Aju eraldab ülejäänud kehast vere-aju barjäär. Kuidas viirused läbivad hematoentsefaalbarjääri, et pääseda kesknärvisüsteemi? Kuidas töötab hematoentsefaalbarjäär?

Vere-aju barjäär on väga selektiivne barjäär, mille peamine ülesanne on eraldada kesknärvisüsteem (KNS) vereringest. Selle mehhanism võimaldab täpselt kontrollida vere ja ajupiirkonna vahelist vahetust. Vere-aju barjäär isoleerib seega aju ülejäänud kehast ja tagab sellele konkreetse keskkonna, mis erineb ülejäänud keha sisekeskkonnast.

Vere-aju barjääril on spetsiaalsed filtreerivad omadused, mis võimaldavad vältida potentsiaalselt mürgiste võõrkehade sisenemist ajusse ja seljaaju.

See hemoencefaalne barjäär võimaldab tänu oma väga selektiivsele filtrile läbi vee, teatud gaaside ja rasvlahustuvate molekulide läbipääsu passiivse difusiooni teel, samuti molekulide, nagu glükoos ja aminohapped, selektiivset transporti. on neuronaalse funktsiooni seisukohalt otsustava tähtsusega ja takistavad potentsiaalsete lipofiilsete neurotoksiinide sisenemist aktiivse glükoproteiini vahendatud transpordimehhanismi kaudu.

Astrotsüüdid (aitavad säilitada keemilist ja elektrilist keskkonda, pakkudes ajule vajalikke toitaineid ja loputades nende jäätmeid) on selle tõkke loomisel hädavajalikud.

Vere-aju barjäär kaitseb aju veres ringlevate toksiinide ja sõnumitoojate eest.

Pealegi on see roll kahe teraga, sest see takistab ka molekulide sisenemist terapeutilistel eesmärkidel.

Mõned viirused võivad selle barjääri siiski läbida kas vere kaudu või "tagasiulatuva aksonaalse" transpordi kaudu. Vere-aju barjääri häired on põhjustatud erinevatest haigustest.

Neurodegeneratiivsed haigused

Tänu oma olulisele funktsioonile aju homöostaasi säilitamisel võib vere-aju barjäär olla ka teatud neuroloogiliste haiguste, näiteks neurodegeneratiivsete haiguste ja ajukahjustuste, nagu Alzheimeri tõbi (AD), algus, kuid mis on endiselt väga haruldased. .

suhkurtõbi

Teised haigused, nagu suhkurtõbi, mõjutavad samuti halvasti hematoentsefaalbarjääri säilimist.

Muud patoloogiad

Teised patoloogiad seevastu häirivad endoteeli tööd seestpoolt, see tähendab, et rakuvälise maatriksi toimed kahjustavad kogu vere-aju barjääri.

Seevastu mitmed ajuhaigused avalduvad asjaoluga, et teatud patogeenid võivad ületada hematoentsefaalbarjääri, põhjustades ajuinfektsioone, mis on laastavad haigused, millega kaasneb kõrge suremus või kes on ellu jäänud rasketest neuroloogilistest tagajärgedest. Nende hulka kuuluvad näiteks mitmesugused patogeensed mikroorganismid, bakterid, seened, HI-viirus, inimese T-lümfotroopne viirus 1, Lääne-Niiluse viirus ja bakterid, nagu Neisseria meningitidis või Vibrio cholerae.

Hulgiskleroosi korral on “patogeenid” organismi immuunsüsteemi rakud, mis läbivad hematoentsefaalbarjääri.

Metastaatilised rakud läbivad edukalt hematoentsefaalbarjääri mõnedes mitte-ajukasvajates ja võivad põhjustada metastaase ajus (glioblastoom).

Aju ravi manustamine vere-aju barjääri ületamisega on tõeline teekond, kuna see takistab ka ravimite, eriti suure molekulaarstruktuuriga ravimite, juurdepääsu ravile vajavale alale.

Mõnedel ravimitel, nagu Temozolomide, mida kasutatakse glioblastoomi vastu võitlemiseks, on keemilised ja füüsikalised omadused, mis võimaldavad sellel läbida barjääri ja jõuda kasvajani.

Üks selle probleemi kõrvaldamise võimalustest on meetodite rakendamine, mis võivad mehaaniliselt tungida läbi hematoentsefaalbarjääri.

Vere-aju barjäär on ravi jaoks oluline takistus, kuid uuringud on käimas.

Esimene MRI jaoks välja töötatud kontrastaine oli gadoliinium (Gd) ja seejärel Gd-DTPA77, mis võimaldas saada täpsemaid MRI-sid vere-aju barjääri kohalike kahjustuste diagnoosimiseks. Gd-DTPA molekul on väga mitteläbilaskev, et läbida tervet hematoentsefaalbarjääri.

Muud pildistamismehhanismid

„Ühe footoni emissioonitomograafia” või „positronemissioontomograafia” kasutamine.

Vere -aju barjääri defekte saab hinnata ka kompuutertomograafia abil sobivate kontrastainete difusiooni teel.