Kas yra kraujo ir smegenų barjeras?
Hematoencefalinis barjeras yra barjeras tarp kraujo ir smegenų medžiagos. Jį sudaro smegenų kraujo kapiliarų vidinės sienelės endotelio ląstelės ir kraujagysles supantys astrocitai (glialinių ląstelių forma). Endotelio ląstelės kapiliarinėse smegenų kraujagyslėse yra taip glaudžiai susietos viena su kita per vadinamąsias sandarias jungtis (diržo formos, siauros jungtys), kad jokios medžiagos negali nekontroliuojamai paslysti tarp ląstelių. Kad patektų į smegenis, visos medžiagos turi praeiti pro ląsteles, o tai griežtai kontroliuojama.
Panašus barjeras egzistuoja tarp kraujo ir smegenų ertmės sistemos, kurioje yra smegenų skysčio (CSF). Šis vadinamasis kraujo ir smegenų skysčio barjeras yra šiek tiek silpnesnis nei kraujo ir smegenų barjeras. Taigi, nepaisant barjerinės funkcijos, galimi tam tikri medžiagų mainai tarp kraujo ir likvoro.
Kokia yra kraujo ir smegenų barjero funkcija?
Hematoencefalinio barjero filtravimo funkcija
Hematoencefalinis barjeras taip pat turi labai selektyvų filtravimo funkciją:
Mažos riebaluose tirpios medžiagos, tokios kaip deguonis, anglies dioksidas ar net anestezijos dujos, gali prasiskverbti per hematoencefalinį barjerą, pasklisdamos per endotelio ląsteles. Tam tikros kitos medžiagos, reikalingos smegenų audiniams (pvz., gliukozė kraujyje = gliukozė, elektrolitai, kai kurie peptidai, insulinas ir kt.), per barjerą patenka specialių transportavimo sistemų pagalba.
Kita vertus, likusios medžiagos yra sulaikomos, kad nepadarytų jokios žalos jautrioms smegenims. Pavyzdžiui, kraujyje esantiems neurotransmiteriams neleidžiama prasiskverbti pro hematoencefalinį barjerą, nes jie sutrikdytų informacijos srautą iš nervų ląstelių smegenyse. Įvairūs vaistai ir patogenai taip pat turi būti atokiau nuo smegenų dėl kraujo ir smegenų barjero.
Kai kurios medžiagos prasiskverbia pro barjerą
Medicinoje kartais būtina į smegenis tiekti vaistus, kurie negali peržengti kraujo ir smegenų barjero. Vienas iš pavyzdžių: Parkinsono liga sergančių pacientų smegenyse trūksta neurotransmiterio dopamino. Tačiau pacientams negali būti skiriamas dopamino kompensacijai, nes jis negali pereiti kraujo ir smegenų barjero. Vietoj to pacientams skiriama dopamino pirmtako levodopa (L-dopa), kuri gali lengvai patekti iš kraujo į smegenis. Tada fermentas paverčia jį veiksmingu dopaminu.
Gydant smegenų auglius, kraujo ir smegenų barjeras laikinai panaikinamas, į miego arteriją įleidžiant labai hipertoninį tirpalą. Tai leidžia naviką slopinantiems vaistams pasiekti smegenis.
Kur yra kraujo ir smegenų barjeras?
Smegenyse yra kraujo ir smegenų barjeras. Smulkiųjų kraujagyslių vidinėje sienelėje esančios endotelio ląstelės sandariomis jungtimis užsandarina kraujagyslių sieneles, užtikrindamos tikrąją barjero funkciją (kartu su aplinkiniais astrocitais).
Kokias problemas gali sukelti kraujo ir smegenų barjeras?
Bilirubinas, tulžies pigmentas, paprastai nepatenka į smegenis, prisijungdamas prie plazmos baltymų. Tačiau neišnešiotiems kūdikiams bilirubino koncentracija kraujyje gali taip smarkiai padidėti dėl hemolizės (raudonųjų kraujo kūnelių tirpimo) ir lėto skilimo, kad plazmos baltymų gebėjimas surišti bilirubiną gali būti viršytas. Laisvas, neprisijungęs bilirubinas gali pereiti kraujo ir smegenų barjerą (kūdikiui) ir patekti į smegenų audinį. Ši branduolinė ar naujagimių gelta gali sukelti negrįžtamą smegenų pažeidimą.
Infekcijos ir navikai
Herpes virusų grupės citomegalovirusai naudoja baltuosius kraujo kūnelius kaip nešiklius, kad peržengtų kraujo ir smegenų (kūdikio) barjerą. Nėščios moters infekcija sukelia persileidimą (abortą), negimusio embriono mirtį arba apibendrintą kūdikio infekciją su smegenų uždegimu (encefalitu), kalcifikacija smegenyse, traukuliais ir paralyžiumi. Jei kūdikis užsikrečia po gimimo, gali pasireikšti tie patys simptomai, tačiau eiga gali likti nepastebima.
Naviko metastazės taip pat gali pereiti kraujo ir smegenų barjerą. Vėžio ląstelės prisitvirtina prie kapiliarų endotelio sienelės ir išreiškia savo molekules adhezijai. Tada jie jungiasi prie specialių receptorių, kurių pagalba atveriamas kelias per kraujo ir smegenų barjerą.
