Krvno-moždana barijera

С Википедије, слободне енциклопедије
Krvno-moždana barijera
Protective barriers of the brain.jpg
Propustljivost rastvora na BBB naspram horoidnog pleksusa.
Detalji
DioNeuroimuni sistem
Pokazatelji
Acronym(s)KMB
Anatomska terminologija

Krvno-moždana barijera (engl. Blood–brain barrier, BBB) je separacija cirkulišuće krvi od moždanog ekstracelularnog fluida (BECF) u centralnom nervnom sistemu (CNS). Ona se javlja duž svih kapilara i sastoji se od tesnih kontakta oko kapilara koji se ne javljaju u normalnoj cirkulaciji.[1] Endotelne ćelije ograničavaju difuziju mikroskopskih objekata (e.g., bakterija) i velikih hidrofilnih molekula u cerebrospinalni fluid (CSF), dok dozvoljavaju difuziju malih hidrofobnih molekula (O2, CO2, hormona).[2] Ćelije barijere aktivno transportuju metaboličke produkte kao što je glukoza kroz barijeru putem specifičnih proteina. Ova barijera takođe obuhvata gustu bazalnu membranu i astrocitni sloj.[3]

Struktura[уреди | уреди извор]

KMB je rezultat selektivnosti čvrstih spojeva između endotelnih ćelija moždanih kapilara, ograničavajući prolaz rastvorenih materija.[4] Na granici između krvi i mozga, endotelne ćelije su neprekidno povezane ovim čvrstim spojevima, koji se sastoje od manjih podjedinica transmembranskih proteina, kao što su okludin, klaudini (kao što je Claudin-5), spojni adhezioni molekul (kao što je JAM- A).[5] Svaki od ovih proteina čvrstog spoja je stabilizovan na membrani endotelijalne ćelije pomoću drugog proteinskog kompleksa koji uključuje proteine skele kao što je protein čvrstog spoja 1 (ZO1) i povezani proteini.[5]

KMB se sastoji od endotelnih ćelija koje ograničavaju prolaz supstanci iz krvi selektivnije nego endotelne ćelije kapilara na drugim mestima u telu.[6] Projekcije ćelija astrocita koje se nazivaju astrocitna stopala (takođe poznate kao „glia limitans“) okružuju endotelne ćelije KMB, pružajući biohemijsku podršku tim ćelijama.[7] KMB se razlikuje od prilično slične barijere krvno-cerebrospinalne tečnosti, koja je funkcija horoidnih ćelija horoidnog pleksusa, i od krvno-retinalne barijere, koja se može smatrati delom čitavog carstva takvih barijera.[8] Astrociti omogućavaju održavanje jonske ravnoteže uklanjanjem viška kalijuma iz vanćelijske tečnosti, kao i prenošenjem materija iz lumena krvnih sudova do nervnih ćelija u njihovoj blizini.

Ne pokazuju svi sudovi u ljudskom mozgu svojstva KMB. Neki primeri ovoga uključuju cirkumventrikularne organe, krov treće i četvrte komore, kapilare u epifizi na krovu diencefalona i epifizu. Epifiza luči hormon melatonin „direktno u sistemsku cirkulaciju“, tako da krvno-moždana barijera ne utiče na melatonin.[9]

Funkcija[уреди | уреди извор]

Krvno-moždana barijera deluje efikasno kako bi zaštitila mozak od cirkulišućih patogena. Shodno tome, infekcije mozga koje se prenose krvlju su retke.[4] Infekcije mozga koje se javljaju često je teško lečiti. Antitela su prevelika da pređu krvno-moždanu barijeru i samo određeni antibiotici mogu da prođu.[10] U nekim slučajevima, lek se mora primeniti direktno u cerebrospinalnu tečnost gde može da uđe u mozak prelazeći krvno-likvornu barijeru.[11][12]

Krvno-moždana barijera može postati nepropusna kod odabranih neuroloških bolesti, kao što su amiotrofična lateralna skleroza, epilepsija, trauma mozga[13] i edem, kao i kod sistemskih bolesti, kao što je otkazivanje jetre. Krvno-moždana barijera postaje propusnija tokom upale, potencijalno omogućavajući antibioticima i fagocitima da se kreću kroz KMB.[4]

Druga funkcija je da pomaže u održavanju relativno konstantnih nivoa hormona, hranljivih materija i vode u mozgu – fluktuacije koje mogu poremetiti fino podešeno okruženje.[14]

Cirkumventrikularni organi[уреди | уреди извор]

Cirkumventrikularni organi (CVO) su pojedinačne strukture koje se nalaze pored četvrte ili treće komore u mozgu, a karakterišu ih guste kapilare sa permeabilnim endotelnim ćelijama za razliku od krvno-moždane barijere.[15] Među CVO koji imaju visoko propusne kapilare spadaju oblast postrema, subfornični organ, vaskularni organ lamina terminalis, srednja eminencija, epifiza i tri režnja hipofize.[16]

Vidi još[уреди | уреди извор]

Reference[уреди | уреди извор]

  1. ^ de, Helga E. Vries, Johan Kuiper, Albertus G. de Boer, Theo J. C. Van Berkel and Douwe D. Breimer (1997). „The Blood-Brain Barrier in Neuroinflammatory Diseases”. Pharmacological Reviews. 49 (2): 143—156. 
  2. ^ „About”. Blood Brain Barrier. Johns Hopkins University. Pristupljeno 7. 5. 2013. 
  3. ^ Ballabh, P; Braun, A; Nedergaard, M (2004). „The blood–brain barrier: an overview: structure, regulation, and clinical implications.”. Neurobiology of disease. 16 (1): 1—13. PMID 15207256. 
  4. ^ а б в Daneman, Richard; Prat, Alexandre (2015). „The Blood–Brain Barrier”. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 7 (1): a020412. ISSN 1943-0264. PMC 4292164Слободан приступ. PMID 25561720. doi:10.1101/cshperspect.a020412. 
  5. ^ а б Stamatovic, Svetlana M; Keep, Richard F; Andjelkovic, Anuska V (2008). „Brain Endothelial Cell-Cell Junctions: How to “Open” the Blood Brain Barrier”. Current Neuropharmacology. 6 (3): 179—192. ISSN 1570-159X. PMC 2687937Слободан приступ. PMID 19506719. doi:10.2174/157015908785777210. 
  6. ^ van Leeuwen, Lisanne Martine; Evans, Robert J.; Jim, Kin Ki; Verboom, Theo; Fang, Xiaoming; Bojarczuk, Aleksandra; Malicki, Jarema; Johnston, Simon Andrew; van der Sar, Astrid Marijke (2018-02-15). „A transgenic zebrafish model for the in vivo study of the blood and choroid plexus brain barriers using claudin 5”. Biology Open. 7 (2): bio030494. ISSN 2046-6390. PMC 5861362Слободан приступ. PMID 29437557. doi:10.1242/bio.030494. 
  7. ^ Abbott NJ, Rönnbäck L, Hansson E (January 2006). "Astrocyte-endothelial interactions at the blood-brain barrier". Nature Reviews. Neuroscience. 7 (1): 41–53. doi:10.1038/nrn1824. PMID 16371949. S2CID 205500476.
  8. ^ Hamilton, R D; Foss, A J; Leach, L (2007). „Establishment of a human in vitro model of the outer blood–retinal barrier”. Journal of Anatomy. 211 (6): 707—716. ISSN 0021-8782. PMC 2375847Слободан приступ. PMID 17922819. doi:10.1111/j.1469-7580.2007.00812.x. 
  9. ^ Gilgun-Sherki Y, Melamed E, Offen D (June 2001). "Oxidative stress induced-neurodegenerative diseases: the need for antioxidants that penetrate the blood brain barrier". Neuropharmacology. 40 (8): 959–75. doi:10.1016/S0028-3908(01)00019-3. PMID 11406187. S2CID 15395925.
  10. ^ Shad, Shazia; Aslam Rai, Ayesha; Bux Soomro, Ghous; Hassan Luck, Nasir (2018-07-01). „Tuberculous Paraspinal Abscess Invading Esophagus: A Rare Cause Of Dysphagia”. Journal of the College of Physicians and Surgeons Pakistan. 28 (7): 566—567. ISSN 1022-386X. doi:10.29271/jcpsp.2018.07.566. 
  11. ^ Pardridge, William M (2011-01-18). „Drug transport in brain via the cerebrospinal fluid”. Fluids and Barriers of the CNS. 8: 7. ISSN 2045-8118. PMC 3042981Слободан приступ. PMID 21349155. doi:10.1186/2045-8118-8-7. 
  12. ^ Ono, Hideaki; Imai, Hideaki; Miyawaki, Satoru; Nakatomi, Hirofumi; Saito, Nobuhito (2016). „Rat white matter injury model induced by endothelin-1 injection: technical modification and pathological evaluation”. Acta Neurobiologiae Experimentalis. 76 (3): 212—224. ISSN 0065-1400. doi:10.21307/ane-2017-021. 
  13. ^ Qin, Delong; Wang, Junmin; Le, Anh; Wang, Tom J.; Chen, Xuemei; Wang, Jian (2021-04-24). „Traumatic Brain Injury: Ultrastructural Features in Neuronal Ferroptosis, Glial Cell Activation and Polarization, and Blood–Brain Barrier Breakdown”. Cells. 10 (5): 1009. ISSN 2073-4409. PMC 8146242Слободан приступ Проверите вредност параметра |pmc= (помоћ). PMID 33923370 Проверите вредност параметра |pmid= (помоћ). doi:10.3390/cells10051009. 
  14. ^ „What is the blood-brain barrier?”. qbi.uq.edu.au (на језику: енглески). 2017-04-06. Приступљено 2021-11-14. 
  15. ^ Gross, Paul M.; Weindl, Adolf; Knigge, Karl M. (1987-12-01). „Peering through the Windows of the Brain”. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism (на језику: енглески). 7 (6): 663—672. ISSN 0271-678X. doi:10.1038/jcbfm.1987.120. 
  16. ^ Miyata, Seiji (2015-10-27). „New aspects in fenestrated capillary and tissue dynamics in the sensory circumventricular organs of adult brains”. Frontiers in Neuroscience. 9: 390. ISSN 1662-4548. PMC 4621430Слободан приступ. PMID 26578857. doi:10.3389/fnins.2015.00390. 

Literatura[уреди | уреди извор]