מחסום דם מוחי

מחסום דם מוח חשוב ביותר לשמירה על הומאוסטזיס במוח, אך שאלות רבות הנוגעות להיווצרותו עדיין אינן מובנות במלואן. אבל עכשיו כבר ברור לחלוטין כי BBB הוא הבולט ביותר על בידול, המורכבות ואת הצפיפות של המחסום היסטולוגית. היחידה המבנית והתפקודית העיקרית שלו היא תאי האנדותל של נימי המוח.

המטבוליזם של המוח, כמו כל איבר אחר, תלוי בחומרים הקרובים עם זרם הדם. כלי דם רבים המספקים את העבודה של מערכת העצבים נבדלים על ידי העובדה כי תהליך החדירה של חומרים דרך הקירות שלהם הוא סלקטיבי. תאי האנדותל של נימים של המוח מחוברים על ידי מגע מתמשך רציף, כך חומרים יכולים לעבור רק דרך התאים עצמם, אבל לא ביניהם. תאים גליה, המרכיב השני של מחסום דם מוח, לדבוק פני השטח החיצוני של נימים. ב plexuses כלי הדם של החדרים של המוח, הבסיס האנטומי של המכשול הוא תאים אפיתל, גם מחובר בחוזקה. כיום, מחסום הדם-מוח אינו נחשב לאנטומו-מורפולוגי, אלא כישות פונקציונלית שיכולה לעבור באופן סלקטיבי, ובמקרים מסוימים, לספק מולקולות שונות לתאי העצב באמצעות מנגנוני העברה פעילים. לפיכך, המכשול מבצעת פונקציות רגולטוריות והגנה

במוח קיימים מבנים שבהם מחסום הדם-מוח נחלש. זה, ומעל לכל, ההיפותלמוס, כמו גם מספר תצורות בתחתית 3 ו -4 חדרי לב - התיבה האחורית (אזור postrema), subkomissuralny וגופי subfornical, כמו גם את בלוטת האצטרובל. שלמות ה- BBB מופרעת על ידי נגעים איסכמיים ודלקתיים של המוח.

מחסום דם מוח נחשב בסופו של דבר כאשר התכונות של תאים אלה מספקים שני תנאים. ראשית, שיעור אנדוציטוזה שלב נוזלי (pinocytosis) בהם צריך להיות נמוך מאוד. שנית, קשרים צפופים ספציפיים חייבים להיווצר בין התאים, אשר ההתנגדות החשמלית גבוהה מאוד אופייני. הוא מגיע לערכים של 1000-3000 אוהם / ס"מ ² עבור נימי pial ובין 2000 ל 8000 0m / cm2 עבור הנימים במוח intraparenchymal. לשם השוואה: הערך הממוצע של ההתנגדות החשמלית transendothelial של נימי שריר השלד הוא רק 20 אוהם / cm2.

החדירות של מחסום דם מוח עבור רוב החומרים נקבעת במידה רבה על ידי המאפיינים שלהם, כמו גם על ידי היכולת של נוירונים לסנתז חומרים אלה בכוחות עצמם. החומרים שיכולים להתגבר על המכשול כוללים, קודם כל, חמצן ופחמן דו חמצני, כמו גם יונים שונים מתכת, גלוקוז, חומצות אמינו חיוניות וחומצות שומן הדרושים לתפקוד תקין של המוח. הובלת גלוקוז וויטמינים מתבצעת באמצעות וקטורים. במקביל, D ו- L- גלוקוז יש שיעורי חדירה שונים דרך המכשול - הראשון הוא יותר מ -100 פעמים גבוה יותר. גלוקוז משחק תפקיד מרכזי הן מטבוליזם האנרגיה של המוח והן בסינתזה של מספר חומצות אמינו וחלבונים.

הגורם המוביל לקביעת תפקוד מחסום הדם במוח הוא רמת חילוף החומרים של תאי עצב.

נוירונים מסופקים עם החומרים הדרושים לא רק בעזרת נימי דם מתאימים, אלא גם עם תהליכים של פגזים רכים ארכנואיד, שבו זורם הנוזל השדרתי. הנוזל השדרתי ממוקם בחלל של הגולגולת, בחדרי המוח וברווחים שבין קרומי המוח. בבני אדם, נפח שלה הוא על 100-150 מ"ל. בשל הנוזל השדרתי, האיזון האוסמוטי של תאי העצבים נשמר ומוצרים מטבוליים רעילים לרקמות העצבים מוסרים.

דרכי חילוף החומרים ואת תפקידה של מחסום הדם המוח בחילוף החומרים (על: שפרד, 1987) 

מעבר של חומרים דרך מחסום דם מוח תלוי לא רק על חדירות אליהם של קיר כלי הדם (משקל מולקולרי, תשלום ליפופיליות של החומר), אלא גם על נוכחות או היעדר של מערכת תחבורה פעילה.

Glut-1), המספק את העברת החומר הזה דרך מחסום הדם במוח, עשיר בתאי האנדותל של נימי המוח. הפעילות של טרנספורטר זה יכול להבטיח את אספקת הגלוקוז בכמות 2-3 פעמים הנדרש על ידי המוח בתנאים רגילים.

מאפייני מערכות התחבורה של מחסום הדם במוח (אחרי: פרדרידג ', אולדנדורף, 1977)

קשרים ניתנים להעברה	המצע העיקרי	Km, mM	Vmax nmol / min * g
Hexoses	גלוקוז	9	1600
חומצות מונוקרוקסיליות	לקטט	1.9	120
חומצות אמינו נייטרליות	פנילאלנין	0.12	30
חומצות אמינו בסיסיות	ליזין	0.10	6
אמין	כולין	0.22	6
פורינים	אדנין	0.027	1
נוקלאוזידים	אדנוזין	0.018	0.7

בילדים עם הפרעה בתפקוד של טרנספורטר זה, יש ירידה משמעותית ברמת הגלוקוז בנוזל השדרה וכן הפרעה בפיתוח והתפקוד של המוח.

חומצות מונוקרבוקיליות (L- לקטט, אצטט, פירובטים) וכן גופי קטון מועברות במערכות סטריאו-ספניות נפרדות. למרות העוצמה של התחבורה שלהם הוא נמוך יותר מאשר הובלה של גלוקוז, הם מצע מטבולית חשוב בתינוקות צום.

הובלה של כולין למערכת העצבים המרכזית מתווכת גם על ידי המוביל והוא יכול להיות מוסדר על ידי שיעור של סינתזה של אצטילכולין במערכת העצבים.

ויטמינים אינם מסונתזים על ידי המוח ומסופקים מהדם באמצעות מערכות תחבורה מיוחדות. למרות העובדה שלמערכות אלו יש פעילות תחבורה נמוכה יחסית, בתנאים רגילים הם יכולים לספק את כמות הוויטמינים הדרושים למוח, אך מחסור במזון עלול להוביל להפרעות נוירולוגיות. כמה חלבונים פלזמה יכול גם לחדור את המחסום דם מוח. אחת הדרכים לחדירתם היא טרנזיטוזיס, בתיווך קולטנים. כך חודרים למכשול אינסולין, טרנספרין, ואסופרסין וגורם צמיחה דמוי אינסולין. לתאי אנדותל של נימים המוח יש קולטנים ספציפיים עבור חלבונים אלה מסוגלים לבצע endocytosis של קומפלקס קולטן חלבון. חשוב כי בעקבות האירועים הבאים מתפורר מורכב, חלבון שלם יכול להשתחרר בצד השני של התא, ואת הקולטן הוא מוטבע מחדש בקרום. עבור חלבונים polycationic ו lectins, את שיטת החדירה דרך BBB הוא גם transcytosis, אבל זה לא קשור עם הפעולה של קולטנים ספציפיים.

נוירוטרנסמיטורים רבים הנמצאים בדם אינם מסוגלים לחדור ל- BBB. לכן, דופמין אין יכולת זו, ואילו L-Dopa חודר דרך BBB באמצעות מערכת חומצת אמינו ניטרלי. בנוסף, תאי נימי מכילות אנזימים חילוף חומרים מוליכים עצביים (cholinesterase, aminopeptidase-טרנסאמינזות GABA et al.), סמים וחומרים רעילים, אשר מספק לא רק הגנה של המוח מהדם במחזור נוירוטרנסמיטורים, אלא גם על רעלים.

GEB גם משתתפת בחלבונים המוליכים חומרים מחומרי האנדותל של נימים של המוח לדם, ומונעים חדירתם למוח, לדוגמה, ה- B-glycoprotein.

במהלך אונטוגני, מהירות ההובלה של חומרים שונים באמצעות BBB משתנה באופן משמעותי. לכן, מהירות ההובלה של b-hydroxybutyrate, טריפטופן, אדנין, כולין, גלוקוז אצל תינוקות היא גבוהה משמעותית מאשר במבוגרים. זה משקף את הצורך הגבוה יחסית של המוח המתפתח באנרגיה מצעים macromolecular.

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