Asins-smadzeņu barjera (BBB): kas tas ir un funkcija

Asins-smadzeņu barjera (BBB) ir svarīgs organisma aizsargslānis, kas atrodas starp asinsrites sistēmu un smadzenēm. Tā ir īpaši nozīmīga veselības aizsardzības mehānisma, kas regulē vielu plūsmu no asinīm uz smadzenēm, nodrošinot, ka toksiskas vielas un patogēni netiek ielaisti, bet barības vielas un skābeklis tiek nodrošināti smadzeņu šūnām. Iepazīsimies tuvāk ar šo brīnumaino barjeru un tās izšķirošo nozīmi mūsu organismā.

Jūsu asins-smadzeņu barjera (BBB) ​​ir cieši bloķēts šūnu slānis, kas aizsargā jūsu smadzenes no kaitīgām vielām, mikrobiem un citām lietām, kas var izraisīt bojājumus. Tā ir galvenā smadzeņu veselības uzturēšanas sastāvdaļa. Tas satur arī labas lietas jūsu smadzenēs, saglabājot orgāna smalko ķīmisko līdzsvaru.

Pārskats

Kas ir asins-smadzeņu barjera?

Jūsu asins-smadzeņu barjera (BBB) ​​ir aizsargslānis, kas izklāj jūsu smadzeņu asinsvadu iekšējās virsmas. Tā ir galvenā smadzeņu un nervu sistēmas darbības sastāvdaļa.

Lai gan nosaukumā ir ietverts vārds “barjera”, tas tiešām vairāk ir filtrs un uzvedas kā jūsu smadzeņu vārtsargs. Tas ir paredzēts, lai pasargātu no kaitīgām lietām un saturētu noderīgas lietas. Tas arī kontrolē, kā dažādas ķīmiskās molekulas (tostarp savienojumi, kas ir nepieciešami jūsu ķermenim vai kurus tas pats veido) iekļūst smadzenēs un iziet no tā.

Funkcija

Ko dara asins-smadzeņu barjera?

Jūsu asinsvadu iekšpusē ir specializētu šūnu slānis, ko sauc par endotēliju. Bet jūsu smadzenēs endotēlijs ir atšķirīgs.

Endotēlija šūnas, kas klāj jūsu smadzeņu asinsvadu iekšpusi, ir cieši saspiestas kopā, veidojot jūsu hematoencefālisko barjeru. Tie ir tik cieši saspiesti, ka gandrīz nav vietas, kur bez palīdzības kaut kam izlīst. Šīm šūnām ir lipīdu bāzes ārējā membrāna.

Kas var tikt cauri BBB?

Dažas lietas var tikt cauri jūsu BBB, ja tās ir pietiekami mazas. Citi var tikt cauri, jo tie ir lipīdos šķīstoši. Tas nozīmē, ka tie var iziet cauri jūsu hematoencefālisko barjerai, neatbaidot tos. Lielākas vai ūdenī šķīstošās molekulas pašas nevar tikt cauri BBB.

Lielas molekulas nevar izslīdēt starp savstarpēji savienotajām endotēlija šūnām to izmēra dēļ. Ūdenī šķīstošās molekulas nevar viegli iziet cauri jūsu BBB, jo tās šūnu membrānas ir balstītas uz lipīdiem, kas atgrūž ūdenī šķīstošās molekulas. Ja lielām vai ūdenī šķīstošām molekulām, tostarp barības vielām, ir jātiek cauri, tām ir nepieciešams transports, lai palīdzētu tām nokļūt.

Daži narkotiku un vielu piemēri, kas var tikt cauri BBB (vai nu pašas, vai ar transporta palīdzību), ir šādi:

• Alkohols.
• Anestēzijas līdzekļi.
• Antidepresanti.
• Anksiolītiskie līdzekļi (prettrauksmes līdzekļi).
• Antipsihotiskie medikamenti.
• Zāles, kas ārstē krampjus vai epilepsiju.
• Kofeīns.
• Acetaminofēns un lielākā daļa nesteroīdo pretiekaisuma līdzekļu (NPL).
• Nomierinoši miega līdzekļi (piemēram, barbiturāti, benzodiazepīni un līdzīgas zāles).

Iepriekš minētais saraksts galvenokārt attiecas uz medikamentu klasēm, kuras var iziet cauri jūsu BBB. Bet arī medikamenti no daudzām citām klasēm var tikt galā. Saraksts ar to, kas var pārvarēt jūsu BBB, ir ārkārtīgi garš, tāpēc iepriekšminētajās klasēs ietilpstošie medikamenti veido tikai daļu no medikamentiem, kas var šķērsot jūsu BBB.

Pašlaik labākās metodes, lai atrastu vai paredzētu, kuri savienojumi var iziet cauri jūsu BBB, ietver ļoti sarežģītus algoritmus un datorprogrammēšanu. Līdz šim šajās metodēs ir uzskaitītas gandrīz 5000 ķīmisko molekulu (ieskaitot medikamentus), kuras var (vai tām vajadzētu būt) iziet cauri jūsu BBB.

Kas nevar iziet cauri asins-smadzeņu barjerai?

Patogēni, piemēram, baktērijas vai vīrusi, un daudzas toksiskas vielas parasti nevar iekļūt jūsu BBB.

Nosacījumi un traucējumi

Kādi ir biežākie stāvokļi un traucējumi, kas ietekmē asins-smadzeņu barjeru?

Jūsu asins-smadzeņu barjera ir ļoti droša, taču tā nav perfekta. Iekaisums to var vājināt. Citi apstākļi var arī padarīt to mazāk efektīvu. Tas var iekļūt smadzenēs kaitīgām vielām vai patogēniem (tas var arī padarīt dažas zāles, piemēram, penicilīna tipa antibiotikas, efektīvākas smadzeņu infekciju ārstēšanā).

Apstākļi, kas ietver jebkādu jūsu BBB integritātes vājināšanos, ietver gan akūtas, gan hroniskas slimības.

Akūti apstākļi, kas saistīti ar novājinātu BBB integritāti

Akūti apstākļi ir problēmas, kas notiek šobrīd vai pavisam nesen. Akūtu stāvokļu piemēri, kas var ietekmēt jūsu BBB, ir (bet ne tikai):

• Smadzeņu vēzis.
• Smadzeņu infekcijas (encefalīts un meningīts).
• Smadzeņu satricinājums un traumatisks smadzeņu bojājums (TBI).
• Augsts oglekļa dioksīda līmenis asinīs (hiperkapnija).
• Zems skābekļa līmenis asinīs (smadzeņu hipoksija).
• Insults.
• Krampji (īpaši tādi, kas pārvēršas epilepsijas stāvoklī).

Hroniski apstākļi, kas saistīti ar novājinātu BBB integritāti

Hroniskas slimības rada ilgtermiņa bažas. Tie var ilgt mēnešus (vismaz), bet daudzi – ja ne lielākā daļa – ir pastāvīgi un var ilgt gadiem. Tie ietver (bet ne tikai):

• Alcheimera slimība.
• Amiotrofiskā laterālā skleroze (ALS).
• Hroniska hiperkapnija no tādiem stāvokļiem kā hroniska obstruktīva plaušu slimība (HOPS).
• Epilepsija.
• Frontotemporālā demence.
• Augsts asinsspiediens (hipertensija).
• Augsts cukura līmenis asinīs (hiperglikēmija) un saistītie apstākļi, piemēram, 2. tipa diabēts.
• Augsts holesterīna līmenis (hiperlipidēmija).
• Multiplā skleroze.
• Optiskais neiromielīts (NMO).
• Parkinsona slimība.

Ekspertiem ir aizdomas, ka daudzi citi hroniski stāvokļi var ietekmēt jūsu BBB, taču ir nepieciešams veikt vairāk pētījumu, lai to apstiprinātu.

Biežas asins-smadzeņu barjeras traucējumu pazīmes vai simptomi

Pagaidām nav skaidra veida, kā noteikt problēmas ar jūsu BBB. Daži laboratorijas testi var netieši norādīt uz BBB problēmām, īpaši cerebrospinālā šķidruma testi. Lielākā daļa apstākļu, kas saistīti ar BBB traucējumiem, kļūst redzami simptomu dēļ, kas nav saistīti ar jūsu barjeru.

Eksperti strādā pie veidiem, kā īslaicīgi vājināt BBB, izmantojot magnētiskās rezonanses attēlveidošanas vadītu fokusētu ultraskaņu. Tas var ļaut molekulām jūsu smadzenēs izkļūt asinīs, padarot tās vieglāk nosakāmas. Šīs molekulas varētu būt atslēga, lai agrāk atklātu un diagnosticētu tādus apstākļus kā smadzeņu vēzis, Alcheimera slimība un Parkinsona slimība. Tas var arī ļaut dažām zālēm tikt galā un ārstēt tādas slimības kā vēzis smadzenēs. Tomēr šis pētījums joprojām ir agrīnā stadijā, un būs nepieciešams vairāk pētījumu, lai noteiktu, vai tas ir iespējams.

Vai ir kādas kopīgas ārstēšanas metodes, kas vērstas uz hematoencefālisko barjeru?

Pagaidām nav nevienas ārstēšanas, kas būtu tieši vērsta uz jūsu hematoencefālisko barjeru. Tā vietā ārstēšana ir vērsta uz apstākļiem, kas varētu traucēt jūsu BBB. Daži piemēri:

• Zāles pret augstu asinsspiedienu, augstu holesterīna līmeni vai augstu cukura līmeni asinīs.
• Ārstēšanas līdzekļi, lai atjaunotu asinsriti jūsu smadzenēs pēc išēmiska insulta (tas ir insults, kas ietver nosprostojumu, kas pārtrauc asinsriti jūsu smadzeņu daļā).
• Zāles, kas novērš krampjus.
• Smadzeņu vēža ārstēšana.

Rūpes

Ko es varu darīt, lai rūpētos par savu hematoencefālisko barjeru?

Nav tieša veida, kā novērst traucējumus, kas ietekmē jūsu BBB. Tā vietā labākā pieeja ir izvairīties no apstākļiem vai apstākļiem, kas varētu izraisīt tā traucējumus. Dažas lietas, ko varat darīt, ietver:

• Ēdiet sabalansētu uzturu un saglabājiet veselīgu svaru. Apstākļi, kas ietekmē asinsrites veselību, īpaši insults, var izjaukt jūsu hematoencefālisko barjeru. Ir ļoti svarīgi sasniegt un uzturēt sev veselīgo svaru un ievērot primārās aprūpes sniedzēja uztura ieteikumus. Tie var palīdzēt jums novērst insultu vai vismaz aizkavēt vai samazināt tā smagumu. Tas var palīdzēt aizsargāt jūsu BBB.
• Neignorējiet infekcijas. Acu un ausu infekcijas var izplatīties un izraisīt iekaisumu, kas traucē jūsu BBB. Tas var ļaut viņiem piekļūt jūsu smadzenēm, kas var būt nopietni vai nāvējoši.
• Valkājiet drošības aprīkojumu. Galvas traumas var izraisīt jūsu BBB traucējumus. Izmantojot drošības aprīkojumu, jo īpaši ķiveres un drošības jostas (vai citus transportlīdzekļa drošības ierobežotājus), varat izvairīties no galvas traumām, kas varētu izjaukt jūsu hematoencefālisko barjeru.
• Pārvaldiet savus veselības apstākļus. Hroniski stāvokļi, piemēram, 2. tipa diabēts, augsts asinsspiediens, augsts holesterīna līmenis un epilepsija, var izjaukt jūsu BBB un to ieskaujošos asinsvadus. Šo stāvokļu pārvaldīšana, izmantojot medikamentus vai citas ārstēšanas metodes, ir svarīgs solis, lai aizsargātu jūsu hematoencefālisko barjeru.

Papildu bieži uzdotie jautājumi

Kā veselības aprūpes sniedzēji izmanto to, ko viņi zina par hematoencefālisko barjeru, lai ārstētu medicīniskos stāvokļus smadzenēs un ārpus tām?

Jūsu BBB ir galvenais apsvērums, ārstējot daudzus traucējumus jūsu smadzenēs un visā ķermenī. Tas ir tāpēc, ka daudzas ārstēšanas metodes, īpaši zāles, var netieši ietekmēt jūsu smadzenes, ja tās var nokļūt caur jūsu BBB.

Citreiz veselības aprūpes sniedzējiem ir jāmēģina apiet jūsu BBB. Tas ir tāpēc, ka tas dažreiz pārāk labi veic savu darbu. Medikamenti, kas var ārstēt infekcijas vai vēzi jūsu smadzenēs, var nespēs tikt cauri jūsu BBB.

Lai to apietu, eksperti izmanto zāles, kas īpaši izstrādātas, lai izvairītos no asins-smadzeņu barjeras filtrēšanas. Viņi var izmantot “Trojas zirga” pieeju, iedarbinot zāles imūnās šūnās vai citās molekulās, kas var iekļūt jūsu BBB.

Eksperti var arī izmantot jūsu ķermeņa dabisko ķīmiju, lai apietu jūsu BBB. Piemērs tam ir levodopas lietošana Parkinsona slimības ārstēšanai. Parkinsona slimība rodas, ja jūsu smadzenēs nav pietiekami daudz dopamīna, kas noteiktiem smadzeņu apgabaliem ir nepieciešams, lai kontrolētu muskuļu kustības. Dopamīns nevar tikt cauri jūsu BBB, bet levodopa var. Kad levodopa nonāk jūsu smadzenēs, tā pārvēršas par dopamīnu, palīdzot ārstēt Parkinsona simptomus.

Kurš atklāja asins-smadzeņu barjeru, un kā to var noteikt, kad tā ir tik maza?

Lielākajā daļā avotu citi zinātnieki, īpaši Pols Ērlihs vai Makss Levandovskis, ir atklājuši barjeru 1800. gadu beigās un 1900. gadu sākumā. Tomēr pirmo reizi termins “asins-smadzeņu barjera” tika lietots 1921. gada pētnieciskajā darbā, kuras autore bija Lina Šterna (dažkārt rakstīta kā “Stern”) no Krievijas (tagadējās Latvijas teritorijā) un Šveices ārsts Raimonds Gotjē.

Elektronu mikroskopa attēli, kas pirmo reizi tika uzņemti 1960. un 1970. gados, apstiprināja Šterna un Gotjē darbu. Šie attēli detalizēti aprakstīja BBB struktūru dzīvnieku un cilvēku smadzenēs.

Jūsu asins-smadzeņu barjera (BBB) ​​ir filtrējošs šūnu slānis, kas ieskauj asinsvadus lielākajā daļā jūsu smadzeņu apgabalu. Tā ir kritiska aizsardzības līnija, kas novērš lielāko daļu kaitīgo lietu un visnoderīgākās lietas. Taču tā nav ideāla. To var ietekmēt daudzi apstākļi, un veselības aprūpes sniedzējiem ir jāņem vērā BBB, mēģinot ārstēt visus apstākļus, ne tikai tos, kas ietekmē jūsu smadzenes.

Lai gan eksperti daudz zina par BBB, ir nepieciešams vairāk pētījumu, lai saprastu, kā tas darbojas. Tā iekšējās darbības atbloķēšana var atvērt durvis efektīvai ārstēšanai daudzu ar smadzenēm saistītu slimību gadījumos. Tādā veidā jūsu BBB var kļūt par šķērsli tikai lietām, kas var jums kaitēt, un netraucēt ārstēšanu, kas var palīdzēt.

Asins-smadzeņu barjera ir svarīgs bioloģisks mehānisms, kas nodrošina smadzeņu aizsardzību no potenciāli kaitīgām vielām asinīs. Tā regulē vielu iekļūšanu smadzeņu audos, tikai ļaujot cauri nepieciešamām barības vielām un noraidot toksīnus. BBB funkcijas traucējumi var izraisīt daudzas neiroloģiskas slimības, tāpēc tās veselības uzturēšana ir būtiska mūsu kopējai labklājībai.