KAN-BEYIN BARIYERI: YAPI, IŞLEVLER, HASTALIKLAR - COĞRAFYA - 2024

Kan-beyin bariyeri kan ve beyin arasında bir yarı geçirgen bir duvar. Serebral kan kılcal damarlarının duvarlarını oluşturan hücrelerden oluşur. Bu bariyer, merkezi sinir sistemindeki nöronların vücudun geri kalanından kimyasal olarak izole edilmesini sağlar.

Beyin, kendi güvenlik sistemine sahip tek organdır. Kan-beyin bariyeri sayesinde, diğer maddelerin girişini engellerken temel besinler ona ulaşabilir.

Beyindeki kılcal damarlar etrafında tip 1 atrositler

Bu bariyer, beyindeki kimyasalların giriş ve çıkışını kontrol ederek nöronların düzgün işleyişini sürdürmeye hizmet eder. Ne yazık ki, bu bariyer yabancı maddelerin beyne geçişini engelleyerek o kadar etkili çalışır ki, genellikle ilaçların beyne ulaşmasını da engeller.

Her halükarda, araştırmalar bu engeli aşmak için gerekli gereksinimlere sahip ilaçlar tasarlamaya devam ediyor. Ancak vücudun kan-beyin bariyerinin olmadığı bazı bölgeler vardır; sirkuventriküler organlar olarak bilinirler.

Son olarak, kan-beyin bariyerinin açılmasına neden olan belirli koşullar vardır. Bu, maddelerin serbestçe değişimine izin verir, böylece beyin işlevi değiştirilebilir. Bazıları iltihaplanma, travma veya multipl skleroz gibi hastalıklardır.

Kan-beyin bariyerinin yapısı

Beyin ve kan arasındaki kan-beyin bariyeri

Bazı maddeler bu bariyerden geçebilir, ancak diğerleri geçemez, bu da bunun seçici olarak geçirgen bir bariyer olduğu anlamına gelir.

Vücudun çoğunda, kılcal damarları oluşturan hücreler birbirine sıkıca yapışmaz. Bunlara endotel hücreleri denir ve aralarında çeşitli maddelerin girip çıkabileceği boşluklar vardır. Böylece, kan plazması ve vücudun hücrelerini çevreleyen sıvı (hücre dışı sıvı) arasında elementler değiştirilir.

Ancak merkezi sinir sisteminde kılcal damarlar bu yarıklara sahip değildir. Aksine, hücreler birbirine sıkı sıkıya bağlıdır. Bu, birçok maddenin kanı terk etmesini engeller.

Bu bariyeri geçebilecek bazı özel maddeler olduğu doğrudur. Bunu, onları kılcal damarların duvarlarından geçiren özel proteinler aracılığıyla yaparlar.

Örneğin, glikoz taşıyıcıları, glikozun beyne yakıt sağlamak için girmesine izin verir. Ek olarak, bu taşıyıcılar toksik atık ürünlerin beyinde kalmasını önler.

Astrositler adı verilen glial (destekleyici) hücreler, beyindeki kan damarları etrafında kümelenir ve kan-beyin bariyerinin gelişiminde önemli bir rol oynarlar. Bunlar ayrıca iyonların beyinden kana taşınmasına da katkıda bulunur.

Öte yandan, sinir sisteminin diğerlerine göre daha geçirgen bir kan-beyin bariyerine sahip alanları vardır. Bir sonraki bölüm bunun ne için olduğunu açıklıyor.

Özellikleri

Beynin düzgün çalışması için, nöronların içindeki maddeler ile etraflarındaki hücre dışı sıvının içindeki maddeler arasında bir dengenin sağlanması önemlidir. Bu, mesajların hücreler arasında düzgün bir şekilde iletilmesine izin verir.

Hücre dışı sıvının bileşenleri az da olsa değişirse, bu iletim değişecek ve beyin fonksiyonunda değişikliklere yol açacaktır.

Bu nedenle kan-beyin bariyeri, bu sıvının bileşimini düzenleyerek hareket eder. Örneğin, yediğimiz yiyeceklerin çoğu, nöronlar arasındaki bilgi alışverişini değiştirebilecek kimyasallar içerir. Kan-beyin bariyeri, bu maddelerin beyne ulaşmasını engeller ve iyi çalışmasını sürdürür.

Önemlisi, kan-beyin bariyerinin sinir sistemi boyunca tek tip bir yapısı yoktur. Diğerlerinden daha geçirgen olduğu yerler var. Bu, başka yerlerde hoş karşılanmayan maddelerin geçişine izin vermek için kullanışlıdır.

Bir örnek postem beyin sapı alanıdır. Bu bölge kusmayı kontrol eder ve çok daha geçirgen bir kan-beyin bariyerine sahiptir. Amacı, o bölgedeki nöronların kandaki toksik maddeleri hızlı bir şekilde tespit edebilmesidir.

Böylece mideden gelen bir miktar zehir dolaşım sistemine ulaştığında beyin sonrası bölgeyi uyararak kusmaya neden olur. Bu şekilde vücut, zehirli içerikleri zararlı olmaya başlamadan önce mideden atabilir.

Özetle, kan-beyin bariyerinin üç ana işlevi şunlardır:

- Beyni potansiyel olarak tehlikeli yabancı maddelerden veya beyin işlevini değiştirebilecek maddelerden korur.

- Merkezi sinir sistemini vücudun geri kalanında bulunan hormonlardan ve nörotransmiterlerden korur ve istenmeyen etkilerden kaçınarak ayırır.

- Beynimizde sabit bir kimyasal denge sağlar.

Hangi maddeler kan beyin bariyerini geçer?

Bazı maddeler kan-beyin bariyerini aşmaya diğerlerinden daha hassastır. Aşağıdaki özelliklere sahip maddeler diğerlerinden daha kolay girer:

- Küçük moleküller kan-beyin bariyerini büyük moleküllere göre çok daha kolay geçer.

- Yağda çözünen maddeler kan-beyin bariyerini kolaylıkla geçerken, bunu daha yavaş yapmayanlar veya geçemeyenler. Beynimize kolayca ulaşan yağda çözünen bir ilaç türü barbitüratlardır. Diğer örnekler etanol, nikotin, kafein veya eroindir.

- Daha az elektrik yüklü moleküller bariyeri yüksek yüklü moleküllere göre daha hızlı geçerler.

Bazı maddeler kan-beyin bariyerini aşabilir. Her şeyden önce, beynin düzgün çalışması için gerekli olan glikoz, oksijen ve amino asit molekülleri içinden geçer.

Tirozin, triptofan, fenilalanin, valin veya lösin gibi amino asitler çok hızlı bir şekilde kan-beyin bariyerine girer. Bunların çoğu beyinde sentezlenen nörotransmiterlerin öncüleridir.

Bununla birlikte, bu engel, pratik olarak tüm büyük molekülleri ve küçük moleküllerden oluşan tüm ilaçların% 98'ini hariç tutar.

Bu nedenle, ilaçlar genellikle bariyeri geçmediği veya gerekli miktarlarda yapmadığı için beyin hastalıklarının tedavisinde zorluklar vardır. Bazı durumlarda terapötik ajanlar, kan-beyin bariyerini aşmak için doğrudan beyne enjekte edilebilir.

Aynı zamanda, nörotoksinlerin ve lipofilik maddelerin, sözde P-glikoprotein tarafından düzenlenen bir taşıyıcı aracılığıyla girişini engeller.

Circuventricular organlar

Bahsedildiği gibi, beynin kan-beyin bariyerinin daha zayıf ve daha geçirgen olduğu birkaç bölgesi vardır. Bu da maddelerin bu bölgelere daha kolay ulaşmasına neden olur.

Bu alanlar sayesinde beyin kan yapısını kontrol edebilir. Sirkuventriküler organların içinde:

- Epifiz bezi: Beynimizin içinde, gözlerin arasında bulunan bir yapıdır. Biyolojik ritimlerimiz ve önemli hormonal fonksiyonlarımızla ilgilidir. Melatonin ve nöroaktif peptitleri serbest bırakır.

- Nörohipofiz: Hipofiz bezinin arka lobudur. Hipotalamustaki maddeleri, özellikle oksitosin ve vazopressin gibi nörohormonları depolar.

- Sonrası alan: Yukarıda belirtildiği gibi, sarhoş olmamızı önlemek için kusma yapar.

- Subfornik organ: Vücut sıvılarının düzenlenmesinde önemlidir. Örneğin susuzluk hissinde önemli bir role sahiptir.

- Terminal laminanın vasküler organı: ayrıca vazopressin salınımı yoluyla susuzluğa ve sıvı dengesine katkıda bulunur. Peptidleri ve diğer molekülleri tespit eder.

- Ortanca üstünlük: Hipotalamusun uyarıcı ve inhibe edici hormonlar arasındaki etkileşimler yoluyla ön hipofizi düzenleyen bir hipotalamus alanıdır.

Kan-beyin bariyerini etkileyen koşullar

Farklı hastalıklar nedeniyle kan beyin bariyerinin bozulması mümkündür. Ayrıca, bu bariyer zayıfladığında, nörodejeneratif bozuklukların ortaya çıkma olasılığını artırabilir veya hızlandırabilir.

- Hipertansiyon veya yüksek tansiyon: Bu bariyerin değişmesine, geçirgen olmasına ve vücudumuz için tehlikeli olmasına neden olabilir.

- Radyasyon: Radyasyona uzun süre maruz kalmak kan-beyin bariyerini zayıflatabilir.

- Enfeksiyonlar: Merkezi sinir sisteminin bir kısmının iltihaplanması, bu engeli zayıflatır. Bir örnek, serebral meninkslerin (beyni ve omuriliği çevreleyen tabakalar) çeşitli virüsler ve bakteriler tarafından iltihaplandığı bir hastalık olan menenjittir.

- Travma, iskemi, felç … beyne doğrudan zarar vererek kan-beyin bariyerini etkileyebilir.

- Beyin apsesi. Beyinde iltihaplanma ve irin birikmesinden kaynaklanmaktadır. Enfeksiyon genellikle kulaktan, ağızdan, sinüslerden vb. Gelir. Travma veya ameliyatın bir sonucu olsa da. Çoğu durumda, 8 ila 12 haftalık antibakteriyel tedavi gereklidir.

- Multipl skleroz: Görünüşe göre bu hastalığa sahip kişilerin kan-beyin bariyerinde sızıntılar var. Bu, çok fazla beyaz kan hücresinin yanlışlıkla miyeline saldırdıkları beyne ulaşmasına neden olur.

Miyelin, sinir hücrelerini örten ve sinir uyarılarının hızlı ve verimli bir şekilde hareket etmesini sağlayan bir maddedir. Yok edilirse, ilerleyici bilişsel ve motor bozulma ortaya çıkar.

Referanslar

1. Kan beyin bariyeri. (Sf). Wikipedia'dan 22 Nisan 2017'de alındı: en.wikipedia.org.
2. Kan Beyin Bariyeri ("Uzak Dur") (Sf). Çocuklar için Neuroscience'dan 22 Nisan 2017'de alındı: faculty.washington.edu.
3. Kan-Beyin Bariyeri. (2 Temmuz 2014). BrainFacts'tan alındı: brainfacts.org.
4. Carlson, NR (2006). Davranış fizyolojisi 8. Baskı Madrid: Pearson.