Какво е кръвно-мозъчна бариера?

Мозъкът е защитен от физически увреждания чрез черепа, който е съставен от костни плочки с дебелина около 7 mm, защитна течност (ликвор)* и защитна мембрана, наречена менинги.

* Цереброспиналната течност (ликвор) е бистра и прозрачна на вид течност, изпълваща мозъчните стомахчета и централния канал на гръбначния стълб. Тя се произвежда в хороидния плексус (съдово сплетение на мозъчните стомахчета) и има поддържащи и предпазни функции.

Друг защитен елемент е кръвно-мозъчната бариера. Както подсказва името, това е бариера между кръвоносните съдове на мозъка (капилярите) и клетките и други компоненти, които изграждат мозъчната тъкан. Кръвно-мозъчната бариера осигурява защита срещу микробни агенти и токсини, които могат да попаднат кръвта.

Кръвно-мозъчната бариера е открита в края на 19 век, когато немският лекар Пол Ерлих (Paul Ehrlich) инжектира багрило в кръвоносната система на мишка. За негова изненада багрилото проникна във всички тъкани с изключение на мозъка и гръбначния мозък. Тази находка подсказва, че има някаква преграда между мозъка и кръвта, но едва след 60-те години на миналия век учените вече са имали достатъчно мощни микроскопи за да разгадаят устройството на тази структура.

Вече знаем, че ключовата структура на кръвно-мозъчната бариера е слоят от ендотелните клетки, който изгражда стената на капилярите. Ендотелните клетки са плътно долепени една до друга – този тип междуклетъчен контакт е познат като плътни връзки (tight junction). Наричат се така поради пакетирането на клетките по свръхплътен начин, който не позволява пропускането на вода или разтвори между клетките, долепени една до друга посредством този вид връзки. Тясното междуклетъчно пространство позволява преминаването само на малки мастноразтворими молекули и някои газове. Някои по-големи молекули, напр. глюкоза могат да преминат, но с помощта на протеинови транспортери, които образно казано им „отварят вратата“.

Около ендотелните клетки има и Глиални клетки (астроцити), които не участват директно в бариерата, но чрез отделяните от тях субстанции, те могат да си „говорят“ с еднотелните клетки и да променят избирателното пропускане на молекули през бариерата.

Тази структура води до това, че:

  • Големите молекули не преминават през бариерата лесно.
  • Молекули, които са слабо мастноразтворими или изобщо не се разтварят в мазнини не навлизат в мозъка. Мастноразтворими вещества, като барбитуратите, бързо навлизат в мозъка.
  • Молекулите, които притежават голям електрически заряд навлизат бавно.

Защо e необходима кръвно-мозъчната бариера?

Целта на кръвно-мозъчната бариера е да предпазва мозъка от циркулиращи токсини или патогени, които биха могли да причинят мозъчни инфекции като в същото време позволява на жизненоважни хранителни вещества да достигнат до мозъка.
Другата важна функция е да подпомага поддържането на относително постоянни нива на хормони, хранителни вещества и вода в мозъка, защото ако има колебания, може да се наруши фино настроената мозъчна тъкан.

Какво се случва, ако кръвно-мозъчната бариера е увредена?

Ако кръвно-мозъчната бариера бъде преодоляна от причинител на инфекциозна болест може да се стигне до тежко възпаление, дори до смърт. Например, менингококовите бактерии могат да се свържат с ендотелната стена и да предизвикат отваряне на тесните контакти, така бариерата става по-пореста и дава възможност на патогена да зарази мозъчната тъкан. Също така се смята, че функцията на кръвно-мозъчната бариера може да намалее при други състояния. Например при множествена склероза кръвно-мозъчна бариера става по-пропусклива и позволява на белите кръвни клетки да проникнат в мозъка и да атакуват миелина.  

Кога трябва да се мине през бариерата?

Обикновено кръвно-мозъчната бариера е много ефективна за предотвратяване на достъпа на нежелани вещества до мозъка, което има и своя недостатък. По-голямата част от потенциалните лекарствени средства не преминават лесно и това може да възпрепятства лечението на психични и неврологични заболявания. Един от възможните начини за заобикаляне на бариерата е тя да се „измами“,  за да позволи преминаването на лекарството. Това е така нареченият „подход на троянския кон“, при който съответното лекарството се слива с молекула, която може да премине кръвно-мозъчната бариера чрез протеинов транспортер.

Сподели: