Vere-aju barjäär

Vere-aju barjäär on äärmiselt oluline ajude homeostoosi tagamiseks, kuid paljusid selle loomisega seotud küsimusi ei ole veel täielikult mõista. Kuid juba nüüd on täiesti selge, et BBB on kõige olulisem histohematoloogilise barjääri eristamisel, keerukusel ja tihedusel. Selle peamine struktuuriline ja funktsionaalne üksus on aju kapillaaride endoteelirakud.

Aju ainevahetus, nagu ükski teine organ, ei sõltu ainete sisestamisest vereringesse. Närvisüsteemi tööd tegevad arvukad veresooned eristuvad asjaolust, et ainete läbitungimise protsess läbi nende seinte on selektiivne. Aju kapillaaride endoteelirakud on ühendatud pidevate pidevate kontaktidega, nii et ained võivad läbida ainult rakke ise, kuid mitte nende vahel. Glüalerakud, vere-aju barjääri teine komponent, kinni kapillaaride välispinnalt. Aju ventrikulaarsete vaskulaarsete plekkide puhul on barjääri anatoomiliseks aluseks epiteelirakud, mis on samuti tihedalt seotud. Praegu hematoentsefaalbarjääri ei loeta anatoomiliste ja morfoloogilised ja funktsionaalsed kui moodustumise võimelised selektiivselt liigu, ning mõnedel juhtudel ja toimetatud närvirakkude abil aktiivse transpordi mehhanismide erinevate molekulidega. Seega takistab barjäär regulatiivseid ja kaitsefunktsioone

Ajus esinevad struktuurid, mille puhul vere-aju barjäär nõrgeneb. See ennekõike hüpotalamuse, samuti mitmeid koosseise allosas 3. Ja 4. Vatsakesed - tagumise kasti (piirkond postrema), subfornical subkomissuralny ja asutused, samuti käbikeha. BBB terviklikkust häirivad aju isheemilised ja põletikulised kahjustused.

Vere-aju barjäär peetakse lõplikult moodustumaks, kui nende rakkude omadused rahuldavad kahte tingimust. Esiteks peaks vedela faasi endotsütoosi (pinotsütoos) tase olema äärmiselt madal. Teiseks peavad rakud moodustama spetsiifilised tihedad kontaktid, mille jaoks on iseloomulik väga kõrge elektritakistus. Ta jõuab väärtused 1000-3000 oomi / cm ² kohta kapillaaride pial ja 2000-8000 0m / cm2 intraparenhümaalne aju kapillaaride. Võrdluseks: skeletilihaste kapillaaride transendoteliaalse elektritakistuse keskmine väärtus on ainult 20 oomi / cm2.

Enamike ainete vere-aju barjääri läbilaskvus sõltub suuresti nende omadustest, samuti neuronite võimest sünteesida neid aineid eraldi. Ained, mis suudavad selle barjääri ületada, hõlmavad ennekõike hapnikku ja süsinikdioksiidi, samuti mitmesuguseid metalliioone, glükoosi, asendamatute aminohapete ja rasvhappeid, mis on vajalikud aju normaalseks toimimiseks. Glükoosi ja vitamiine transporditakse vektoritega. Samal ajal on D- ja L-glükoos erineva kiiruse läbitungimise läbi barjääri - esimesel on see rohkem kui 100 korda suurem. Glükoos mängib olulist rolli nii aju energia metabolismil kui ka mitmete aminohapete ja valkude sünteesil.

Peamine faktor, mis määrab vere-aju barjääri toimimise, on närvirakkude metabolismi tase.

Neuronid on varustatud vajalike ainetega mitte ainult sobivate vere kapillaaride abil, vaid ka pehmete ja arahnoidsetest kestadest, mille kaudu tsirroosne vedelik tsirkuleerib. Tserebrospinaalvedelik paikneb koljuõõnde, aju vatsakestes ja aju membraanide vahelises ruumis. Inimestel on selle maht umbes 100-150 ml. Tserebrospinaalvedeliku tõttu säilib närvirakkude osmootne tasakaal ja närvi kudedesse mürgised ainevahetusproduktid eemaldatakse.

Vahendaja vahetuse viisid ja vere-aju barjääri roll ainevahetuses (aadressil: Shepherd, 1987) 

Läbipääsu ainete kaudu hematoentsefaalbarjääri sõltub mitte ainult täituvust veresoone seina on (molekulmassiga, laeng ja lipofiilsust), vaid ka esinemist või puudumist aktiivse transpordi süsteemid.

Stereospetsiifiline insuliinisõltumatu glükoosi transporter (GLUT-1), mis tagab selle aine ülekande läbi vere-aju barjääri, on rikas endoteraalsete aju kapillaaride rakkudes. Selle transportija aktiivsus tagab normaalsete tingimuste korral glükoosi 2 ... 3 korda suurema koguse manustamise.

Vere-aju barjääri transpordisüsteemide karakteristikud (pärast: Pardridge, Oldendorf, 1977)

Transporditavad ühendused	Esmane substraat	Km, mM	Vmax nmol / min * g
Heksoosid	Glükoos	9. Kohal	1600
Monokarboksüülhappe happe	Laktaat	1.9	120
Neutraalsed aminohapped	Fenüülalaniin	0,12	30
Põhilised aminohapped	Lüsiin	0,10	6. Kohal
Amin	Holin	0,22	6. Kohal
Puriinid	Adeniin	0,027	1
Nukleosiidid	Adenosiin	0,018	0,7

Lastel, kellel on selle transportija häireid, on peaajujuurte vedelikus glükoosisisaldus märkimisväärselt vähenenud ja aju areng ja toimimine häiritud.

Monokarboksüülhapped (L-laktaat, atsetaat, püruvaat), aga ka ketoonikogud transporditakse eraldi stereospetsiifiliste süsteemidega. Ehkki nende transpordi intensiivsus on madalam kui glükoosi transportimine, on see vastsündinutel ja tühja kõhuga oluline metaboolne substraat.

Koliini transportimine kesknärvisüsteemi vahendab ka kandjat ja seda saab reguleerida atsetüülkoliini sünteesi kiirusega närvisüsteemis.

Vitamiine ei sünteesi aju ja need tarnitakse verest spetsiaalsete transpordisüsteemide abil. Vaatamata asjaolule, et neil süsteemidel on suhteliselt väike transporditegevus, võivad nad normaalsetes tingimustes tagada aju jaoks vajalike vitamiinide hulga transportimise, kuid nende puudus toidus võib põhjustada neuroloogilisi häireid. Mõned plasmavalkud võivad tungida ka vere-aju barjääri. Üks nende sissetungimise viisidest on transtsütoos, mida vahendavad retseptorid. Nii on insuliin, transferiin, vasopressiin ja insuliinitaoline kasvufaktor tungivad läbi barjääri. Aju kapillaaride endoteelirakud on nende valkude jaoks spetsiifilised retseptorid ja suudavad läbi viia valgu-retseptori kompleksi endotsütoosi. On oluline, et järgnevate sündmuste tagajärjel keereldub kompleks, raku vastasküljest vabaneb puutumata valk ja retseptor paigutatakse uuesti membraanile. Polükatoonsete valkude ja lektiinide korral on BBB läbi tungimise meetod transtsütoos, kuid see ei ole seotud konkreetsete retseptorite toimimisega.

Paljud neurotransmitterid veres on võimelised tungima BBB-sse. Seega puudub dopamiinil see võime, samas kui L-Dopa tungib BBB kaudu läbi neutraalse aminohappe transpordisüsteemi. Lisaks kapillaaride rakud sisaldavad ensüüme metabolismihäirele neurotransmitterite (koliinesteraasi, GABA-aminotransferaasiga aminopeptidaasi jt.), Narkootikumide ja toksiliste ainete mis ei paku vaid kaitse aju verest ringleva neurotransmitterite, vaid ka toksiine.

GEB osaleb ka kandjavalkudes, mis transpordivad aineid aju kapillaaride endoteelirakkudest verre, vältides nende tungimist ajusse, näiteks b-glükoproteiinist.

Ontogeensuse käigus muutub erinevate ainete transpordi kiirus BBB kaudu märkimisväärselt. Seega on vastsündinutel b-hüdroksübutüraadi, trüptofaani, adeniini, koliini ja glükoosi transpordi kiirus oluliselt suurem kui täiskasvanutel. See peegeldab areneva aju suhteliselt suuremat vajadust energia ja makromolekulaarsete substraatide järele.

[1], [2], [3], [4], [5]