Блоод-браин барриер

Крвно-мозак баријера је изузетно важна за пружање хомеостазе у мозгу, али многа питања која се тичу његовог формирања још увек нису у потпуности схваћена. Али већ сада је апсолутно јасно да је БББ најизраженији на диференцијацији, сложености и густини хистохематолошке баријере. Његова главна структурна и функционална јединица су ендотелне ћелије капилара мозга.

Метаболизам мозга, као ни један други орган, зависи од супстанци које долазе са крвотоком. Бројни крвни судови који пружају рад нервног система одликују чињеницом да је процес пенетрације супстанци кроз њихове зидове селективан. Ендотелијалне ћелије капилара мозга су повезане континуалним континуалним контактима, тако да супстанце могу проћи само кроз ћелије, али не и између њих. Глиал ћелије, друга компонента крвно-мозга баријере, се држе спољашње површине капилара. У васкуларним плексусима вентрикула мозга, анатомска основа преграде су епителне ћелије, такође чврсто повезане. Тренутно је крвно-мождана баријера се не сматра анатомски и морфолошки и функционално као формације стању да селективно прође, ау неким случајевима и доставља се нервне ћелије помоћу активних механизама транспортних различитим молекулима. Стога, баријера врши регулаторне и заштитне функције

У мозгу постоје структуре у којима је крвно-мозга баријера ослабљена. То се, пре свега, хипоталамус, као и број формација на дну 3. И 4. Комора - задњи кутија (ареја пострема), субфорницал субкомиссурални и тела, као и епифиза. Интегритет БББ је узнемирен исхемијским и запаљенским лезијама мозга.

Сматра се да је крвно-мозга баријера коначно формирана када својства ових ћелија задовољавају два стања. Прво, стопа ендоскитозе у течној фази (пиноцитоза) у њима би требало бити изузетно ниска. Друго, специфични густи контакти морају се формирати између ћелија, за које је карактеристичан веома висок електрични отпор. Достиже вредности 1000-3000 Ω / цм ² за капиларе меког дура матера и од 2000 до 8000 0м / цм2 за интрапаренцхималне мождане капиларе. За поређење: просечна вредност трансендотелијалног електричног отпора капилара скелетних мишића је само 20 охм / цм2.

Пропустљивост крвно-мозних баријера за већину супстанци је у великој мери одређена њиховим својствима, као и способношћу неурона да синтетизују ове супстанце самостално. Супстанце које могу превазићи ову препреку укључују, пре свега, кисеоник и угљен-диоксид, као и разне металне јоне, глукозу, есенцијалне аминокиселине и масне киселине неопходне за нормално функционисање мозга. Превоз глукозе и витамина се врши помоћу вектора. У исто време, Д- и Л-глукоза имају различите стопе пенетрације кроз баријеру - у првом је више од 100 пута већа. Глукоза игра главну улогу иу енергетском метаболизму мозга и у синтези бројних амино киселина и протеина.

Водећи фактор који одређује функционисање крвно-мозних баријера је ниво метаболизма нервних ћелија.

Пружање неурона неопходним супстанцама врши се не само уз помоћ одговарајућих капилара у крви, већ и захваљујући процесима меканих и арахноидних шкољки преко којих циркулише цереброспинална течност. Цереброспинална течност се налази у шупљини лобање, у коморама мозга и у размацима између мембрана мозга. Код људи, њен волумен је око 100-150 мл. Због цереброспиналне течности одржава се осмотска равнотежа нервних ћелија и уклањају се метаболички производи отровни за нервно ткиво.

Начини размене медијатора и улога крвно-мозних баријера у метаболизму (на: Схепхерд, 1987) 

Пролаз супстанци кроз крвно-мождану баријеру зависи не само на пермеабилност васкуларног зида су (молекулска тежина, пуњење и липофилност супстанце), али и од присуства или одсуства активних транспортних система.

Стереоспецифични транспортер за глукозу независно од инсулина (ГЛУТ-1), који обезбеђује пренос ове супстанце кроз крвно-мождану баријеру, богат је ендотелијалним ћелијама капиларних мозгова. Активност овог транспортера може обезбедити испоруку глукозе у количини од 2-3 пута већа од оне коју захтева мозак у нормалним условима.

Карактеристике транспортних система крвно-мождане баријере (након: Пардридге, Олдендорф, 1977)

Преносне везе	Примарна подлога	Км, мМ	Вмак нмол / мин * г
Хексоси	Глукоза	9тх	1600
Монокарбоксилне киселине	Лактат	1.9	120
Неутралне аминокиселине	Фенилаланин	0.12	30
Основне аминокиселине	Лисин	0.10	6тх
Амин	Холин	0.22	6тх
Пурини	Аденин	0.027	1
Нуклеозиди	Аденозин	0.018	0.7

Код деце са поремећајем функционисања овог транспортера, значајно се смањује ниво глукозе у цереброспиналној течности и поремећај у развоју и функционисању мозга.

Монокарбоксилне киселине (Л-лактат, ацетат, пируват), као и тела кетона транспортују се одвојеним стереоспецифичним системима. Иако је интензитет њиховог транспорта нижи од промета транспорта глукозе, они су важан метаболички подлога код новорођенчади и порођаја.

Превоз холина у централни нервни систем такође је посредован носачем и може се регулисати брзином синтезе ацетилхолина у нервном систему.

Витамини се не синтетишу од мозга и испоручују се из крви помоћу посебних транспортних система. Упркос чињеници да ови системи имају релативно ниску транспортну активност, у нормалним условима могу обезбедити транспорт количине витамина неопходних за мозак, али њихов недостатак у храни може довести до неуролошких поремећаја. Неки плазма протеини такође могу продрети у крвно-мождану баријеру. Један од начина њиховог пенетрације је трансцитоза, посредована рецепторима. На тај начин, инсулин, трансферин, вазопресин и фактор раста попут инсулина продире у препреку. Ендотелне ћелије капиларних мозгова имају специфичне рецепторе за ове протеине и способне су да спроводе ендоцитозу комплекса протеина-рецептора. Важно је да се као последица доганаја сложени дезинтегрира, непропусни протеин се може ослободити на супротној страни ћелије, а рецептор је поново уграђен у мембрану. За поликацијске протеине и лектине, метод пенетрације кроз БББ је такође трансцитоза, али није повезан са радом специфичних рецептора.

Многи неуротрансмитери присутни у крви нису у могућности продрети у БББ. Према томе, допамин нема ову способност, док Л-Допа продире кроз БББ користећи неутрални транспортни систем аминокиселина. Поред тога, капиларне ћелије садрже ензиме метаболизма неуротрансмитера (холинестеразе, ГАБА-трансаминазе аминопептидаза ет ал.), Другс и отровне супстанце, који пружа не само заштиту мозга из крви циркулише неуротрансмитере, али и на токсине.

ГЕБ такође учествује у протеини носиоца који транспортују супстанце из ендотелних ћелија капиларних мозгова у крв, спречавајући њихов продор у мозак, на пример, б-гликопротеин.

Током онтогенезе, брзина транспорта различитих супстанци кроз БББ се значајно мења. Дакле, брзина транспорта б-хидроксибутира, триптофана, аденина, холина и глукозе код новорођенчади је значајно већа него код одраслих. Ово одражава релативно већу потребу развоја мозга у енергији и макромолекуларним супстратима.

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