.

GEB također sudjeluje u proteinskim nosačima koji transportiraju tvari iz endotelnih stanica kapilara mozga u krv, sprečavajući njihovo prodiranje u mozak, na primjer b-glikoprotein.

Tijekom atogenosti brzina prijenosa različitih tvari kroz BBB značajno se mijenja. Dakle, brzina prijenosa b-hidroksibutirata, triptofana, adenina, kolina i glukoze u novorođenčadi znatno je viša nego kod odraslih osoba. To odražava relativno veću potrebu za razvojem mozga u energiji i makromolekularnim supstratima.

[1], [2], [3], [4], [5]