Vér-agy gát

A Vér-agy gát természetes gátként szolgál a központi idegrendszer (CNS) és a véráram között. Csak szelektív tömegközlekedést tesz lehetővé. A vér-agy gát rendellenességei súlyos agyi betegségekhez vezethetnek.

Mi a vér-agy gát?

A vér-agy gát elválasztja az agy és a véráram környezeti feltételeit. Az agyban nagyon összetett és finoman hangolt folyamatok zajlanak, amelyek megzavarása előre nem látható következményekkel járhat. A vér-agy gát tehát védi a központi idegrendszert a kórokozóktól, mérgektől, ellenanyagoktól, leukocitáktól, a vérben lévő neurotranszmitterek hatásától és a pH-érték változásaitól.

Ugyanakkor gondoskodni kell arról, hogy a központi idegrendszer a működéséhez szükséges alapvető tápanyagokkal és anyagokkal legyen ellátva. Ugyanez vonatkozik a bomlástermékeknek az agy anyagcseréjéből történő eltávolítására. Ezért a gát nem teljesen légmentesen lezárva, hanem szelektíven áteresztő. A fontos anyagok szállítását a véráram és az agy között passzív és aktív diffúziós folyamatok, valamint szelektív kémiai folyamatok szabályozzák. Az olyan alapvető molekulák, mint a víz, az oxigén és a fontos tápanyagok, korlátozás nélkül átjuthatnak a vér-agy gáton.

Anatómia és felépítés

A vér-agy gát az endotélsejtekből, a pericitákból és az asztrocitákból áll. Az endotélsejtek képezik a kapillárisok legbelső falrétegét. Ezek a sejtek többek között szabályozzák az anyagok cseréjét a szövet és a vér között.

A vér-agy gátban az endotélsejtek úgynevezett szoros csomópontokkal rendelkeznek. Ezek a membránfehérjék keskeny sávjai, amelyek annyira szorosan kötik össze az endotélsejteket, hogy olyan réteget képezzenek, amely sok anyag számára átjárhatatlan. Csak nagyon kicsi molekulák képesek diffundálni ezen a rétegen. Az anyagok cseréje a sejt és a sejtek közötti térben nagymértékben megakadályozva van. A periciták viszont a kapillárisok külső falán helyezkednek el és kötőszövet-sejtek. Csatlakozva vannak az endotél sejtekkel sejt-sejt csatornákon keresztül, a réscsatlakozások.

Mindkét sejttípus kölcsönhatása ezeken a csatornákon keresztül szabályozza a membránpotenciált, amely felelős az anyagok szelektív diffúziójáért. Az asztrociták úgynevezett póksejtekként képviselik a központi idegrendszer gliasejtjeinek nagy részét, és az idegsejtekkel való érintkezésük révén táplálékot szolgáltatnak az idegsejteknek. Membránjukban vannak receptorok a neurotranszmitterek számára.Ezenkívül indukálják a vér-agy gátat a membrana limitans glialis perivascularis (az agy erek körülvevő határmembrán) révén, és ugyanakkor fenntartják azt.

Funkció és feladatok

A központi idegrendszer káros hatásokkal szembeni védő funkciója mellett a vér-agy gát szabályozza a véráram és az agy közötti szállítási folyamatokat is. Különböző fizikai és kémiai folyamatok szabályozzák ezt a szállítást. Az oldható anyagok többsége, amelyek még ezt a gátat is le tudják küzdeni, diffúzió útján halad át. Mivel a vér-agy gát szoros csomópontokkal szorosan zárva van, a diffúzió nem zajlik az intercelluláris hasadásokon, mint más szerveknél.

Az anyagok csak az agy kapillárisán keresztül juthatnak tovább transzmembrán transzport útján. A transzport legegyszerűbb formája a szabad diffúzió: a kis lipofil molekulák passzívan diffundálhatnak az epithelia sejtmembránjain és akár a szűk keresztmetszeteken is. A kis sarkú molekulák, mint például a víz, csatorna által közvetített áteresztőképességnek vannak kitéve. Bizonyos csatornafehérjék, az aquaporinek közvetítik a víz szállítását a vér-agy gáton keresztül, és ezzel egyidejűleg szabályozzák az agy víz egyensúlyát. A nagy és poláris, de létfontosságú tápanyagmolekulák, például glükóz vagy sok aminosav esetében vannak bizonyos szállítómolekulák, amelyek megkönnyítik a megfelelő anyagok diffúzióját.

Mivel a diffúzió ezen formái nem igényelnek energiát, passzív diffúzió. Vannak olyan anyagok is, amelyeket csak ATP felhasználásával lehet szállítani, azaz energiaellátással. Az aktív transzporterek úgynevezett "szivattyúk", amelyek energiát használnak a hordozók mozgatására a koncentráció-gradiens ellen. A kiválasztott molekulák speciális receptorok segítségével jutnak át a vér-agy gáton, amelyek kifejezetten felelősek a szállításukért.

betegségek

A vér-agy gát rendellenességei különböző neurológiai betegségekhez vezethetnek. A kezdeti betegségek, mint például a diabetes mellitus, agyi gyulladás vagy agydaganatok gyakran károsítják ezt a gátat.

A hosszú távú következmények agyi károsodások. Bizonyos kórokozók átjuthatnak a vér-agy gáton. Ide tartozik a HI vírus. Egyes baktériumok, például az Escherichia coli, speciális toxinok kibocsátásával néha legyőzik a gát védő mechanizmusait. Amikor a test saját immunválaszának sejtjei áthaladnak a vér-agy gáton, kialakulhat a sclerosis multiplex klinikai képe. A tanulmányok kimutatták, hogy az olyan neurodegeneratív betegségek, mint az Alzheimer-kór, átjárhatóvá teszik az agy és a véráram közötti akadályt is.

Ez lehet az agysejtek kiterjedt pusztulásának kiindulópontja. Az alkoholfogyasztásról ismert, hogy a neurológiai betegségek egyik fő kockázati tényezője. A krónikus alkoholfogyasztás előre nem látható következményekkel károsítja a vér-agy gátat. A gát funkcionális rendellenességei elősegítik a bakteriális fertőzéseket és az autoimmunológiai hatásokkal kiváltott gyulladásos reakciókat az agyban. A nikotin-visszaélés szintén kockázati tényező a vér-agy gát károsodása szempontjából.A nikotin elősegíti a szív- és érrendszeri betegségeket, amelyek viszont nagymértékben befolyásolják az agy teljesítményét.

A dohányosokon nagyobb a bakteriális meningitis kockázata. A kutatások kimutatták, hogy a nikotin megváltoztatja a vér-agy gát szerkezetét. A szoros kapcsolófehérjék eltérően oszlanak el, és már nem képesek teljes mértékben ellátni funkciójukat. Az elektromágneses sugárzásnak a vér-agy gáton gyakorolt ​​hatásáról szintén beszélni kell. Bebizonyosodott, hogy a magas energia sűrűség mellett a megahertz – gigaherc tartományban vannak a negatív egészségügyi hatásaik. Az elektromágneses sugárzás magas energia sűrűsége mérhető felmelegedéshez vezet az érintett szövetekben. Még nem vizsgálták, hogy a melegedés milyen mértékben károsítja a vér-agy gátat.

Itt megtalálja gyógyszereit

Jellemző és általános agyi betegségek

• elmebaj
• Creutzfeldt-Jakob-kór
• A memória elmúlik
• Agyvérzés
• Agyhártyagyulladás