KRVNO-MOŽDANA BARIJERA: STRUKTURA, FUNKCIJE, BOLESTI - GEOGRAFIJE - 2025

Krvno-moždana barijera je polupropusna stijenka između krvi i mozga. Sastoji se od stanica koje čine zidove moždanih krvnih kapilara. Ova barijera omogućava neurone u središnjem živčanom sustavu kemijski izolirane od ostatka tijela.

Mozak je jedini organ koji ima vlastiti sigurnosni sustav. Zahvaljujući krvno-moždanoj barijeri, esencijalne hranjive tvari mogu do nje doći dok blokiraju ulazak drugih tvari.

Atrociti tipa 1 oko kapilara u mozgu

Ova barijera služi za održavanje ispravnog funkcioniranja neurona kontrolom ulaska i izlaska kemikalija u mozak. Nažalost, međutim, ova barijera djeluje tako učinkovito blokirajući prolazak stranih tvari u mozak da obično sprečava i lijekove da dođu do mozga.

U svakom slučaju, istraživanja nastavljaju s dizajniranjem lijekova koji imaju potrebne zahtjeve za probijanje ove barijere. Međutim, postoje neke regije tijela u kojima ne postoji krvno-moždana barijera; poznati su kao cirventrikularni organi.

Napokon, postoje određeni uvjeti koji stvaraju otvaranje krvno-moždane barijere. To omogućava slobodnu razmjenu tvari, tako da se može promijeniti funkcija mozga. Neke od njih su upala, trauma ili bolesti poput multiple skleroze.

Struktura krvno-moždane barijere

Krvno-moždana barijera između mozga i krvi

Neke tvari mogu proći kroz ovu barijeru, ali druge ne mogu, što znači da je to selektivno propusna barijera.

U većem dijelu tijela stanice koje čine krvne kapilare ne lijepe se čvrsto. Oni se nazivaju endotelnim stanicama, a između njih imaju praznine kroz koje različite tvari mogu ući i izaći. Tako se elementi izmjenjuju između krvne plazme i tekućine koja okružuje stanice tijela (izvanstanične tekućine).

Međutim, u središnjem živčanom sustavu kapilare nemaju ove pukotine. Umjesto toga, stanice su čvrsto pletene. To sprečava da mnoge tvari ostave krv.

Točno je da postoje neke određene tvari koje mogu prijeći ovu barijeru. Oni to čine pomoću posebnih proteina koji ih transportiraju kroz zidove kapilara.

Na primjer, transporteri glukoze omogućuju ulazak glukoze u mozak radi osiguravanja goriva. Uz to, ti transporteri sprječavaju zadržavanje otrovnih produkata u mozgu.

Glialne (potporne) stanice zvane astrociti skupljaju se oko krvnih žila u mozgu i čini se da igraju važnu ulogu u razvoju krvno-moždane barijere. Čini se da oni također doprinose transportu jona iz mozga u krv.

S druge strane, postoje područja živčanog sustava koja imaju propusniju krvno-moždanu barijeru nego u drugima. Sljedeći odjeljak objašnjava za što se radi.

Značajke

Da bi mozak pravilno funkcionirao, važno je da se održava ravnoteža između tvari unutar neurona i u izvanćelijskoj tekućini koja se nalazi oko njih. To omogućava da se poruke pravilno prenose između stanica.

Ako se komponente izvanstanične tekućine promijene, čak i neznatno, taj će se prijenos promijeniti, što će dovesti do promjena u funkciji mozga.

Stoga, krvno-moždana barijera djeluje regulirajući sastav ove tekućine. Na primjer, mnoga hrana koju jedemo sadrži kemikalije koje bi mogle modificirati razmjenu informacija između neurona. Krvno-moždana barijera sprječava da te tvari dođu do mozga, održavajući dobro funkcioniranje.

Važno je da krvno-moždana barijera nema jednoliku strukturu u živčanom sustavu. Postoje mjesta gdje je propusnija od drugih. To je korisno za omogućavanje prolaska tvari koje na drugim mjestima nisu dobrodošle.

Primjer je postem područja mozga. Ova regija kontrolira povraćanje i ima puno propusniju krvno-moždanu barijeru. Njegova je svrha da neuroni u tom području mogu brzo otkriti otrovne tvari u krvi.

Dakle, kada neki otrov koji dolazi iz želuca dospije u krvožilni sustav, on stimulira post-cerebralno područje, izazivajući povraćanje. Na taj način tijelo može izbaciti otrovne sadržaje iz želuca prije nego što počne štetno djelovati.

Ukratko, tri glavne funkcije krvno-moždane barijere su:

- Štiti mozak od potencijalno opasnih stranih tvari ili koje bi mogle promijeniti moždane funkcije.

- Štiti i odvaja središnji živčani sustav od hormona i neurotransmitera koji se nalaze u ostatku tijela, izbjegavajući neželjene učinke.

- Održava stalnu kemijsku ravnotežu u našem mozgu.

Koje tvari prelaze krvnu barijeru mozga?

Neke su tvari osjetljivije od drugih za prelazak krvno-moždane barijere. Tvari sa sljedećim karakteristikama ulaze lakše nego druge:

- Male molekule prolaze krvno-moždanu barijeru mnogo lakše nego velike.

- Materije topive u mastima lako prelaze krvno-moždanu barijeru, dok one koje to ne čine sporije ili ih nisu u mogućnosti prijeći. Jedna vrsta topljivih u masti lijeka koja lako dopire do našeg mozga su barbiturati. Ostali primjeri su etanol, nikotin, kofein ili heroin.

- Molekule s manje električnog naboja brže prolaze barijeru od onih s visokim nabojem.

Neke tvari mogu prijeći krvno-moždanu barijeru. Prije svega, molekule glukoze, kisika i aminokiselina prolaze kroz njega, koji su neophodni za pravilno funkcioniranje mozga.

Aminokiseline poput tirozina, triptofana, fenilalanina, valina ili leucina vrlo brzo ulaze u krvno-moždanu barijeru. Mnogi od njih su prekursori neurotransmitera koji se sintetiziraju u mozgu.

Međutim, ova barijera isključuje praktički sve velike molekule i 98% svih lijekova koji su sastavljeni od malih molekula.

Zato postoje poteškoće u liječenju moždanih bolesti, jer lijekovi obično ne prelaze barijeru ili to ne čine u potrebnim količinama. U određenim slučajevima, terapijska sredstva mogu se ubrizgati izravno u mozak da bi se prešla krvno-moždana barijera.

Istodobno, sprječava ulazak neurotoksina i lipofilnih tvari putem transportera koji regulira takozvani P-glikoprotein.

Cirkuventrikularni organi

Kao što je spomenuto, postoji nekoliko regija mozga u kojima je krvno-moždana barijera slabija i propusnija. Zbog toga tvari lako dopiru do tih regija.

Zahvaljujući tim područjima, mozak može kontrolirati sastav krvi. U cirkulikularnim organima su:

- Pinealna žlijezda: to je struktura koja se nalazi unutar našeg mozga, između očiju. Povezana je s našim biološkim ritmovima i važnim hormonskim funkcijama. Oslobađa melatonin i neuroaktivne peptide.

- Neurohypophysis: to je posteriorni režanj hipofize. Pohranjuje tvari iz hipotalamusa, uglavnom neurohormone poput oksitocina i vazopresina.

- Područje posljedica: kao što je spomenuto gore, stvara povraćanje kako bi spriječilo da postanemo pijani.

- Subforni organ: bitan je u regulaciji tjelesnih tekućina. Na primjer, ima važnu ulogu u osjećaju žeđi.

- vaskularni organ terminalne lamine: također doprinosi žeđi i ravnoteži tekućine putem oslobađanja vazopresina. Otkriva peptide i druge molekule.

- Srednja eminencija: to je područje hipotalamusa koje regulira prednju hipofizu interakcijom između stimulišućih i inhibirajućih hipotalamičkih hormona.

Uvjeti koji utječu na krvno-moždanu barijeru

Moguće je da se krvna moždana barijera poremeti zbog različitih bolesti. Također, kada je ova barijera oslabljena, može povećati vjerojatnost ili ubrzati početak neurodegenerativnih poremećaja.

- Hipertenzija ili visoki krvni tlak: može uzrokovati da se ta barijera promijeni i postane propusna, što može biti opasno za naše tijelo.

- Zračenje: dugotrajno izlaganje zračenju može oslabiti krvno-moždanu barijeru.

- Infekcije: upala nekih dijelova središnjeg živčanog sustava čini ovu barijeru slabijom. Primjer je meningitis, bolest kod koje moždane moždine (slojevi koji okružuju mozak i leđnu moždinu) upale razni virusi i bakterije.

- Trauma, ishemija, moždani udar… mogu uzrokovati izravno oštećenje mozga, utječući na krvno-moždanu barijeru.

- Apsces mozga. To je zbog upale i akumulacije gnoja unutar mozga. Infekcija obično dolazi iz uha, usta, sinusa itd. Iako može biti posljedica traume ili operacije. U većini slučajeva potrebno je 8 do 12 tjedana antibakterijske terapije.

- Multipla skleroza: čini se da ljudi s ovom bolešću imaju curenja u krvno-moždanoj barijeri. Zbog toga previše bijelih krvnih zrnaca dopire do mozga, gdje pogrešno napadaju mijelin.

Mijelin je tvar koja pokriva živčane stanice i omogućava živčanim impulsima da brzo i učinkovito putuju. Ako je uništena, pojavljuje se progresivno kognitivno i motoričko propadanje.

Reference

1. Barijera krvnog mozga. (SF). Preuzeto 22. travnja 2017. s Wikipedije: en.wikipedia.org.
2. Pregrada za mozak u krvi ("Držite se van"). (SF). Preuzeto 22. travnja 2017. iz Neuroscience za djecu: fakultet.washington.edu.
3. Pregrada za krv i mozak. (2. srpnja 2014.). Preuzeto s BrainFacts: brainfacts.org.
4. Carlson, NR (2006). Fiziologija ponašanja 8. izd. Madrid: Pearson.