Kraujo ir smegenų barjeras (BBB): kas tai yra ir funkcija

Kraujo ir smegenų barjeras (BBB) yra svarbi fizinė kliūtis, kuri saugo mūsų smegenis nuo kenksmingų medžiagų ir bakterijų. Šis barjeras yra sudarytas iš specialių ląstelių, kurios kontroliuoja, ką galima patekti į mūsų smegenis ir kas turi būti atmesta. Be BBB, mūsų smegenys būtų lengvai pažeidžiamos ir sukeliamos ligos bei infekcijos. Ši fiziologinė būklė yra esminė, ne tik smegenų sveikatai, bet ir visai organizmo apsaugai. Taigi, supratimas apie BBB yra labai svarbus siekiant išlaikyti sveikas smegenis ir gerą bendrąją sveikatą.

Apžvalga

Kas yra kraujo ir smegenų barjeras?

Jūsų kraujo ir smegenų barjeras (BBB) ​​yra apsauginis sluoksnis, kuris iškloja vidinius kraujagyslių paviršius jūsų smegenyse. Tai pagrindinė jūsų smegenų ir nervų sistemos veikimo dalis.

Nors pavadinime yra žodis „barjeras“, tai tikrai labiau filtras ir elgiasi kaip jūsų smegenų vartų sargas. Jis skirtas apsaugoti nuo žalingų dalykų ir sulaikyti naudingus dalykus. Jis taip pat kontroliuoja, kaip įvairios cheminės molekulės (įskaitant junginius, kurių reikia jūsų kūnui arba kuriuos gamina pats) patenka ir išeina iš jūsų smegenų.

Funkcija

Ką daro kraujo ir smegenų barjeras?

Jūsų kraujagyslių viduje yra specializuotų ląstelių sluoksnis, vadinamas endoteliu. Tačiau jūsų smegenų viduje endotelis yra kitoks.

Endotelio ląstelės, dengiančios jūsų smegenų kraujagysles, yra sandariai suspaustos, sudarydamos jūsų kraujo ir smegenų barjerą. Jie taip sandariai supakuoti, kad beveik nėra vietos kam nors praslysti be pagalbos. Šios ląstelės turi lipidų pagrindu pagamintą išorinę membraną.

Kas gali patekti per BBB?

Kai kurie dalykai gali patekti į jūsų BBB, jei jie yra pakankamai maži. Kiti gali susidoroti, nes yra tirpūs lipiduose. Tai reiškia, kad jie gali prasiskverbti pro jūsų kraujo-smegenų barjerą, jo neatbaidydami. Didesnės arba vandenyje tirpios molekulės pačios negali prasiskverbti pro BBB.

Didelės molekulės negali paslysti tarp susipynusių endotelio ląstelių dėl savo dydžio. Vandenyje tirpios molekulės negali lengvai pereiti per jūsų BBB, nes jos ląstelių membranos yra lipidų pagrindu, o tai atstumia vandenyje tirpias molekules. Jei didelės arba vandenyje tirpios molekulės, įskaitant maistines medžiagas, turi prasiskverbti, jas reikia gabenti, kad būtų lengviau peržengti.

Keletas narkotikų ir medžiagų, kurios gali patekti per BBB (atsižvelgiant į tai, ar su transportu), pavyzdžiai:

• Alkoholis.
• Anestetikai.
• Antidepresantai vaistai.
• Anksiolitikai (vaistai nuo nerimo).
• Antipsichoziniai vaistai.
• Vaistai, kuriais gydomi traukuliai ar epilepsija.
• Kofeinas.
• Acetaminofenas ir dauguma nesteroidinių vaistų nuo uždegimo (NVNU).
• Raminamieji migdomieji vaistai (pvz., barbitūratai, benzodiazepinai ir panašūs vaistai).

Pirmiau pateiktas sąrašas daugiausia susijęs su vaistų klasėmis, kurios gali praeiti per jūsų BBB. Tačiau vaistai iš daugelio kitų klasių taip pat gali būti sėkmingi. Sąrašas tų, kurie gali prasiskverbti per jūsų BBB, yra labai ilgas, todėl vaistai, priklausantys pirmiau nurodytoms klasėms, sudaro tik dalį vaistų, kurie gali įveikti jūsų BBB.

Šiuo metu geriausi metodai, kaip rasti ar numatyti, kurie junginiai gali praeiti per jūsų BBB, yra labai sudėtingi algoritmai ir kompiuterių programavimas. Iki šiol šie metodai išvardija beveik 5000 cheminių molekulių (įskaitant vaistus), kurios gali (arba turėtų galėti) praeiti per jūsų BBB.

Kas negali praeiti pro kraujo ir smegenų barjerą?

Patogenai, tokie kaip bakterijos ar virusai, ir daugelis toksinių medžiagų paprastai negali patekti į jūsų BBB.

Sąlygos ir sutrikimai

Kokios yra bendros būklės ir sutrikimai, turintys įtakos kraujo ir smegenų barjerui?

Jūsų kraujo ir smegenų barjeras yra labai saugus, tačiau jis nėra tobulas. Uždegimas gali jį susilpninti. Dėl kitų sąlygų jis taip pat gali būti mažiau veiksmingas. Dėl to kenksmingos medžiagos ar patogenai gali patekti į jūsų smegenis (tai taip pat gali padaryti kai kuriuos vaistus, pvz., penicilino tipo antibiotikus, veiksmingesnius gydant infekcijas jūsų smegenyse).

Sąlygos, susijusios su bet kokiu jūsų BBB vientisumo susilpnėjimu, apima tiek ūmias, tiek lėtines ligas.

Ūminės būklės, susijusios su susilpnėjusiu BBB vientisumu

Ūminės būklės yra problemos, kurios vyksta dabar arba labai neseniai. Ūmių būklių, kurios gali turėti įtakos jūsų BBB, pavyzdžiai yra (bet tuo neapsiribojant):

• Smegenų vėžys.
• Smegenų infekcijos (encefalitas ir meningitas).
• Smegenų sukrėtimas ir trauminis smegenų sužalojimas (TBI).
• Didelis anglies dioksido kiekis kraujyje (hiperkapnija).
• Mažas deguonies kiekis kraujyje (smegenų hipoksija).
• Insultas.
• Traukuliai (ypač tie, kurie pereina į epilepsinę būklę).

Lėtinės būklės, susijusios su susilpnėjusiu BBB vientisumu

Lėtinės būklės kelia ilgalaikį susirūpinimą. Jie gali trukti mėnesius (mažiausiai), tačiau daugelis (jei ne dauguma) yra nuolatiniai ir gali trukti metus. Tai apima (bet tuo neapsiribojant):

• Alzheimerio liga.
• Amiotrofinė šoninė sklerozė (ALS).
• Lėtinė hiperkapnija dėl tokių būklių kaip lėtinė obstrukcinė plaučių liga (LOPL).
• Epilepsija.
• Frontotemporalinė demencija.
• Aukštas kraujospūdis (hipertenzija).
• Aukštas cukraus kiekis kraujyje (hiperglikemija) ir susijusios sąlygos, tokios kaip 2 tipo diabetas.
• Didelis cholesterolio kiekis (hiperlipidemija).
• Išsėtinė sklerozė.
• Optinis neuromielitas (NMO).
• Parkinsono liga.

Ekspertai įtaria, kad daugelis kitų lėtinių ligų gali turėti įtakos jūsų BBB, tačiau norint tai patvirtinti, reikia atlikti daugiau tyrimų.

Dažni kraujo ir smegenų barjero sutrikimo požymiai arba simptomai

Šiuo metu nėra aiškaus būdo nustatyti jūsų BBB problemas. Kai kurie laboratoriniai tyrimai gali netiesiogiai parodyti BBB problemas, ypač smegenų skysčio tyrimai. Dauguma sąlygų, susijusių su BBB sutrikimais, išryškėja dėl simptomų, nesusijusių su jūsų barjeru.

Ekspertai ieško būdų, kaip laikinai susilpninti BBB, naudojant magnetinio rezonanso tomografijos valdomą fokusuotą ultragarsą. Dėl to jūsų smegenų viduje esančios molekulės gali patekti į kraują, todėl jas lengviau aptikti. Šios molekulės gali būti raktas į anksčiau aptikti ir diagnozuoti tokias ligas kaip smegenų vėžys, Alzheimerio liga ir Parkinsono liga. Tai taip pat gali leisti kai kuriems vaistams įveikti ir gydyti tokias ligas kaip vėžys smegenyse. Tačiau šis tyrimas vis dar yra ankstyvoje stadijoje, todėl norint nustatyti, ar tai įmanoma, reikės atlikti daugiau tyrimų.

Ar yra kokių nors įprastų gydymo būdų, skirtų kraujo ir smegenų barjerui?

Šiuo metu nėra jokių gydymo būdų, kurie būtų tiesiogiai nukreipti į jūsų kraujo ir smegenų barjerą. Vietoj to, gydymas yra skirtas sąlygoms, kurios gali sutrikdyti jūsų BBB. Kai kurie pavyzdžiai:

• Vaistai nuo aukšto kraujospūdžio, didelio cholesterolio ar didelio cukraus kiekio kraujyje.
• Gydymas, skirtas atkurti kraujotaką smegenyse po išeminio insulto (tai yra insultas, susijęs su užsikimšimu, dėl kurio sutrinka kraujo tekėjimas į dalį smegenų).
• Vaistai, apsaugantys nuo traukulių.
• Smegenų vėžio gydymas.

Priežiūra

Ką daryti, kad pasirūpinčiau savo kraujo ir smegenų barjero sveikata?

Nėra tiesioginio būdo išvengti sutrikimų, turinčių įtakos jūsų BBB. Vietoj to, geriausias būdas yra vengti sąlygų ar aplinkybių, dėl kurių ji gali sutrikti. Kai kurie dalykai, kuriuos galite padaryti, apima:

• Valgykite subalansuotą mitybą ir išlaikykite sveiką svorį. Sąlygos, turinčios įtakos kraujotakos sveikatai, ypač insultas, gali sutrikdyti kraujo ir smegenų barjerą. Labai svarbu pasiekti ir išlaikyti sveiką svorį bei laikytis pirminės sveikatos priežiūros paslaugų teikėjo rekomendacijų dėl mitybos. Jie gali padėti išvengti insulto arba bent jau atidėti ar sumažinti jo sunkumą. Tai gali padėti apsaugoti jūsų BBB.
• Neignoruokite infekcijų. Akių ir ausų infekcijos gali plisti ir sukelti uždegimą, kuris sutrikdo jūsų BBB. Tai gali leisti jiems pasiekti jūsų smegenis, o tai gali būti rimta arba mirtina.
• Dėvėkite saugos įrangą. Galvos traumos gali sutrikdyti jūsų BBB. Saugos įrangos, ypač šalmų ir saugos diržų (ar kitų transporto priemonės saugos priemonių) naudojimas gali padėti išvengti galvos traumų, kurios gali sutrikdyti kraujo ir smegenų barjerą.
• Tvarkykite savo sveikatos būklę. Lėtinės ligos, tokios kaip 2 tipo cukrinis diabetas, aukštas kraujospūdis, didelis cholesterolio kiekis ir epilepsija, gali sutrikdyti jūsų BBB ir supančias kraujagysles. Šių būklių valdymas, naudojant vaistus ar kitus gydymo būdus, yra svarbus žingsnis siekiant apsaugoti kraujo ir smegenų barjerą.

Papildomi bendri klausimai

Kaip sveikatos priežiūros paslaugų teikėjai naudoja tai, ką žino apie kraujo ir smegenų barjerą, gydydami ligas smegenyse ir už jos ribų?

Jūsų BBB yra pagrindinis veiksnys gydant daugelį jūsų smegenų ir viso kūno ligų. Taip yra todėl, kad daugelis gydymo būdų, ypač vaistai, gali netiesiogiai paveikti jūsų smegenis, jei jie gali patekti į jūsų BBB.

Kitais atvejais sveikatos priežiūros paslaugų teikėjai turi stengtis apeiti jūsų BBB. Taip yra todėl, kad kartais per gerai atlieka savo darbą. Vaistai, galintys gydyti infekcijas ar vėžį jūsų smegenyse, gali nepatekti per BBB.

Norėdami tai išvengti, ekspertai naudoja specialiai sukurtus vaistus, kad išvengtų kraujo ir smegenų barjero filtravimo. Jie gali naudoti „Trojos arklio“ metodą, imunines ląsteles ar kitas molekules, kurios gali prasiskverbti per jūsų BBB.

Ekspertai taip pat gali naudoti natūralią jūsų kūno chemiją, kad apeitų jūsų BBB. To pavyzdys yra vaisto levodopos naudojimas Parkinsono ligai gydyti. Parkinsono liga atsiranda, kai jūsų smegenyse nėra pakankamai dopamino, kurio tam tikroms smegenų sritims reikia raumenų judesiams kontroliuoti. Dopaminas negali patekti į jūsų BBB, bet levodopa gali. Kai levodopa patenka į jūsų smegenis, ji virsta dopaminu ir padeda gydyti Parkinsono ligos simptomus.

Kas atrado kraujo ir smegenų barjerą ir kaip jį galima aptikti, kai jis toks mažas?

Dauguma šaltinių vertina kitus mokslininkus, ypač Paulą Ehrlichą ar Maxą Lewandowsky’į, atradusį kliūtį XX a. pabaigoje ir XX amžiaus pradžioje. Tačiau pirmą kartą terminas „kraujo ir smegenų barjeras“ buvo pavartotas 1921 m. moksliniame darbe, kurio autorė Lina Shtern (kartais rašoma „Stern“) iš Rusijos (dabartinės Latvijos teritorijoje) ir šveicarų gydytojas Raymondas Gautier.

Elektroninio mikroskopo vaizdai, pirmą kartą užfiksuoti septintajame ir aštuntajame dešimtmečiuose, patvirtino Shterno ir Gautier darbą. Šiose nuotraukose išsamiai aprašyta gyvūnų ir žmonių smegenų BBB struktūra.

Jūsų kraujo-smegenų barjeras (BBB) ​​yra filtruojantis ląstelių sluoksnis, supantis kraujagysles daugelyje jūsų smegenų sričių. Tai kritinė gynybos linija, neleidžianti nuošalyje daugumos kenksmingų dalykų ir naudingiausių dalykų. Tačiau ji nėra tobula. Jai gali turėti įtakos daugelis būklių, todėl sveikatos priežiūros paslaugų teikėjai turi atsižvelgti į BBB, kai bando gydyti visas sąlygas, o ne tik tas, kurios veikia jūsų smegenis.

Nors ekspertai daug žino apie BBB, norint suprasti, kaip jis veikia, reikia atlikti daugiau tyrimų. Jo vidinių funkcijų atrakinimas gali atverti duris į veiksmingą daugelio su smegenimis susijusių ligų gydymą. Tokiu būdu jūsų BBB gali tapti kliūtimi tik tiems dalykams, kurie gali jums pakenkti, o ne trukdyti gydymui, kuris gali padėti.

Kraujo ir smegenų barjeras (BBB) yra svarbi biologinė kliūtis, kuri apsaugo mūsų smegenis nuo toksinų ir infekcijų. Tai sudaryta iš specializuotų ląstelių, kurios selektyviai kontroliuoja, kokie junginiai ir medžiagos patenka į smegenis ir kokie yra išvaduojami. Sveikas BBB veikimas yra esminis smegenų funkcijos ir gyvybingos veiklos užtikrinimas. Sutrikęs BBB veikimas gali sukelti įvairias ligas, tokiu būdu pabrėžiant šio barjero svarbą mūsų organizmui.