KRVNO-MOŽGANSKA OVIRA: STRUKTURA, FUNKCIJE, BOLEZNI - GEOGRAFÍA - 2026

Krvno-možgansko pregrado je polprepustne stene med krvi in možganih. Sestavljajo ga celice, ki sestavljajo stene možganskih krvnih kapilar. Ta pregrada omogoča nevrone v osrednjem živčnem sistemu kemično izolirane od preostalega telesa.

Možgani so edini organ, ki ima svoj varnostni sistem. Zahvaljujoč krvno-možganski pregradi lahko bistvena hranila dosežejo, hkrati pa blokirajo vnos drugih snovi.

Atrociti tipa 1 okoli kapilar v možganih

Ta ovira služi ohranjanju pravilnega delovanja nevronov z nadzorom vstopa in izstopa kemikalij v možganih. Na žalost pa ta ovira deluje tako učinkovito, saj blokira prehod tujih snovi v možgane, da običajno tudi prepreči, da bi zdravila prišla do možganov.

Vsekakor raziskave nadaljujejo z načrtovanjem zdravil, ki imajo potrebne zahteve za prodor skozi to oviro. Vendar pa obstajajo nekateri predeli telesa, kjer ni krvno-možganske pregrade; znani so kot cirventrikularni organi.

Končno obstajajo določeni pogoji, ki povzročajo odpiranje krvno-možganske pregrade. To omogoča prosto izmenjavo snovi, tako da se lahko spremeni delovanje možganov. Nekateri od njih so vnetja, travme ali bolezni, kot je multipla skleroza.

Struktura krvno-možganske pregrade

Krvno-možganska ovira med možgani in krvjo

Nekatere snovi lahko preidejo to oviro, druge pa ne, kar pomeni, da gre za selektivno prepustno oviro.

V večjem delu telesa se celice, ki sestavljajo krvne kapilare, ne držijo tesno. Temu pravimo endotelne celice, med njimi pa imajo vrzeli, skozi katere lahko različne snovi vstopajo in izstopajo. Tako se elementi izmenjujejo med krvno plazmo in tekočino, ki obdaja celice telesa (zunajcelična tekočina).

Vendar v osrednjem živčnem sistemu kapilare nimajo teh razcepov. Namesto da so celice tesno pletene. To preprečuje, da bi številne snovi zapustile kri.

Res je, da obstajajo nekatere posebne snovi, ki lahko prestopijo to oviro. To storijo s posebnimi proteini, ki jih prevažajo skozi stene kapilar.

Na primer, transporterji glukoze omogočajo, da glukoza vstopi v možgane, da zagotovi gorivo. Poleg tega ti prevozniki preprečujejo, da bi strupeni odpadni produkti ostali v možganih.

Glialne (podporne) celice, imenovane astrociti, se grozdijo okoli krvnih žil v možganih in zdijo, da igrajo pomembno vlogo pri razvoju krvno-možganske pregrade. Zdi se, da tudi ti prispevajo k prenašanju ionov iz možganov v kri.

Po drugi strani obstajajo področja živčnega sistema, ki imajo bolj prepustno krvno-možgansko pregrado kot pri drugih. V naslednjem razdelku je razloženo, za kaj gre.

Lastnosti

Za dobro delovanje možganov je nujno, da se vzdržuje ravnovesje med snovmi znotraj nevronov in v zunajcelični tekočini, ki je okoli njih. To omogoča pravilno pošiljanje sporočil med celicami.

Če se sestavine zunajcelične tekočine spremenijo, se rahlo spremeni, se bo ta prenos spremenil, kar bo privedlo do sprememb v delovanju možganov.

Zato krvno-možganska pregrada deluje z regulacijo sestave te tekočine. Na primer, veliko živil, ki jih uživamo, vsebujejo kemikalije, ki bi lahko spremenile izmenjavo informacij med nevroni. Krvno-možganska pregrada preprečuje, da bi te snovi prišle do možganov, pri čemer ohranjajo dobro delovanje.

Pomembno je, da krvno-možganska pregrada nima enakomerne strukture v celotnem živčnem sistemu. Obstajajo mesta, kjer je bolj prepustna od drugih. To je koristno, da omogočimo prehod snovi, ki v drugih krajih niso dobrodošle.

Primer je postem področja možganskega debla. Ta regija nadzoruje bruhanje in ima veliko bolj prepustno krvno-možgansko pregrado. Njegov namen je, da lahko nevroni na tem območju hitro zaznajo strupene snovi v krvi.

Tako, ko nekaj strupa, ki prihaja iz želodca, doseže obtočni sistem, spodbudi post-cerebralno območje, kar povzroči bruhanje. Na ta način lahko telo izloči strupene vsebine iz želodca, preden začne škoditi.

Če povzamemo, so tri glavne funkcije krvno-možganske pregrade:

- Ščiti možgane pred potencialno nevarnimi tujimi snovmi ali, ki bi lahko spremenile delovanje možganov.

- Ščiti in ločuje centralni živčni sistem pred hormoni in nevrotransmiterji, ki so v ostalem telesu, pri čemer se izogne ​​neželenim učinkom.

- V naših možganih ohranja stalno kemijsko ravnovesje.

Katere snovi prečkajo krvno možgansko pregrado?

Nekatere snovi so bolj občutljive kot druge za prestopanje krvno-možganske pregrade. Snovi z naslednjimi lastnostmi vnesejo lažje kot druge:

- Majhne molekule prehajajo krvno-možgansko pregrado veliko lažje kot velike.

- Maščobne topne snovi zlahka prestopijo krvno-možgansko pregrado, medtem ko tiste, ki tega ne počnejo počasneje ali ga ne morejo prestopiti. Ena vrsta maščob, topnih v maščobi, ki zlahka doseže naše možgane, so barbiturati. Drugi primeri so etanol, nikotin, kofein ali heroin.

- Molekule z manj električnega naboja preidejo oviro hitreje kot tiste z visokim nabojem.

Nekatere snovi lahko prestopijo krvno-možgansko pregrado. Predvsem pa skozi njega prehajajo molekule glukoze, kisika in aminokislin, ki so bistvene za pravilno delovanje možganov.

Aminokisline, kot so tirozin, triptofan, fenilalanin, valin ali levcin, zelo hitro vstopijo v krvno-možgansko pregrado. Mnogi od njih so predhodniki nevrotransmiterjev, ki se sintetizirajo v možganih.

Vendar pa ta ovira izključuje praktično vse velike molekule in 98% vseh zdravil, ki so sestavljene iz majhnih molekul.

Zato obstajajo težave pri zdravljenju možganskih bolezni, saj zdravila ponavadi ne prestopijo ovire ali tega ne storijo v potrebnih količinah. V določenih primerih lahko terapevtska sredstva injiciramo neposredno v možgane, da presežemo krvno-možgansko pregrado.

Hkrati preprečuje vstop nevrotoksinov in lipofilnih snovi skozi transporter, ki ga ureja tako imenovani P-glikoprotein.

Cirkuventrikularni organi

Kot rečeno, obstaja več možganskih regij, kjer je krvno-možganska pregrada šibkejša in bolj prepustna. Zaradi tega snovi enostavno pridejo do teh regij.

Zahvaljujoč tem območjem lahko možgani nadzorujejo sestavo krvi. V cirkulatornih organih so:

- Pinealna žleza: gre za zgradbo, ki se nahaja v naših možganih, med očmi. Povezana je z našimi biološkimi ritmi in pomembnimi hormonskimi funkcijami. Sprošča melatonin in nevroaktivne peptide.

- Nevrohipofiza: je zadnjični reženj hipofize. Shranjuje snovi iz hipotalamusa, predvsem nevrohormone, kot sta oksitocin in vazopresin.

- Območje pokončnega odstranjevanja: kot že omenjeno, povzroča bruhanje in preprečuje, da bi postali pijani.

- Subforni organ: bistven je pri uravnavanju telesnih tekočin. Na primer, ima pomembno vlogo pri občutku žeje.

- Vaskularni organ terminalne lamine: prispeva tudi k žeji in ravnovesju tekočine s sproščanjem vazopresina. Zazna peptide in druge molekule.

- Mediana eminenca: gre za območje hipotalamusa, ki uravnava prednjo hipofizo z interakcijami med stimulacijskimi in zaviralnimi hipotalamičnimi hormoni.

Pogoji, ki vplivajo na krvno-možgansko pregrado

Možno je, da se krvna možganska pregrada moti zaradi različnih bolezni. Tudi, ko je ta pregrada oslabljena, lahko poveča verjetnost ali pospeši pojav nevrodegenerativnih motenj.

- Hipertenzija ali visok krvni tlak: lahko povzroči, da se ta pregrada spremeni, postane prepustna, kar je lahko nevarno za naše telo.

- Sevanje: dolga izpostavljenost sevanju lahko oslabi krvno-možgansko pregrado.

- Okužbe: vnetje nekaterih delov osrednjega živčnega sistema to oviro oslabi. Primer je meningitis, bolezen, pri kateri možganske možgane (plasti, ki obdajajo možgane in hrbtenjačo) vnamejo različni virusi in bakterije.

- Travme, ishemija, možganska kap … lahko povzročijo neposredne poškodbe možganov in vplivajo na krvno-možgansko pregrado.

- Možganski absces. Nastane zaradi vnetja in kopičenja gnoj v možganih. Okužba običajno prihaja iz ušesa, ust, sinusov itd. Čeprav je lahko posledica travme ali kirurškega posega. V večini primerov je potrebno 8 do 12 tednov antibakterijske terapije.

- Multipla skleroza: zdi se, da imajo ljudje s to boleznijo puščanje krvno-možganske pregrade. To povzroči, da preveč belih krvnih celic doseže možgane, kjer napačno napadejo mielin.

Myelin je snov, ki pokriva živčne celice in omogoča, da živčni impulzi potujejo hitro in učinkovito. Če je uničen, se pojavi progresivno kognitivno in motorično poslabšanje.

Reference

1. Krvna možganska ovira. (sf). Pridobljeno 22. aprila 2017 z Wikipedije: en.wikipedia.org.
2. Krvna možganska pregrada ("Keep Out"). (sf). Pridobljeno 22. aprila 2017 iz Neuroscience za otroke: fakulteta.washington.edu.
3. Krvno-možganska ovira. (2. julij 2014). Pridobljeno iz BrainFacts: brainfacts.org.
4. Carlson, NR (2006). Fiziologija vedenja 8. izd. Madrid: Pearson.