Mozog je oddelený od zvyšku tela hematoencefalickou bariérou. Ako vírusy prechádzajú hematoencefalickou bariérou, aby sa dostali do centrálneho nervového systému? Ako funguje hematoencefalická bariéra?

Krvno-mozgová bariéra je vysoko selektívna bariéra, ktorej hlavnou funkciou je oddeliť centrálny nervový systém (CNS) od krvného obehu. Jeho mechanizmus umožňuje úzko kontrolovať výmeny medzi krvou a mozgovým oddelením. Krvno-mozgová bariéra preto izoluje mozog od zvyšku tela a poskytuje mu špecifické prostredie, odlišné od vnútorného prostredia zvyšku tela.

Krvno-mozgová bariéra má špeciálne filtračné vlastnosti, ktoré jej umožňujú zabrániť vstupu potenciálne toxických cudzích látok do mozgu a miechy.

Táto hemoencefalická bariéra vďaka svojmu vysoko selektívnemu filtru môže umožniť prechod vody, určitých plynov a molekúl rozpustných v tukoch pasívnou difúziou, ako aj selektívny transport molekúl, ako sú glukóza a aminokyseliny, ktoré zohrávajú svoju úlohu. majú zásadný význam pre funkciu neurónov a zabraňujú vstupu potenciálnych lipofilných neurotoxínov prostredníctvom aktívneho transportného mechanizmu sprostredkovaného glykoproteínmi.

Astrocyty (pomáhajú udržiavať chemické a elektrické prostredie poskytovaním potrebných živín do mozgu a odplavovaním ich odpadov) sú nevyhnutné pri vytváraní tejto bariéry.

Krvno-mozgová bariéra chráni mozog pred toxínmi a poslami, ktoré cirkulujú v krvi.

Táto úloha je navyše dvojsečná, pretože tiež zabraňuje vstupu molekúl na terapeutické účely.

Niektoré vírusy môžu stále prechádzať touto bariérou buď krvou, alebo „retrográdnym axonálnym“ transportom. Poruchy hematoencefalickej bariéry sú spôsobené rôznymi chorobami.

Neurodegeneratívne choroby

Vďaka svojej zásadnej funkcii pri udržiavaní cerebrálnej homeostázy môže byť hematoencefalická bariéra aj začiatkom niektorých neurologických chorôb, ako sú neurodegeneratívne ochorenia a mozgové lézie, ako je Alzheimerova choroba (AD), ktoré však zostávajú veľmi zriedkavé. .

Diabetes mellitus

Iné choroby, ako napríklad diabetes mellitus, majú tiež zlý vplyv na udržiavanie hematoencefalickej bariéry.

Iné patológie

Iné patológie naopak zasahujú do funkcie endotelu zvnútra, to znamená, že pôsobením extracelulárnej matrice je poškodená celá hematoencefalická bariéra.

Na rozdiel od toho sa množstvo mozgových chorôb prejavuje tým, že niektoré patogény môžu prekročiť hematoencefalickú bariéru, čo spôsobuje mozgové infekcie, ktoré sú devastačnými ochoreniami sprevádzanými vysokou úmrtnosťou alebo u tých, ktorí prežili závažné neurologické následky. Patria sem napríklad rôzne patogénne mikroorganizmy, baktérie, huby, vírus HI, ľudský T-lymfotropný vírus 1, západonílsky vírus a baktérie, ako napríklad Neisseria meningitidis alebo Vibrio cholerae.

Pri roztrúsenej skleróze sú „patogény“ bunky imunitného systému tela, ktoré prechádzajú hematoencefalickou bariérou.

Metastatické bunky úspešne prechádzajú hematoencefalickou bariérou pri niektorých ne-mozgových nádoroch a môžu spôsobiť metastázy v mozgu (glioblastóm).

Podávanie liečebných postupov v mozgu prekročením hematoencefalickej bariéry je skutočnou cestou, pretože tiež bráni prístupu liečiv, najmä tých s veľkou molekulárnou štruktúrou, do oblasti, ktorú je potrebné liečiť.

Niektoré lieky, ako napríklad Temozolomid, používané na boj s glioblastómom, majú chemické a fyzikálne vlastnosti, ktoré mu umožňujú prejsť bariérou a dostať sa k nádoru.

Jednou z možností, ktoré sa pokúšajú odstrániť tento problém, je implementácia techník, ktoré môžu mechanicky preniknúť cez hematoencefalickú bariéru.

Krvno-mozgová bariéra je významnou prekážkou liečby, ale výskum prebieha.

Prvým kontrastným produktom vyvinutým pre MRI bolo gadolínium (Gd) a potom Gd-DTPA77, ktoré umožnili získať pokročilejšie MRI na diagnostiku lokálnych lézií hematoencefalickej bariéry. Molekula Gd-DTPA je veľmi nepriepustná pre zdravú krvno-mozgovú bariéru.

Ďalšie zobrazovacie mechanizmy

Použitie „jednofotónovej emisnej tomografie“ alebo „pozitrónovej emisnej tomografie“.

Vady hematoencefalickej bariéry sa môžu hodnotiť aj difúziou vhodných kontrastných médií pomocou počítačovej tomografie.