Smadzenes ir atdalītas no pārējā ķermeņa ar hematoencefālisko barjeru. Kā vīrusi šķērso hematoencefālisko barjeru, lai piekļūtu centrālajai nervu sistēmai? Kā darbojas asins smadzeņu barjera?

Asins-smadzeņu barjera ir ļoti selektīva barjera, kuras galvenā funkcija ir atdalīt centrālo nervu sistēmu (CNS) no asinsrites. Tās mehānisms ļauj cieši kontrolēt apmaiņu starp asinīm un smadzeņu nodalījumu. Tāpēc asins-smadzeņu barjera izolē smadzenes no pārējā ķermeņa un nodrošina tām īpašu vidi, kas atšķiras no pārējā ķermeņa iekšējās vides.

Hematoencefālisko barjerai ir īpašas filtrēšanas īpašības, kas ļauj novērst potenciāli toksisku svešķermeņu iekļūšanu smadzenēs un muguras smadzenēs.

Šī hemoencefālā barjera, pateicoties tā ļoti selektīvajam filtram, var pasīvās difūzijas ceļā nodrošināt ūdens, noteiktu gāzu un taukos šķīstošo molekulu caurlaidību, kā arī selektīvu molekulu, piemēram, glikozes un aminoskābju transportēšanu, kam ir nozīme. izšķiroša nozīme neironu darbībā un novērš potenciālo lipofīlo neirotoksīnu iekļūšanu, izmantojot aktīvu glikoproteīnu mediētu transporta mehānismu.

Astrocīti (palīdz uzturēt ķīmisko un elektrisko vidi, nodrošinot smadzenēm nepieciešamās barības vielas un izskalojot to atkritumus) ir būtiski šīs barjeras izveidē.

Asins-smadzeņu barjera aizsargā smadzenes pret toksīniem un vēstnešiem, kas cirkulē asinīs.

Turklāt šī loma ir divpusēja, jo tā arī novērš molekulu iekļūšanu terapeitiskos nolūkos.

Daži vīrusi joprojām var šķērsot šo barjeru vai nu caur asinīm, vai ar "retrogrādu aksonu" transportu. Hematoencefālās barjeras traucējumus izraisa dažādas slimības.

Neirodeģeneratīvas slimības

Pateicoties savai būtiskajai funkcijai smadzeņu homeostāzes uzturēšanā, asins-smadzeņu barjera var būt arī sākums dažām neiroloģiskām slimībām, piemēram, neirodeģeneratīvām slimībām un smadzeņu bojājumiem, piemēram, Alcheimera slimībai (AD), taču tās joprojām ir ļoti reti sastopamas. .

Cukura diabēts

Citas slimības, piemēram, cukura diabēts, arī slikti ietekmē asins-smadzeņu barjeras uzturēšanu.

Citas patoloģijas

Citas patoloģijas savukārt traucē endotēlija darbību no iekšpuses, tas ir, visa asins-smadzeņu barjera tiek bojāta ārpusšūnu matricas darbības rezultātā.

Turpretim vairākas smadzeņu slimības izpaužas kā fakts, ka daži patogēni var šķērsot hematoencefālisko barjeru, izraisot smadzeņu infekcijas, kas ir postošas ​​slimības, ko pavada augsta mirstība vai smagas neiroloģiskas sekas, kas izdzīvojušas. Tie ietver, piemēram, dažādus patogēnus mikroorganismus, baktērijas, sēnītes, HI vīrusu, cilvēka T-limfotropo vīrusu 1, Rietumnīlas vīrusu un baktērijas, piemēram, Neisseria meningitidis vai Vibrio cholerae.

Multiplās sklerozes gadījumā “patogēni” ir organisma imūnsistēmas šūnas, kas šķērso hematoencefālisko barjeru.

Metastātiskas šūnas veiksmīgi šķērso hematoencefālisko barjeru dažos audzējos, kas nav smadzeņu audzēji, un var izraisīt metastāzes smadzenēs (glioblastomu).

Ārstēšanas ievadīšana smadzenēs, šķērsojot hematoencefālisko barjeru, ir īsts ceļojums, jo tas arī neļauj zālēm, īpaši tām, kurām ir liela molekulārā struktūra, piekļūt ārstējamai vietai.

Dažām zālēm, piemēram, temozolomīdam, ko lieto glioblastomas apkarošanai, ir ķīmiskās un fizikālās īpašības, kas ļauj tai iziet cauri barjerai un sasniegt audzēju.

Viena no iespējām, kas izpētīta, cenšoties novērst šo problēmu, ir ieviest metodes, kas var mehāniski iekļūt hematoencefālisko barjerā.

Asins-smadzeņu barjera ir būtisks šķērslis ārstēšanai, taču tiek veikti pētījumi.

Pirmais MRI izstrādātais kontrastprodukts bija gadolīnijs (Gd) un pēc tam Gd-DTPA77, kas ļāva iegūt progresīvākus MRI, lai diagnosticētu lokālus asins-smadzeņu barjeras bojājumus. Gd-DTPA molekula ir ļoti necaurlaidīga, lai šķērsotu veselīgu asins-smadzeņu barjeru.

Citi attēlveidošanas mehānismi

“Viena fotona emisijas tomogrāfijas” vai “pozitronu emisijas tomogrāfijas” izmantošana.

Hematoencefālās barjeras defektus var novērtēt arī ar atbilstošu kontrastvielu difūziju, izmantojot datortomogrāfiju.