Hàng rào máu não: Cấu trúc và chức năng

Hàng rào máu não là gì?

Hàng rào máu não là rào cản giữa máu và chất não. Nó được hình thành bởi các tế bào nội mô trên thành trong của mao mạch máu trong não và tế bào hình sao (một dạng tế bào thần kinh đệm) bao quanh các mạch máu. Các tế bào nội mô trong mạch máu mao mạch não liên kết chặt chẽ với nhau thông qua cái gọi là các mối nối chặt chẽ (hình vành đai, mối nối hẹp) đến nỗi không có chất nào có thể trượt giữa các tế bào một cách không kiểm soát được. Để vào được não, mọi chất đều phải đi qua tế bào và được kiểm soát chặt chẽ.

Một rào cản tương đương tồn tại giữa máu và hệ thống khoang não, nơi chứa dịch não tủy (CSF). Cái gọi là hàng rào máu-dịch não tủy này có phần yếu hơn hàng rào máu-não. Vì vậy, mặc dù có chức năng rào cản nhưng vẫn có thể trao đổi một số chất giữa máu và dịch não tủy.

Chức năng của hàng rào máu não là gì?

Chức năng lọc của hàng rào máu não

Hàng rào máu não còn có chức năng lọc có tính chọn lọc cao:

Các chất hòa tan trong chất béo nhỏ như oxy, carbon dioxide hoặc thậm chí cả khí gây mê có thể vượt qua hàng rào máu não bằng cách khuếch tán qua các tế bào nội mô. Một số chất khác mà mô não cần (chẳng hạn như đường huyết = glucose, chất điện giải, một số peptide, insulin, v.v.) được đưa qua hàng rào với sự hỗ trợ của các hệ thống vận chuyển đặc biệt.

Mặt khác, những chất còn lại được giữ lại để không thể gây ra bất kỳ tổn thương nào cho bộ não nhạy cảm. Ví dụ, chất dẫn truyền thần kinh trong máu không được phép đi qua hàng rào máu não vì chúng sẽ làm gián đoạn dòng thông tin từ các tế bào thần kinh trong não. Nhiều loại thuốc và mầm bệnh khác nhau cũng phải được cách ly khỏi não bằng hàng rào máu não.

Một số chất xuyên qua hàng rào

Trong y học, đôi khi cần phải đưa những loại thuốc đến não không thể vượt qua hàng rào máu não. Một ví dụ: Não của bệnh nhân Parkinson bị thiếu chất dẫn truyền thần kinh dopamine. Tuy nhiên, bệnh nhân không thể được cung cấp dopamine để bù đắp vì nó không thể vượt qua hàng rào máu não. Thay vào đó, bệnh nhân được dùng levodopa tiền chất dopamine (L-dopa), chất này có thể dễ dàng truyền từ máu vào não. Ở đó, nó được một enzyme chuyển đổi thành dopamine hiệu quả.

Để điều trị các khối u não, hàng rào máu não tạm thời bị vượt qua bằng cách truyền dung dịch có tính trương lực cao vào động mạch cảnh. Điều này cho phép thuốc ức chế khối u đến não.

Hàng rào máu não nằm ở đâu?

Hàng rào máu não nằm trong não. Các tế bào nội mô trên thành trong của mạch máu mịn bịt kín thành mạch thông qua các mối nối chặt chẽ, cung cấp chức năng rào cản thực sự (cùng với các tế bào hình sao xung quanh).

Hàng rào máu não có thể gây ra những vấn đề gì?

Bilirubin, một sắc tố mật, thường được đưa ra khỏi não bằng cách liên kết với protein huyết tương. Tuy nhiên, ở trẻ sinh non, nồng độ bilirubin trong máu có thể tăng lên rất nhiều do tan máu (sự hòa tan của hồng cầu) và sự thoái hóa chậm đến mức vượt quá khả năng liên kết với bilirubin của protein huyết tương. Sau đó, bilirubin tự do, không liên kết có thể vượt qua hàng rào máu não (em bé) và đi vào mô não. Bệnh vàng da hạt nhân hoặc sơ sinh này có thể dẫn đến tổn thương não không thể phục hồi.

Nhiễm trùng và khối u

Cytomegalovirus thuộc nhóm virus herpes sử dụng tế bào bạch cầu làm chất mang để vượt qua hàng rào máu não (em bé). Ở phụ nữ mang thai, nhiễm trùng dẫn đến sẩy thai (sẩy thai), chết phôi thai hoặc nhiễm trùng toàn thân ở trẻ với tình trạng viêm não (viêm não), vôi hóa não, co giật và tê liệt. Nếu em bé bị nhiễm bệnh sau khi sinh, các triệu chứng tương tự có thể xảy ra, nhưng diễn biến có thể không rõ ràng.

Di căn khối u cũng có thể vượt qua hàng rào máu não. Các tế bào ung thư tự gắn vào thành nội mô của mao mạch và biểu hiện các phân tử của riêng chúng để bám dính. Sau đó, chúng liên kết với các thụ thể đặc biệt, nhờ đó con đường xuyên qua hàng rào máu não được mở ra.