หุ้น:
โครงสร้างฟังก์ชั่นและโรคของ Hematoencephalic Barrier
อุปสรรคสมองเลือด (BHE) เป็นผนังกึ่งสังเคราะห์ที่อยู่ระหว่างเลือดและสมอง มันถูกสร้างขึ้นจากเซลล์ที่สร้างผนังของเส้นเลือดฝอยในสมอง สิ่งกีดขวางนี้ทำให้เซลล์ประสาทของระบบประสาทส่วนกลางถูกแยกทางเคมีออกจากส่วนที่เหลือของร่างกาย.
Paul Ehrlich แพทย์ชาวเยอรมันผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาการแพทย์ในปี 1908 แสดงให้เห็นถึงการมีอยู่ของกำแพงเลือดสมอง.
ในปี 1878 เขาทำวิทยานิพนธ์เกี่ยวกับการย้อมสีเนื้อเยื่อ Ehrlich พยายามฉีดสีย้อมสีน้ำเงินที่เรียกว่าสวรรค์เข้าสู่กระแสเลือดของหนู เขาพบว่าเนื้อเยื่อทั้งหมดถูกย้อมเป็นสีน้ำเงินยกเว้นสมองและไขสันหลัง.
อย่างไรก็ตามเมื่อทำการฉีดสีย้อมเดียวกันลงในน้ำไขสันหลังของโพรงสมองในสมองระบบประสาทส่วนกลางทั้งหมดจะถูกย้อมเป็นสีน้ำเงิน.
การทดลองนี้แสดงให้เห็นว่ามีสิ่งกีดขวางระหว่างเลือดและของเหลวในเซลล์สมอง (ของเหลวนอกเซลล์): กำแพงเลือดสมอง.
สมองเป็นอวัยวะเดียวที่มีระบบรักษาความปลอดภัยของตัวเอง ต้องขอบคุณกำแพงกั้นสมองเลือดสารอาหารที่จำเป็นสามารถเข้าถึงได้ในขณะที่ปิดกั้นการเข้าใช้ของสารอื่น ๆ.
สิ่งกีดขวางนี้ทำหน้าที่รักษาการทำงานของเซลล์ประสาทอย่างเหมาะสมโดยควบคุมการเข้าและออกของสารเคมีในสมอง ถึงแม้ว่าโชคไม่ดีที่สิ่งกีดขวางนี้ทำหน้าที่อย่างมีประสิทธิภาพในการปิดกั้นทางเดินของสารแปลกปลอมไปยังสมองซึ่งโดยปกติแล้วยังป้องกันไม่ให้ยาเสพติดถึงสิ่งนี้.
ไม่ว่าในกรณีใดการวิจัยยังคงออกแบบยาที่มีข้อกำหนดที่จำเป็นในการเจาะทะลุสิ่งกีดขวางนี้.
อย่างไรก็ตามมีบางส่วนของร่างกายที่ไม่มีสิ่งกีดขวางเลือดสมอง เหล่านี้เป็นที่รู้จักกันในนามอวัยวะ circuventricular.
ในที่สุดมีเงื่อนไขบางประการที่ทำให้เกิดการเปิดกั้นเลือดสมอง วิธีนี้ช่วยให้สามารถแลกเปลี่ยนสารได้อย่างอิสระดังนั้นการทำงานของสมองสามารถเปลี่ยนแปลงได้ บางคนมีการอักเสบบาดแผลหรือโรคต่าง ๆ เช่นหลายเส้นโลหิตตีบ.
โครงสร้างของอุปสรรคเลือดสมอง
สารบางอย่างสามารถข้ามสิ่งกีดขวางนี้ได้ แต่สารบางอย่างไม่สามารถทำได้ ซึ่งหมายความว่ามันเป็นอุปสรรคที่เลือกได้.
ในส่วนใหญ่ของร่างกายเซลล์ที่ทำขึ้นเส้นเลือดฝอยไม่ผูกแน่น เหล่านี้เรียกว่าเซลล์บุผนังหลอดเลือดและมีรอยแยกระหว่างกันซึ่งสารต่าง ๆ สามารถเข้าและออก ดังนั้นองค์ประกอบจะถูกแลกเปลี่ยนระหว่างเลือดและของเหลวที่อยู่รอบ ๆ เซลล์ของสิ่งมีชีวิต (ของเหลวนอกเซลล์).
อย่างไรก็ตามในระบบประสาทส่วนกลางเส้นเลือดฝอยไม่มีรูกุญแจเหล่านี้ ในทางตรงกันข้ามเซลล์มีการเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิด สิ่งนี้จะช่วยป้องกันไม่ให้สารหลายชนิดออกจากเลือด.
เป็นความจริงที่ว่ามีสารที่เป็นรูปธรรมบางอย่างที่สามารถข้ามสิ่งกีดขวางนี้ได้ พวกเขาทำสิ่งนี้โดยใช้โปรตีนพิเศษที่ขนส่งพวกมันจากผนังของเส้นเลือดฝอย.
ยกตัวอย่างเช่นตัวขนส่งกลูโคสยอมให้สารนี้เข้าไปในสมองเพื่อเป็นเชื้อเพลิง นอกจากนี้ตัวขนย้ายเหล่านี้ยังช่วยป้องกันของเสียที่เป็นพิษไม่ให้สะสมในสมอง.
เซลล์ Glial (รองรับ) เรียกว่า astrocytes จับกันเป็นก้อนรอบ ๆ หลอดเลือดสมองและมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาสิ่งกีดขวางในสมองและเลือด สิ่งเหล่านี้ดูเหมือนจะมีส่วนช่วยในการเคลื่อนย้ายของไอออนจากสมองไปสู่เลือด.
ในทางตรงกันข้ามมีพื้นที่ของระบบประสาทที่มีอุปสรรคเลือดสมองที่ดูดซึมได้มากกว่าในคนอื่น ๆ ส่วนต่อไปนี้อธิบายสิ่งที่มีไว้สำหรับ.
ฟังก์ชั่น
เพื่อให้สมองมีการทำงานที่ดีจำเป็นต้องรักษาสมดุลระหว่างสารภายในเซลล์ประสาทและในของเหลวนอกเซลล์ที่อยู่รอบตัวพวกเขา สิ่งนี้ทำให้ข้อความถูกส่งระหว่างเซลล์อย่างเหมาะสม.
หากส่วนประกอบของสารนอกเซลล์เปลี่ยนแปลงไปเพียงเล็กน้อยการส่งผ่านนี้จะถูกเปลี่ยนซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในการทำงานของสมอง.
ดังนั้นอุปสรรคเลือดสมองทำหน้าที่ในการควบคุมองค์ประกอบของของเหลวนี้ ตัวอย่างเช่นอาหารหลายอย่างที่เรากินในปัจจุบันมีสารเคมีที่สามารถปรับเปลี่ยนการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างเซลล์ประสาท อุปสรรคเลือดสมองป้องกันสารเหล่านี้จากการเข้าถึงสมองรักษาการทำงานที่ดี.
สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่ากำแพงสมองเลือดไม่มีโครงสร้างที่สม่ำเสมอตลอดทั้งระบบประสาท มีสถานที่ที่มีการซึมผ่านได้มากกว่าที่อื่น ๆ สิ่งนี้มีประโยชน์ในการอนุญาตให้ผ่านสารที่ไม่ได้รับการต้อนรับในที่อื่น ๆ.
ตัวอย่างคือพื้นที่ postrema ของก้านสมอง ภูมิภาคนี้ควบคุมการอาเจียนและมีสิ่งกีดขวางในเลือดและสมองมากขึ้น โดยมีวัตถุประสงค์คือเซลล์ประสาทในพื้นที่นั้นสามารถตรวจจับสารพิษในเลือดได้อย่างรวดเร็ว.
ดังนั้นเมื่อพิษบางชนิดที่มาจากกระเพาะอาหารถึงระบบไหลเวียนเลือดมันจะกระตุ้นบริเวณของหวานในสมองที่ทำให้อาเจียน ด้วยวิธีนี้สิ่งมีชีวิตสามารถขับไล่สารพิษออกจากกระเพาะอาหารก่อนที่มันจะเป็นอันตราย.
โดยสรุปฟังก์ชั่นหลักสามอย่างของกำแพงเลือดสมองคือ:
- ปกป้องสมองจากสารแปลกปลอมที่อาจเป็นอันตรายหรืออาจเปลี่ยนการทำงานของสมอง.
- ปกป้องและแยกระบบประสาทส่วนกลางจากฮอร์โมนและสารสื่อประสาทที่อยู่ในส่วนที่เหลือของร่างกายหลีกเลี่ยงผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์.
- รักษาสมดุลทางเคมีที่คงที่ในสมองของเรา.
สารอะไรขวางกั้นเลือดสมอง?
มีสารที่ไวต่อการสัมผัสข้ามสิ่งกีดขวางเลือดสมอง สารที่มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้สามารถใส่ได้ง่ายกว่าสารอื่น:
- โมเลกุลขนาดเล็กผ่านอุปสรรคเลือดสมองได้ง่ายกว่าโมเลกุลขนาดใหญ่.
- สารที่ละลายไขมันได้อย่างง่ายดายข้ามอุปสรรคเลือดสมองในขณะที่สิ่งที่ไม่ได้ทำมันช้ากว่าหรือไม่ผ่านมัน ยาประเภทหนึ่งที่ละลายในไขมันที่ไปถึงสมองของเราได้ง่ายคือ barbiturates ตัวอย่างอื่น ๆ ได้แก่ เอทานอลนิโคตินคาเฟอีนหรือเฮโรอีน.
- โมเลกุลที่มีประจุไฟฟ้าน้อยกว่าจะผ่านสิ่งกีดขวางได้เร็วกว่าโมเลกุลที่มีประจุสูง.
สารบางอย่างสามารถข้ามกำแพงสมองเลือด เหนือสิ่งอื่นใดพวกมันผ่านโมเลกุลของกลูโคสออกซิเจนและกรดอะมิโนซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับการทำงานที่เหมาะสมของสมอง.
กรดอะมิโนเช่นไทโรซีนทริปโตเฟนฟีนิลลาลานินวาลลีนหรือลูซินเข้าสู่เลือดและสมองกั้นอย่างรวดเร็ว หลายสิ่งเหล่านี้เป็นสารตั้งต้นของสารสื่อประสาทที่ถูกสังเคราะห์ในสมอง.
อย่างไรก็ตามอุปสรรคนี้ไม่รวมโมเลกุลขนาดใหญ่เกือบทั้งหมดและ 98% ของยาทั้งหมดที่ประกอบด้วยโมเลกุลขนาดเล็ก.
นั่นคือสาเหตุที่มีปัญหาในการรักษาโรคทางสมองเนื่องจากยามักจะไม่ข้ามสิ่งกีดขวางหรือไม่อยู่ในปริมาณที่จำเป็น ในบางกรณีตัวแทนการรักษาสามารถฉีดเข้าไปในสมองโดยตรงเพื่อหลีกเลี่ยงอุปสรรคเลือดสมอง.
ในเวลาเดียวกันป้องกันการเข้าสู่เซลล์ประสาทและ lipophilic ผ่านตัวขนย้ายที่ควบคุมโดย glycoprotein P.
อวัยวะภายใน
ดังที่กล่าวไว้มีบริเวณสมองหลายแห่งที่กั้นเลือดสมองอ่อนแอและดูดซึมได้มากที่สุด ทำให้สารไปถึงบริเวณเหล่านี้ได้อย่างง่ายดาย.
ต้องขอบคุณพื้นที่เหล่านี้สมองสามารถควบคุมองค์ประกอบของเลือด ภายในอวัยวะ circuventricular คือ:
- ต่อมไพเนียล: เป็นโครงสร้างที่อยู่ภายในสมองของเราระหว่างดวงตา มันเกี่ยวข้องกับจังหวะทางชีวภาพของเราและการทำงานของฮอร์โมนที่สำคัญ ปล่อยเมลาโทนินและเปปไทด์ที่ออกฤทธิ์ทางประสาท.
- Neurohypophysis: เป็นกลีบหลังของต่อมใต้สมอง ร้านค้าสารจากมลรัฐส่วนใหญ่ neurohormones เช่นอุ้งและ vasopressin.
- บริเวณ postrema: ดังกล่าวข้างต้นสร้างอาเจียนเพื่อป้องกันเราจากการทำให้มึนเมา.
- อวัยวะใต้ผิวหนัง: มันเป็นสิ่งจำเป็นในการควบคุมของเหลวในร่างกาย ตัวอย่างเช่นมันมีบทบาทสำคัญในความรู้สึกของความกระหาย.
- อวัยวะของหลอดเลือด lamina: ยังมีส่วนช่วยให้ความกระหายน้ำและความสมดุลของของเหลวผ่าน vasopressin ตรวจจับเปปไทด์และโมเลกุลอื่น ๆ.
- Eminence media: เป็นพื้นที่ของมลรัฐที่ควบคุมต่อมใต้สมองส่วนหน้าผ่านการทำงานร่วมกันระหว่างการกระตุ้น hypothalamic และการยับยั้งฮอร์โมน.
เงื่อนไขที่มีผลต่อการกั้นเลือดสมอง
มีความเป็นไปได้ว่าอุปสรรคเลือดสมองจะเปลี่ยนแปลงเนื่องจากโรคที่แตกต่างกัน นอกจากนี้เมื่อสิ่งกีดขวางนี้อ่อนตัวลงก็เป็นไปได้ที่ความน่าจะเป็นเพิ่มขึ้นหรือเร่งการปรากฏตัวของความผิดปกติของระบบประสาท.
- ความดันโลหิตสูงหรือความตึงเครียดสูง: สามารถทำให้สิ่งกีดขวางนี้มีการเปลี่ยนแปลงกลายเป็นซึมผ่านได้ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อร่างกายของเรา.
- การแผ่รังสี: การได้รับรังสีเป็นเวลานานสามารถทำให้สิ่งกีดขวางสมองเลือดลดลง.
- การติดเชื้อ: การอักเสบของบางส่วนของระบบประสาทส่วนกลางทำให้จุดอ่อนนี้อ่อนแอลง ตัวอย่างคือเยื่อหุ้มสมองอักเสบซึ่งเป็นโรคที่สมองเยื่อหุ้มสมอง (ชั้นที่ล้อมรอบสมองและไขสันหลัง) มีการอักเสบจากไวรัสและแบคทีเรียต่างๆ.
- การบาดเจ็บ, ขาดเลือด, โรคหลอดเลือดสมอง ... สามารถทำให้เกิดความเสียหายโดยตรงต่อสมอง, ส่งผลกระทบต่ออุปสรรคเลือดสมอง.
- ฝีในสมอง มันเกิดจากการอักเสบและการสะสมของหนองในสมอง การติดเชื้อมักมาจากหูปากไซนัส ฯลฯ แม้ว่ามันอาจจะเป็นผลมาจากการบาดเจ็บหรือการผ่าตัด ในกรณีส่วนใหญ่ใช้เวลา 8 ถึง 12 สัปดาห์ในการรักษาด้วยยาต้านแบคทีเรีย.
- หลายเส้นโลหิตตีบ: ดูเหมือนว่าคนที่เป็นโรคนี้มีรอยรั่วในกำแพงเลือดสมอง นี่เป็นสาเหตุที่ทำให้เซลล์เม็ดเลือดขาวจำนวนมากเกินไปไปถึงสมอง.
Myelin เป็นสารที่ครอบคลุมเซลล์ประสาทและช่วยให้เส้นประสาทเส้นประสาทเดินทางได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ถ้ามันถูกทำลายการเสื่อมสภาพทางปัญญาและความก้าวหน้าของมอเตอร์จะปรากฏขึ้น.
การอ้างอิง
- อุปสรรคสมองเลือด ( N.d. ) สืบค้นเมื่อวันที่ 22 เมษายน 2017 จาก Wikipedia: en.wikipedia.org.
- The Blood Brain Barrier ("Keep Out") ( N.d. ) สืบค้นเมื่อวันที่ 22 เมษายน 2017 จาก Neuroscience สำหรับเด็ก ๆ : Faculty.washington.edu.
- Barrier เลือดสมอง (2 กรกฎาคม 2014) สืบค้นจาก BrainFacts: brainfacts.org.
- Carlson, N.R. (2006) สรีรวิทยาของพฤติกรรม 8th เอ็ดมาดริด: เพียร์สัน.