Veri-aivoeste

Veri-aivoeste toimii luonnollisena esteenä keskushermoston (CNS) ja verenkierron välillä. Se sallii vain valikoivan massakuljetuksen. Veri-aivoesteen häiriöt voivat johtaa vakaviin aivosairauksiin.

Mikä on veri-aivoeste?

Veri-aivoeste erottaa aivojen ja verenkierron ympäristöolosuhteet. Aivoissa tapahtuu erittäin monimutkaisia ​​ja hienosäädettyjä prosesseja, joiden häiriöillä olisi odottamattomia seurauksia. Siksi veri-aivoeste suojaa keskushermostoa patogeeneiltä, ​​myrkkyiltä, ​​vasta-aineilta, leukosyyteiltä, ​​veressä olevien välittäjäaineiden vaikutukselta ja pH-arvon muutoksilta.

Samanaikaisesti on varmistettava, että keskushermosto toimitetaan perusfunktion ravinteilla ja aineilla, jotka ovat tarpeen sen toiminnalle. Sama pätee hajoamistuotteiden poistamiseen aivojen aineenvaihdunnasta. Siksi este ei ole täysin ilmatiiviisti suljettu, vaan selektiivisesti läpäisevä. Tärkeiden aineiden kuljetusta verenkierron ja aivojen välillä säätelevät passiiviset ja aktiiviset diffuusioprosessit sekä selektiiviset kemialliset prosessit. Välttämättömät molekyylit, kuten vesi, happi ja tärkeät ravintoaineet, voivat kulkea veri-aivoesteen ilman rajoituksia.

Anatomia ja rakenne

Veri-aivoeste koostuu endoteelisoluista, perisyyteistä ja astrosyyteistä. Endoteelisolut muodostavat kapillaarien sisimmän seinämäkerroksen. Nämä solut säätelevät muun muassa aineiden vaihtoa kudoksen ja veren välillä.

Veri-aivoesteessä endoteelisoluilla on ns. Tiukka liitoskohta. Nämä ovat kapeita membraaniproteiinien nauhoja, jotka yhdistävät endoteelisolut niin tiukasti, että muodostavat kerroksen, joka on läpäisemätön monille aineille. Vain hyvin pienet molekyylit voivat diffundoida tämän kerroksen läpi. Aineiden vaihto solun ja solujen välisen tilan välillä on suuresti estetty. Perisyytit puolestaan ​​sijaitsevat kapillaarien ulkoseinällä ja ovat sidekudossoluja. Yhdistetään endoteelisoluihin solusolukanavien kautta, rako-liitokset.

Molempien solutyyppien vuorovaikutus näiden kanavien kautta säätelee membraanipotentiaalia, joka vastaa aineiden selektiivisestä diffuusiosta. Astrosyytit edustavat ns. Hämähäkkisoluina suurta osaa keskushermostoissa olevista lian soluista. Ne toimittavat neuroneille ravintoaineita kosketuksissaan verisuoniin. Niiden kalvossa on välittäjäaineiden reseptoreita.Lisäksi ne indusoivat veri-aivoesteen membrana limitans glialis perivasculariksen (aivojen verisuonia ympäröivän rajakalvon) läpi ja ylläpitävät samalla sitä.

Toiminto ja tehtävät

Sydän- ja keskushermostoa suojaavan toiminnon lisäksi veri-aivoeste säätelee myös verenkierron ja aivojen välistä kuljetusprosessia. Tätä kuljetusta säätelevät erilaiset fysikaaliset ja kemialliset prosessit. Suurin osa liukoisista aineista, jotka jopa voivat ylittää tämän esteen, kulkevat sen läpi diffuusiolla. Koska veri-aivoeste on tiukasti suljettu tiukoilla liitoksilla, diffuusio ei voi tapahtua solujen välisten halkeamien tapaan kuten muiden elinten kanssa.

Aineita voidaan kuljettaa vain aivojen kapillaarisuonten kautta kalvon läpi tapahtuvan kuljetuksen avulla. Vapaa diffuusio on tämän kuljetuksen yksinkertaisin muoto: pienet lipofiiliset molekyylit voivat diffundoitua passiivisesti epiteelin solumembraanien läpi ja jopa tiukkojen liitosten kautta. Pienet polaariset molekyylit, kuten vesi, altistuvat kanavavälitteiselle läpäisevyydelle. Tietyt kanavaproteiinit, akvaporiinit, välittävät veden kuljetusta veri-aivoesteen läpi ja säätelevät siten aivojen vesitasapainoa samanaikaisesti. Suurille ja polaarisille, mutta elintärkeille ravintoainemolekyyleille, kuten glukoosille tai monille aminohapoille, on tiettyjä kuljetusmolekyylejä, jotka helpottavat vastaavien aineiden diffuusiota.

Koska nämä diffuusion muodot eivät vaadi mitään energiaa, ne ovat passiivisia diffuusioita. On kuitenkin myös aineita, joita voidaan kuljettaa vain käyttämällä ATP: tä, ts. Toimittamalla energiaa. Aktiiviset kuljettajat ovat ns. "Pumppuja", jotka käyttävät energiaa siirtämään substraatteja pitoisuusgradienttia vasten. Valitut molekyylit ylittävät veri-aivoesteen erityisten reseptoreiden avulla, jotka vastaavat erityisesti niiden kuljetuksesta.

sairaudet

Veri-aivoesteen häiriöt voivat johtaa moniin neurologisiin sairauksiin. Alkuperäiset sairaudet, kuten diabetes mellitus, tulehdukset aivoissa tai aivokasvaimet, usein vaurioittavat tätä estettä.

Pitkäaikaiset seuraukset ovat aivovaurioita. Tietyt patogeenit voivat ylittää veri-aivoesteen. Tämä sisältää HI-viruksen. Jotkut bakteerit, kuten Escherichia coli, ylittävät joskus suojan suojamekanismit vapauttamalla erityisiä toksiineja. Kun kehon oman immuunipuolustuksen solut ylittävät veri-aivoesteen, multippeliskleroosin kliininen kuva voi kehittyä. Tutkimukset ovat osoittaneet, että neurodegeneratiiviset sairaudet, kuten Alzheimerin tauti, tekevät aivojen ja verenkiertojen välisen esteen myös läpäiseväksi.

Tämä voi olla lähtökohta aivosolujen laajalle leviämiselle. Alkoholin väärinkäytön tiedetään olevan merkittävä neurologisten sairauksien riskitekijä. Krooninen alkoholin kulutus vahingoittaa veri-aivoestettä odottamattomin seurauksin. Esteen toiminnalliset häiriöt suosivat bakteeri-infektioita ja aivojen autoimmunologisesti aiheuttamia tulehduksellisia reaktioita. Nikotiinin väärinkäyttö on myös riskitekijä veri-aivoesteen vaurioissa.Nikotiini edistää sydän- ja verisuonisairauksia, joilla puolestaan ​​on suuri vaikutus aivojen toimintaan.

Tupakoitsijoilla on suurempi riski saada bakteeriperäinen meningiitti. Tutkimukset ovat osoittaneet, että nikotiini muuttaa veri-aivoesteen rakennetta. Tiiviit liitosproteiinit jakautuvat eri tavoin eivätkä enää pysty täyttämään toimintaansa. Keskustetaan myös sähkömagneettisen säteilyn vaikutuksesta veri-aivoesteeseen. Niiden kielteiset terveysvaikutukset megahertseinä gigahertseinä korkeille energiatiheyksille on todistettu. Sähkömagneettisen säteilyn korkea energiatiheys johtaa mitattavissa olevaan lämpenemiseen vaikutusalaan kuuluvassa kudoksessa. Missä määrin lämpeneminen vahingoittaa veri-aivoestettä, ei ole vielä tutkittu.

Löydät lääkkeesi täältä

Tyypilliset ja yleiset aivosairaudet

• dementia
• Creutzfeldt-Jakobin tauti
• Muisti raukeaa
• Aivoverenvuoto
• Aivokalvontulehdus