Krvno-možganska ovira

The Krvno-možganska ovira služi kot naravna ovira med centralnim živčnim sistemom (CNS) in krvnim obtokom. Omogoča le selektivni masovni transport. Motnje krvno-možganske pregrade lahko privedejo do resnih možganskih bolezni.

Kaj je krvna možganska ovira?

Krvno-možganska pregrada ločuje okoljske razmere v možganih in v krvnem obtoku. V možganih potekajo zelo zapleteni in fino uglašeni procesi, katerih motnja bi imela nepredvidljive posledice. Krvno-možganska pregrada zato ščiti CNS pred patogeni, strupi, protitelesi, levkociti, pred vplivom nevrotransmiterjev v krvi in ​​pred spremembami pH vrednosti.

Hkrati je treba zagotoviti, da se CNS oskrbuje z osnovnimi hranili in snovmi, ki so potrebne za njegovo delovanje. Enako velja za odstranjevanje produktov razgradnje iz možganske presnove. Zato pregrada ni popolnoma hermetično zaprta, ampak je selektivno prepustna. Prevoz pomembnih snovi med krvnim obtokom in možgani urejajo pasivni in aktivni difuzijski procesi ter selektivni kemični procesi. Bistvene molekule, kot so voda, kisik in pomembna hranila, lahko brez omejitev preidejo krvno-možgansko pregrado.

Anatomija in struktura

Krvno-možganska pregrada je sestavljena iz endotelnih celic, pericitov in astrocitov. Endotelne celice tvorijo najbolj notranjo stensko plast kapilar. Te celice med drugim uravnavajo izmenjavo snovi med tkivom in krvjo.

V krvno-možganski pregradi imajo endotelne celice tako imenovane tesne stike. To so ozki pasovi membranskih beljakovin, ki endotelne celice povezujejo tako močno, da tvorijo plast, ki je neprepustna za številne snovi. Skozi to plast lahko razpršijo le zelo majhne molekule. Izmenjava snovi med celico in prostorom med celicami je v veliki meri preprečena. Periciti se nahajajo na zunanji steni kapilar in so celice vezivnega tkiva. Povezani so z endotelijskimi celicami preko celično-celičnih kanalov, vrzeli se spajajo.

Medsebojno delovanje obeh vrst celic preko teh kanalov nadzoruje membranski potencial, ki je odgovoren za selektivno difuzijo snovi. Kot tako imenovane pajkove celice astrociti predstavljajo večino glialnih celic v osrednjem živčnem sistemu, ki oskrbujejo nevrone s hranili s svojimi stiki s krvnimi žilami. V njihovi membrani so receptorji za nevrotransmiterje.Prav tako sprožijo krvno-možgansko pregrado skozi membrana limitans glialis perivasis (mejno membrano, ki obdaja krvne žile možganov) in jo hkrati vzdržujejo.

Funkcija in naloge

Krvno-možganska pregrada poleg svoje zaščitne funkcije za CNS pred škodljivimi vplivi uravnava tudi transportne procese med krvnim obtokom in možgani. Obstajajo različni fizikalni in kemični procesi, ki nadzorujejo ta transport. Skozi njega z difuzijo prehaja večina topnih snovi, ki to oviro celo premagajo. Ker je krvno-možganska pregrada tesno zaprta s tesnimi stiki, difuzija ne more potekati prek medceličnih razpok, kot pri drugih organih.

Snovi se lahko prenašajo prek kapilarnih žil možganov samo s transmembranskim transportom. Prosta difuzija je najpreprostejša oblika tega prenosa: Majhne lipofilne molekule lahko pasivno difuzijo skozi celične membrane epitelija in celo skozi tesne stike. Majhne polarne molekule, kot je voda, so podvržene kanalno posredovani prepustnosti. Določeni kanalni proteini, akvaporini, posredujejo pri prenosu vode skozi krvno-možgansko pregrado in tako hkrati uravnavajo možgansko vodno ravnovesje. Za velike in polarne, a vitalne molekule hranil, kot sta glukoza ali veliko aminokislin, obstajajo določene transportne molekule, ki olajšajo difuzijo ustreznih snovi.

Ker te oblike difuzije ne potrebujejo nobene energije, so pasivne difuzije. Vendar obstajajo tudi snovi, ki jih je mogoče prevažati samo z uporabo ATP, to je z dobavo energije. Aktivni prevozniki so tako imenovane "črpalke", ki porabijo energijo za premikanje substrata proti koncentracijskemu gradientu. Izbrane molekule prečkajo krvno-možgansko pregrado s pomočjo posebnih receptorjev, ki so posebej odgovorni za njihov transport.

Bolezni

Motnje krvno-možganske pregrade lahko privedejo do različnih nevroloških bolezni. Začetne bolezni, kot so diabetes mellitus, vnetje v možganih ali možganski tumorji, pogosto poškodujejo to oviro.

Dolgoročne posledice so poškodbe možganov. Določeni patogeni lahko prestopijo krvno-možgansko pregrado. To vključuje virus HI. Nekatere bakterije, na primer Escherichia coli, včasih premagajo zaščitne mehanizme pregrade s sproščanjem posebnih toksinov. Ko celice za lastno imunsko obrambo telesa prestopijo krvno-možgansko pregrado, se lahko razvije klinična slika multiple skleroze. Študije so pokazale, da tudi nevrodegenerativne bolezni, kot je Alzheimerjeva bolezen, prepuščajo oviro med možgani in krvnim obtokom.

To je morda izhodišče za obsežno propadanje možganskih celic. Zloraba alkohola je znana kot glavni dejavnik tveganja za nevrološke bolezni. Kronično uživanje alkohola poškoduje krvno-možgansko pregrado z nepredvidljivimi posledicami. Funkcionalne motnje pregrade favorizirajo bakterijske okužbe in avtoimunološko povzročene vnetne reakcije v možganih. Zloraba nikotina je tudi dejavnik tveganja za poškodbe krvno-možganske pregrade, nikotin pa spodbuja srčno-žilne bolezni, ki imajo velik vpliv na delovanje možganov.

Kadilci imajo večje tveganje za razvoj bakterijskega meningitisa. Raziskave so pokazale, da nikotin spremeni strukturo krvno-možganske pregrade. Proteini v tesnem stičišču se razdelijo drugače in ne morejo več v celoti opravljati svoje funkcije. Govori se tudi o vplivu elektromagnetnega sevanja na krvno-možgansko pregrado. Njihovi negativni vplivi na zdravje v območju od megahercev do gigahercev so za visoko energijsko gostoto. Velika energijska gostota elektromagnetnega sevanja vodi v merljivo segrevanje prizadetega tkiva. V kolikšni meri segrevanje poškoduje krvno-možgansko pregrado še ni raziskano.

Tu lahko najdete svoja zdravila

Tipične in pogoste možganske bolezni

• demenca
• Creutzfeldt-Jakobova bolezen
• Pomnilnik zamuja
• Cerebralna krvavitev
• Meningitis