Blut-Hirn-Schranke Die Schutzschicht des Gehirns

Im Enzephalon ist das gesamte Nervensystem ein grundlegendes Organ für den Menschen. Daher ist es durch Knochen (Schädel und Wirbelsäule) und durch ein System aus drei Membranschichten, den sogenannten Meningen, stark geschützt. Die Sicherheit der verschiedenen Teile des Gehirns wurde durch Millionen von Jahren der Evolution verstärkt.

Alle diese Elemente können zwar zum Schutz des Schädels vor einem Schlag oder Trauma unerlässlich sein, reichen jedoch möglicherweise nicht aus, um das Gehirn vor anderen Arten von Gefahren wie viralen Infektionen zu schützen, die durch das Blut gelangen könnten. Um diese Art von Gefahr so ​​weit wie möglich zu vermeiden, Wir haben eine andere Art von Schutz: die Blut-Hirn-Schranke (BHE).

Die Entdeckung der BHE

Während bereits die Existenz von etwas früher vermutet, dass der Gehalt des Blutes im Blutsystem und das Nervensystem getrennt, würde die Realisierung dieser Tatsache nicht kommen, bis 1885. Ein Forscher Paul Ehrlich nannte eine Tinktur in der Blutversorgung eingeführt ein Tier und dann beobachten, dass Der einzige Punkt, der nicht gefärbt wurde, war das zentrale Nervensystem und speziell das Enzephalon. Der Grund dafür musste in einem Schutzsystem liegen, das diesen Bereich wie eine Membran umgab.

Später versuchte ein anderer Forscher, Edwin Goldman, den umgekehrten Prozess, indem er die Liquorflüssigkeit färbte und beobachtete, dass die einzigen farbigen Teile dem Nervengewebe entsprachen. Diese Experimente spiegeln die Existenz von wider etwas, das eine starke Blockade zwischen dem Nervensystem und dem Rest des Körpers erzeugt, etwas, das Jahre später von Lewandowski als Blut-Hirn-Schranke bezeichnet und von einer großen Anzahl von Experten erforscht wurde.

Ein Schutz zwischen Blut und Gehirn

Die Blut-Hirn-Schranke ist eine kleine Schicht von Endothelzellen, Zellen, die Teil der Wand von Blutgefäßen sind, befindet sich entlang der meisten Kapillaren, die das Gehirn spülen. Diese Schicht zeichnet sich vor allem durch ihre hohe Undurchlässigkeit aus, so dass nicht viele Substanzen aus dem Blut in das Gehirn gelangen und umgekehrt.

Auf diese Weise die BHE wirkt als Filter zwischen Blut und Nervensystem. Trotzdem können einige Substanzen wie Wasser, Sauerstoff, Glucose, Kohlendioxid, Aminosäuren und einige weitere Moleküle passieren, wobei die Dichtigkeit relativ ist.

Seine Wirkung als Filter wird sowohl durch seine Struktur als durch die Beschränkung der Vereinigung zwischen den Zellen, die den Durchgang zu den verschiedenen Substanzen ausmachen, als auch durch den Stoffwechsel der Substanzen, die durch die Verwendung von Enzymen erreicht werden, ausgeführt Transporter. Das heißt, es hat eine physische Facette und eine andere, die chemisch ist.

Obwohl die Blut-Hirn-Schranke selbst eine Schicht von Endothelzellen ist, hängt ihre einwandfreie Funktion auch von anderen Arten zellulärer Strukturen ab. Insbesondere wird es von Zellen unterstützt, die Perizyten genannt werden, die strukturelle Unterstützung geben und die Endothelzellen umhüllen, während sie eine stabile Blutgefäßwand sowie Mikroglia aufrechterhält.

Die blinden Flecken der BHE

Trotz der Bedeutung hat es beim Schutz des Nervensystems die Blut-Hirn-Schranke Es deckt nicht das gesamte Gehirn ab, da es einige Substanzen aufnehmen und abgeben muss, wie Hormone und Neurotransmitter. Das Vorhandensein dieser Art von blinden Flecken ist notwendig, um das ordnungsgemäße Funktionieren des Organismus zu gewährleisten, da das Gehirn nicht vollständig von dem, was im übrigen Körper geschieht, isoliert bleiben kann.

Die Bereiche, die nicht durch diese Barriere geschützt sind, befinden sich um den dritten Hirnventrikel und werden als "Parodontialorgane" bezeichnet. In diesen Bereichen haben die Kapillaren ein mit Fenstern versehenes Endothel mit einigen Öffnungen oder Zugängen, die den Fluss von Substanzen von einer Seite der Membran zur anderen ermöglichen.

Standorten ohne Blut-Hirn-Schranke sind vor allem des neuroendokrinen Systems und des autonomen Nervensystems, und ein Teil der Strukturen dieser Gruppe Zirkumventrikuläres Organ neurohypophyse, die Zirbeldrüse, einige Bereiche des Hypothalamus, der Area postrema des vasculoso Organ Lamina terminalis und die Subfornikalorgans (unterhalb der Fornix).

Überqueren der Blut-Hirn-Schranke

Wie wir gesehen haben, ist die Blut-Hirn-Schranke durchlässig, aber relativ, da sie den Durchtritt einiger Substanzen erlaubt. Unabhängig von den Orten, an denen die Blut-Hirn-Schranke nicht vorhanden ist, gibt es eine Reihe von Mechanismen, durch die wesentliche Komponenten für das Funktionieren der Zellen durchlaufen werden können.

Der häufigste und am häufigsten verwendete Mechanismus in diesem Sinne ist die Verwendung von Transportern, wobei das zu transportierende Element oder die Substanz an einen Rezeptor gebunden ist, der anschließend in das Cytoplasma der Endothelzelle gelangt. Dort angekommen, wird die Substanz vom Rezeptor getrennt und auf der anderen Seite von der Endothelzelle selbst ausgeschieden.

Ein weiterer Mechanismus, durch den Substanzen die Blut-Hirn-Schranke überwinden, ist die Transzytose, Prozess, bei dem eine Reihe von Vesikeln in der Barriere gebildet wird, durch die Substanzen von einer Seite zur anderen gelangen können.

Durch die Transmembrandiffusion können sich unterschiedliche Ladungsionen durch die Blut-Hirn-Schranke bewegen und die elektronische Ladung und den Konzentrationsgradienten so beeinflussen, dass die Substanzen auf beiden Seiten der Barriere sich gegenseitig anziehen.

Ein vierter Mechanismus, durch den jegliche Substanz ohne Eingreifen der Blut-Hirn-Schranke in das Gehirn gelangt, besteht darin, sie direkt zu überspringen. Eine Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, die sensorischen Neuronen zu verwenden, um eine umgekehrte Übertragung durch das Axon des Neurons zu seinem Soma zu erzwingen. Es ist der Mechanismus, der von Krankheiten verwendet wird, die als Tollwut bekannt sind.

Hauptfunktionen

Da einige der Eigenschaften, die die Blut-Hirn-Schranke zu einem wesentlichen Element des Nervensystems machen, bereits erahnen konnten, da diese Endothelzellenschicht hauptsächlich folgende Funktionen erfüllt.

Die Hauptfunktion der Blut-Hirn-Schranke ist die von schützen Sie das Gehirn vor dem Eintreffen äußerer Substanzen, den Durchtritt dieser Elemente verhindern. Auf diese Weise kann die große Mehrheit der Moleküle außerhalb des Nervensystems selbst das Nervensystem nicht beeinflussen und verhindert, dass ein Großteil der viralen und bakteriellen Infektionen das Gehirn beeinflusst.

Zusätzlich zu dieser defensiven Funktion durch Blockieren des Eintritts schädlicher Elemente ermöglicht seine Anwesenheit auch die ordnungsgemäße Aufrechterhaltung der neuronalen Umgebung, indem die Zusammensetzung der interstitiellen Flüssigkeit, die die Zellen badet und erhält, konstant gehalten wird.

Eine letzte Funktion der Blut-Hirn-Schranke besteht darin, Elemente zu metabolisieren oder zu modifizieren, um sie zwischen Blut und Nervengewebe überkreuzen zu lassen, ohne die Funktion des Nervensystems auf unerwünschte Weise zu beeinträchtigen. Natürlich entziehen einige Substanzen diesem Kontrollmechanismus.

Ein therapeutisch problematischer Schutz

Die Tatsache, dass die Blut-Hirn-Schranke so undurchlässig ist und den Eintritt der meisten Elemente nicht zulässt, ist von Vorteil, wenn die Gehirnfunktion korrekt ist und keine medizinischen oder psychiatrischen Eingriffe erforderlich sind. In Fällen, in denen äußerliche Maßnahmen auf medizinischer oder pharmakologischer Ebene erforderlich sind, stellt diese Barriere eine schwer zu behandelnde Schwierigkeit dar.

Und es ist so, dass viele der Medikamente, die auf medizinischer Ebene angewendet werden und die zur Behandlung einer Krankheit oder Infektion in einem anderen Teil des Körpers dienen, das Problem im Gehirn nicht wirksam behandeln können, was weitgehend auf die Blockierungswirkung der Barriere zurückzuführen ist Hämatoenzephalie Beispiele dafür finden sich in Medikamenten zur Bekämpfung von Tumoren, Parkinson oder Demenz.

Um es zu beheben In vielen Fällen muss die Substanz direkt in die interstitielle Flüssigkeit injiziert werden, Zirkumventrikuläres Organ solche Verwendung Pfade, bricht die Barriere vorübergehend Mikroblasen an bestimmten Punkten geführt durch Ultraschall oder mit chemischen Zusammensetzungen verwenden, kann sich die Blut-Hirn-Schranke durch einige der oben beschriebenen Mechanismen durchquert.

Literaturhinweise:

• Ballabh, P. et al. (2004). Die Blut-Hirn-Schranke: ein Überblick. Struktur, Regulierung und klinische Implikationen Neurobiol. Dis.; 16: 1-13.
• Escobar, A. und Gómez, B. (2008). Blut-Hirn-Schranke: Neurobiologie, klinische Implikationen und die Auswirkung von Stress auf seine Entwicklung. Rev. Mex. Neurci.:9 (5): 395-405.
• Interlandi, J. (2011). Überqueren Sie die Blut-Hirn-Schranke. Hinweise Forschung und Wissenschaft.
• Pachter, J.S. et al. (2003). Die Blut-Hirn-Schranke und ihre Rolle bei Immunprivilegien im zentralen Nervensystem. J. Neuropath. Exper. Neurol. 62: 593–604.
• Purves, D .; Lichtman, J. W. (1985). Prinzipien der neuronalen Entwicklung. Sunderland, Mass.: Sinauer Associates.
• Saladin, K. (2011). Menschliche Anatomie McGraw-Hill.