Sản phẩm máu–não rào cản đóng vai trò như một rào cản tự nhiên giữa trung tâm hệ thần kinh (CNS) và dòng máu. Nó chỉ cho phép vận chuyển có chọn lọc các chất. Sự gián đoạn của máu–não rào cản có thể dẫn đến bệnh não nặng.
Hàng rào máu não là gì?
Sản phẩm máu–não rào cản phân giới các điều kiện milieu trong não và trong máu. Các quá trình rất phức tạp và được tinh chỉnh diễn ra trong não, sự gián đoạn của quá trình đó sẽ gây ra những hậu quả khôn lường. Các nghẽn mạch máu não do đó đảm bảo bảo vệ CNS khỏi mầm bệnh, chất độc, kháng thể, bạch cầu, do ảnh hưởng của chất dẫn truyền thần kinh trong máu, và từ sự thay đổi nồng độ PH. Đồng thời, cần đảm bảo thần kinh trung ương được cung cấp các chất dinh dưỡng cơ bản và các chất cần thiết cho chức năng của nó. Điều tương tự cũng áp dụng cho việc loại bỏ các sản phẩm thoái hóa của quá trình chuyển hóa não. Do đó, rào cản không phải là hoàn toàn kín, nhưng có tính thấm một cách có chọn lọc. Sự vận chuyển các chất quan trọng giữa máu và não được điều hòa bởi các quá trình khuếch tán thụ động và tích cực cũng như các quá trình hóa học có chọn lọc. Vital phân tử, Chẳng hạn như nước, ôxyvà các chất dinh dưỡng quan trọng có thể đi qua nghẽn mạch máu não Không hạn chế.
Giải phẫu và cấu trúc
Sản phẩm nghẽn mạch máu não được cấu tạo bởi các tế bào nội mô, pericytes và tế bào hình sao. Các tế bào nội mô tạo thành lớp thành trong cùng của mao mạch. Trong số những thứ khác, những tế bào này điều chỉnh sự trao đổi các chất giữa mô và máu. Trong hàng rào máu não, các tế bào nội mô có cái gọi là các điểm nối chặt chẽ. Đây là những dải màng hẹp protein kết nối các tế bào nội mô chặt chẽ đến mức chúng tạo thành một lớp không thấm nước với nhiều chất. Chỉ rất nhỏ phân tử có thể khuếch tán qua lớp này. Sự trao đổi các chất giữa tế bào và gian bào do đó bị ngăn cản phần lớn. Đến lượt mình, các pericyte lại nằm ở thành ngoài của mao mạch và mô liên kết tế bào. Chúng được kết nối với các tế bào nội mô thông qua các kênh tế bào, các điểm nối khoảng trống. Sự tương tác của cả hai loại tế bào thông qua các kênh này kiểm soát điện thế màng, chịu trách nhiệm cho sự khuếch tán chọn lọc của các chất. Tế bào hình sao, còn được gọi là tế bào mạng nhện, chiếm phần lớn các tế bào thần kinh đệm chứa trong thần kinh trung ương. Chúng cung cấp chất dinh dưỡng cho tế bào thần kinh thông qua các điểm tiếp xúc với huyết quản. Các thụ thể dẫn truyền thần kinh nằm trong màng của chúng. Chúng cũng gây ra và đồng thời duy trì hàng rào máu não thông qua màng giới hạn màng tế bào thần kinh đệm (một màng giới hạn bao quanh máu tàu của não).
Chức năng và Nhiệm vụ
Ngoài chức năng bảo vệ thần kinh trung ương trước những ảnh hưởng có hại, hàng rào máu não còn điều hòa các quá trình vận chuyển giữa máu và não. Do đó, có nhiều quá trình vật lý và hóa học khác nhau kiểm soát sự vận chuyển này. Hầu hết các chất hòa tan có thể vượt qua hàng rào này đều đi qua nó bằng cách khuếch tán. Vì hàng rào máu não bị bịt kín bởi các điểm nối chặt chẽ, nên sự khuếch tán không thể xảy ra qua khe gian bào như ở các cơ quan khác. Thông qua mao quản tàu của não, các chất chỉ có thể đi qua bằng vận chuyển xuyên màng. Sự khuếch tán tự do đại diện cho hình thức vận chuyển đơn giản nhất. Chất béo nhỏ phân tử có thể khuếch tán thụ động qua màng tế bào của biểu mô và thậm chí qua các điểm nối chặt chẽ. Các phân tử phân cực nhỏ, chẳng hạn như nước, tùy thuộc vào tính thấm qua trung gian kênh. Một số kênh protein, aquaporins, làm trung gian vận chuyển nước qua hàng rào máu não và do đó đồng thời điều tiết nước cân bằng của não. Đối với các phân tử dinh dưỡng lớn và phân cực nhưng quan trọng, chẳng hạn như glucose hoặc nhiều amino axit, có những phân tử vận chuyển nhất định tạo điều kiện thuận lợi cho sự khuếch tán của các chất tương ứng. Vì không cần năng lượng cho các dạng khuếch tán này, chúng là khuếch tán thụ động. Tuy nhiên, cũng có những chất chỉ có thể được vận chuyển khi sử dụng ATP, tức là bằng cách bổ sung năng lượng. Các chất vận chuyển tích cực được gọi là "máy bơm" vận chuyển các chất nền với năng lượng đầu vào thậm chí chống lại tập trung dốc. Các phân tử được chọn cũng vượt qua hàng rào máu não với sự trợ giúp của các thụ thể đặc biệt chịu trách nhiệm vận chuyển chúng.
Bệnh
Sự phá vỡ hàng rào máu não có thể dẫn đến các bệnh thần kinh khác nhau. Các bệnh ban đầu, chẳng hạn như bệnh tiểu đường bệnh đái tháo đường, viêm trong não, hoặc u não, thường làm hỏng hàng rào này. Hậu quả lâu dài là tổn thương não. Chắc chắn mầm bệnh có thể vượt qua hàng rào máu não. Chúng bao gồm virus HI. Một số vi khuẩn, chẳng hạn như Escherichia coli, đôi khi cũng vượt qua cơ chế bảo vệ của hàng rào bằng cách giải phóng các chất độc đặc biệt. Nếu các tế bào của hệ thống phòng thủ miễn dịch của cơ thể vượt qua hàng rào máu não, thì hình ảnh lâm sàng của đa xơ cứng có thể phát triển. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các bệnh thoái hóa thần kinh, chẳng hạn như Alzheimer, cũng làm cho hàng rào giữa não và máu trở nên dễ thấm. Đây có thể là điểm khởi đầu cho sự diệt vong sâu rộng của các tế bào não. Một yếu tố nguy cơ chính của bệnh thần kinh được biết là rượu sự lạm dụng. Mãn tính rượu tiêu thụ làm hỏng hàng rào máu não với những hậu quả khôn lường. Rối loạn chức năng của hàng rào tạo điều kiện cho nhiễm trùng do vi khuẩn và phản ứng viêm tự động gây ra trong não. Nicotine lạm dụng cũng là một yếu tố nguy cơ liên quan đến tổn thương hàng rào máu não. Nicotine thúc đẩy bệnh tim mạch, từ đó ảnh hưởng lớn đến hoạt động của não bộ. Những người hút thuốc có nguy cơ phát triển vi khuẩn cao hơn viêm màng não. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng cấu trúc của hàng rào máu não bị thay đổi bởi nicotine. Các đường giao nhau chặt chẽ protein được phân phối khác nhau và không còn có thể thực hiện đầy đủ chức năng của chúng. Sự ảnh hưởng bức xạ điện từ về hàng rào máu não cũng đang được thảo luận. Tiêu cực của nó sức khỏe các hiệu ứng đã được ghi nhận cho phạm vi megahertz đến gigahertz đối với mật độ năng lượng cao. Năng lượng cao mật độ of bức xạ điện từ dẫn đến nhiệt có thể đo được ở mô bị ảnh hưởng. Mức độ mà việc sưởi ấm làm hỏng hàng rào máu não vẫn còn đang được điều tra.
Các bệnh não điển hình và thường gặp.
- Chứng sa sút trí tuệ
- dịch bệnh Creutzfeldt-Jakob
- Khoảng trống bộ nhớ
- Xuất huyết não
- Viêm màng não
