BLOD-HJERNE BARRIERE: STRUKTUR, FUNKSJONER, SYKDOMMER - GEOGRAFÍA - 2026

Den blod-hjerne-barrieren er en semipermeabel vegg mellom blod og hjerne. Den består av cellene som utgjør veggene i de cerebrale blodkapillærene. Denne barrieren gjør at nevroner i sentralnervesystemet kan isoleres kjemisk fra resten av kroppen.

Hjernen er det eneste organet som har sitt eget sikkerhetssystem. Takket være blod-hjerne-barrieren, kan viktige næringsstoffer nå den mens de blokkerer inntreden av andre stoffer.

Type 1 atrocytter rundt kapillærer i hjernen

Denne barrieren tjener til å opprettholde riktig funksjon av nevroner ved å kontrollere inntreden og uttreden av kjemikalier i hjernen. Dessverre fungerer imidlertid denne barrieren så effektivt ved å blokkere passering av fremmede stoffer inn i hjernen at den vanligvis også forhindrer medisiner i å nå hjernen.

I alle fall fortsetter forskning med å designe medisiner som har de nødvendige kravene for å trenge gjennom denne barrieren. Imidlertid er det noen regioner i kroppen der det ikke er noen blod-hjerne-barriere; de er kjent som sirkuventrikulære organer.

Endelig er det visse forhold som gir en åpning av blod-hjerne-barrieren. Dette tillater utveksling av stoffer fritt, slik at hjernens funksjon kan endres. Noen av dem er betennelse, traumer eller sykdommer som multippel sklerose.

Struktur av blod-hjerne-barrieren

Blod-hjerne barriere mellom hjerne og blod

Noen stoffer kan passere gjennom denne barrieren, men andre kan ikke, noe som betyr at det er en selektivt permeabel barriere.

I store deler av kroppen klistres ikke cellene som utgjør blodkapillærene tett sammen. Disse kalles endotelceller, og de har mellomrom mellom dem som forskjellige stoffer kan komme inn og ut i. Dermed blir det utvekslet elementer mellom blodplasmaet og væsken som omgir cellene i kroppen (ekstracellulær væske).

Imidlertid har kapillærer ikke disse kløftene i sentralnervesystemet. Snarere er celler stramt. Dette forhindrer at mange stoffer forlater blodet.

Det er sant at det er noen spesifikke stoffer som kan krysse denne barrieren. De gjør det ved hjelp av spesielle proteiner som transporterer dem fra gjennom veggene i kapillærene.

For eksempel tillater glukosetransportører glukose å komme inn i hjernen for å skaffe drivstoff. I tillegg forhindrer disse transportørene at giftige avfallsprodukter blir igjen i hjernen.

Glialceller (støtte) som kalles astrocytter klynger seg rundt blodkar i hjernen og ser ut til å spille en viktig rolle i utviklingen av blod-hjerne-barrieren. Disse ser også ut til å bidra til transport av ioner fra hjernen til blodet.

På den annen side er det områder i nervesystemet som har en mer gjennomtrengelig blod-hjerne-barriere enn hos andre. Den neste delen forklarer hva dette er til for.

Egenskaper

For at hjernen skal fungere ordentlig, er det viktig at en balanse opprettholdes mellom stoffer i nevronene og i den ekstracellulære væsken som er rundt dem. Dette gjør at meldinger kan overføres riktig mellom celler.

Hvis komponentene i den ekstracellulære væsken endres, til og med litt, vil denne overføringen bli endret, noe som fører til endringer i hjernens funksjon.

Derfor virker blod-hjerne-barrieren ved å regulere sammensetningen av denne væsken. For eksempel inneholder mange av matvarene vi spiser kjemikalier som kan endre informasjonsutvekslingen mellom nevroner. Blod-hjerne-barrieren forhindrer at disse stoffene når hjernen, og opprettholder god funksjon.

Det er viktig at blod-hjerne-barrieren ikke har en enhetlig struktur i nervesystemet. Det er steder der det er mer gjennomtrengelig enn andre. Dette er nyttig for å tillate overføring av stoffer som andre steder ikke er velkomne.

Et eksempel er poststemmet til hjernestammen. Denne regionen kontrollerer oppkast, og har en mye mer gjennomtrengelig blod-hjerne-barriere. Hensikten er at nevronene i det området raskt kan oppdage giftige stoffer i blodet.

Når noe gift som kommer fra magen når sirkulasjonssystemet, stimulerer det det post-cerebrale området og forårsaker oppkast. På denne måten kan kroppen utvise giftig innhold fra magen før det begynner å være skadelig.

Oppsummert er de tre hovedfunksjonene i blod-hjerne-barrieren:

- Beskytter hjernen mot potensielt farlige fremmede stoffer eller som kan endre hjernens funksjon.

- Beskytter og skiller sentralnervesystemet fra hormoner og nevrotransmittere som er i resten av kroppen, og unngå uønskede effekter.

- Opprettholder en konstant kjemisk balanse i hjernen vår.

Hvilke stoffer krysser blodets hjernebarriere?

Noen stoffer er mer utsatt enn andre for å krysse blod-hjerne-barrieren. Stoffer med følgende kjennetegn kommer lettere inn enn andre:

- Små molekyler passerer blod-hjerne-barrieren mye lettere enn store.

- Fettløselige stoffer krysser lett blod-hjerne-barrieren, mens de som ikke gjør det saktere eller ikke klarer å krysse den. En type fettløselig medikament som lett når hjernen vår er barbiturater. Andre eksempler er etanol, nikotin, koffein eller heroin.

- Molekyler med mindre elektrisk ladning passerer sperren raskere enn de med høy ladning.

Noen stoffer kan krysse blod-hjerne-barrieren. Fremfor alt går glukose, oksygen og aminosyremolekyler gjennom det, som er avgjørende for at hjernen skal fungere ordentlig.

Aminosyrer som tyrosin, tryptofan, fenylalanin, valin eller leucin kommer raskt inn i blod-hjerne-barrieren. Mange av disse er forløpere til nevrotransmittere som syntetiseres i hjernen.

Imidlertid ekskluderer denne barrieren praktisk talt alle store molekyler og 98% av alle medisiner som er sammensatt av små molekyler.

Det er derfor det er vanskeligheter med å behandle hjernesykdommer, siden medisiner vanligvis ikke krysser barrieren eller ikke gjør det i nødvendige mengder. I visse tilfeller kan terapeutiske midler injiseres direkte i hjernen for å omgå blod-hjerne-barrieren.

Samtidig forhindrer det inntreden av nevrotoksiner og lipofile stoffer gjennom en transportør regulert av det såkalte P-glykoproteinet.

Sirkuventrikulære organer

Som nevnt er det flere regioner i hjernen der blod-hjerne-barrieren er svakere og mer gjennomtrengelig. Dette fører til at stoffer lett når disse regionene.

Takket være disse områdene kan hjernen kontrollere blodsammensetningen. Innenfor de sirkuventrikulære organene er:

- Pinealkjertel: det er en struktur som ligger inne i hjernen vår, mellom øynene. Det er relatert til våre biologiske rytmer og viktige hormonelle funksjoner. Slipper melatonin og nevroaktive peptider.

- Neurohypophysis: det er den bakre lapen i hypofysen. Den lagrer stoffer fra hypothalamus, hovedsakelig neurohormoner som oksytocin og vasopressin.

- Etterspillsområdet: som nevnt over produserer det oppkast for å forhindre oss i å bli beruset.

- Subfornisk organ: det er viktig i reguleringen av kroppsvæsker. For eksempel har det en viktig rolle i følelsen av tørst.

- Vaskorgan i den terminale lamina: bidrar også til tørst og væskebalanse gjennom frigjøring av vasopressin. Oppdager peptider og andre molekyler.

- Median eminence: det er et område i hypothalamus som regulerer fremre hypofysen gjennom interaksjoner mellom stimulerende og hemmer hypothalamiske hormoner.

Forhold som påvirker blod-hjerne-barrieren

Det er mulig at hjernehindringen i blodet er forstyrret på grunn av forskjellige sykdommer. Når denne barrieren er svekket, kan den også øke sannsynligheten for eller akselerere begynnelsen av nevrodegenerative lidelser.

- Hypertensjon eller høyt blodtrykk: det kan føre til at denne barrieren endres og bli permeabel, noe som kan være farlig for kroppen vår.

- Stråling: lang eksponering for stråling kan svekke blod-hjerne-barrieren.

- Infeksjoner: betennelse i en del av sentralnervesystemet gjør denne barrieren svakere. Et eksempel er hjernehinnebetennelse, en sykdom der hjernehinnene (lag som omgir hjernen og ryggmargen) blir betent av forskjellige virus og bakterier.

- Traumer, iskemi, hjerneslag … kan forårsake direkte skade på hjernen, noe som påvirker blod-hjerne-barrieren.

- Hjerneabscess. Det skyldes betennelse og ansamling av pus inne i hjernen. Infeksjonen kommer vanligvis fra øre, munn, bihuler, etc. Selv om det kan være en konsekvens av traumer eller kirurgi. I de fleste tilfeller er 8 til 12 ukers antibakteriell terapi nødvendig.

- Multippel sklerose: det ser ut til at personer med denne sykdommen har lekkasjer i blod-hjerne-barrieren. Dette fører til at for mange hvite blodlegemer når hjernen, der de feilaktig angriper myelin.

Myelin er et stoff som dekker nerveceller og lar nerveimpulser reise raskt og effektivt. Hvis den blir ødelagt, vises progressiv kognitiv og motorisk forverring.

referanser

1. Blodhjernebarriere. (SF). Hentet 22. april 2017, fra Wikipedia: en.wikipedia.org.
2. Blood Brain Barrier ("Keep Out"). (SF). Hentet 22. april 2017 fra Neuroscience for kids: fakultet.washington.edu.
3. Blodhjernebarrieren. (2. juli 2014). Hentet fra BrainFacts: brainfacts.org.
4. Carlson, NR (2006). Atferdens fysiologi 8. utg. Madrid: Pearson.