혈액 뇌 장벽

그만큼 혈액 뇌 장벽 중추 신경계 (CNS)와 혈류 사이의 자연적인 장벽 역할을합니다. 선택적 대량 운송 만 가능합니다. 혈액-뇌 장벽의 장애는 심각한 뇌 질환으로 이어질 수 있습니다.

혈액 뇌 장벽은 무엇입니까?

혈액-뇌 장벽은 뇌와 혈류의 환경 조건을 분리합니다. 매우 복잡하고 세밀하게 조정 된 과정이 뇌에서 발생하며, 그 과정은 예측할 수없는 결과를 초래합니다. 따라서 혈액 뇌 장벽은 병원체, 독극물, 항체, 백혈구, 혈액 내 신경 전달 물질의 영향 및 pH 값의 변화로부터 CNS를 보호합니다.

동시에 중추 신경계에 기능에 필요한 기본 영양소와 물질이 공급되도록해야합니다. 뇌 신진 대사에서 분해 산물을 제거하는 경우에도 마찬가지입니다. 따라서 장벽은 완전히 밀폐되지 않고 선택적으로 투과 할 수 있습니다. 혈류와 뇌 사이의 중요한 물질의 이동은 수동 및 능동 확산 과정과 선택적 화학 과정에 의해 조절됩니다. 물, 산소 및 중요한 영양소와 같은 필수 분자는 제한없이 혈뇌 장벽을 통과 할 수 있습니다.

해부학 및 구조

혈액 뇌 장벽은 내피 세포, 주변 세포 및 성상 세포로 구성됩니다. 내피 세포는 모세 혈관의 가장 안쪽 벽층을 형성합니다. 무엇보다도이 세포는 조직과 혈액 사이의 물질 교환을 조절합니다.

혈액 뇌 장벽에서 내피 세포는 소위 단단한 접합부를 가지고 있습니다. 이들은 내피 세포를 너무 단단하게 연결하여 많은 물질이 투과 할 수없는 층을 형성하는 막 단백질의 좁은 밴드입니다. 아주 작은 분자 만이이 층을 통해 확산 될 수 있습니다. 세포와 세포 사이의 공간 사이의 물질 교환은 크게 방지됩니다. 차례로 pericytes는 모세 혈관의 외벽에 위치하고 결합 조직 세포입니다. 세포-세포 채널, 갭 접합을 통해 내피 세포와 연결됩니다.

이러한 채널을 통한 두 세포 유형의 상호 작용은 물질의 선택적 확산을 담당하는 막 전위를 제어합니다. 소위 거미 세포 인 성상 세포는 중추 신경계에있는 대부분의 신경 교세포를 나타내며 혈관과의 접촉을 통해 뉴런에 영양분을 공급합니다. 그들의 막에는 신경 전달 물질에 대한 수용체가 있습니다.그들은 또한 membrana limitans glialis perivascularis (뇌의 혈관을 둘러싸는 경계 막)를 통해 혈액-뇌 장벽을 유도하고 동시에 그것을 유지합니다.

기능 및 작업

유해한 영향으로부터 CNS를 보호하는 기능 외에도 혈액-뇌 장벽은 혈류와 뇌 사이의 수송 과정을 조절합니다. 이 운송을 제어하는 다양한 물리적 및 화학적 프로세스가 있습니다. 이 장벽을 극복 할 수있는 대부분의 용해성 물질은 확산에 의해 통과합니다. 혈액 뇌 장벽은 단단한 접합부에 의해 단단히 닫혀 있기 때문에 다른 기관과 마찬가지로 세포 간 균열을 통해 확산이 발생할 수 없습니다.

물질은 막 횡단 수송을 통해 뇌의 모세 혈관을 통해서만 전달 될 수 있습니다. 자유 확산은이 수송의 가장 간단한 형태입니다. 작은 친 유성 분자는 상피의 세포막을 통해 그리고 심지어 단단한 접합부를 통해 수동적으로 확산 될 수 있습니다. 물과 같은 작은 극성 분자는 채널 매개 투과성의 영향을받습니다. 특정 채널 단백질 인 아쿠아 포린은 혈액-뇌 장벽을 통한 물의 이동을 매개하여 동시에 뇌의 수분 균형을 조절합니다. 포도당이나 많은 아미노산과 같은 크고 극성이지만 중요한 영양분 분자의 경우 해당 물질의 확산을 촉진하는 특정 수송 분자가 있습니다.

이러한 형태의 확산에는 에너지가 필요하지 않기 때문에 수동 확산입니다. 그러나 ATP를 사용해야 만 운반 할 수있는 물질, 즉 에너지를 공급하는 것도 있습니다. 활성 수송 체는 에너지를 사용하여 농도 구배에 대해 기질을 이동시키는 소위 "펌프"입니다. 선택된 분자는 그들의 수송을 특별히 담당하는 특수 수용체의 도움으로 혈액 뇌 장벽을 통과합니다.

질병

혈액-뇌 장벽의 장애는 다양한 신경계 질환으로 이어질 수 있습니다. 당뇨병, 뇌의 염증 또는 뇌종양과 같은 초기 질병은 종종이 장벽을 손상시킵니다.

장기적인 결과는 뇌 손상입니다. 특정 병원체는 혈액 뇌 장벽을 통과 할 수 있습니다. 여기에는 HI 바이러스가 포함됩니다. Escherichia coli와 같은 일부 박테리아는 때때로 특수 독소를 방출하여 장벽의 보호 메커니즘을 극복합니다. 신체의 면역 방어를위한 세포가 혈액 뇌 장벽을 통과하면 다발성 경화증의 임상상이 나타날 수 있습니다. 연구에 따르면 알츠하이머 병과 같은 신경 퇴행성 질환은 뇌와 혈류 사이의 장벽을 투과성으로 만듭니다.

이것은 뇌 세포의 광범위한 소멸의 출발점이 될 수 있습니다. 알코올 남용은 신경계 질환의 주요 위험 요소로 알려져 있습니다. 만성 알코올 섭취는 예측할 수없는 결과로 혈액-뇌 장벽을 손상시킵니다. 장벽의 기능적 장애는 박테리아 감염과 뇌에서자가 면역 학적으로 유도 된 염증 반응을 선호합니다. 니코틴 남용은 또한 혈액-뇌 장벽 손상과 관련된 위험 요소이며, 니코틴은 심혈관 질환을 촉진하여 뇌의 기능에 큰 영향을 미칩니다.

흡연자는 세균성 수막염에 걸릴 위험이 더 높습니다. 연구에 따르면 니코틴은 혈액 뇌 장벽의 구조를 변화시킵니다. 단단한 접합 단백질은 다르게 분포되어 더 이상 기능을 완전히 수행 할 수 없습니다. 혈액-뇌 장벽에 대한 전자기 방사선의 영향도 논의됩니다. 높은 에너지 밀도에 대한 메가 헤르츠에서 기가 헤르츠 범위의 부정적인 건강 영향이 입증되었습니다. 전자기 방사선의 높은 에너지 밀도는 영향을받은 조직에서 측정 가능한 온난화로 이어집니다. 온난화가 혈액 뇌 장벽을 손상시키는 정도는 아직 조사되지 않았습니다.