Prodiru li adrenergički agonisti kroz krvno-moždanu barijeru? Histohematska i krvno-moždana barijera mozga

Lijekovi opisani u ovom imeniku koji prolaze krvno-moždanu barijeru: antimikrobno sredstvo (antibiotik) nifuratel (trgovačko ime lijeka Macmiror) i niz drugih.

Ne prodire: antibakterijsko sredstvo (antibiotik) amoksicilin (trgovački nazivi: Amoxicillin, Amoxicillin, Amoxicillin kapsule 0,25 g, Amoxicillin Watham, Amoxicillin DS, Amoxicillin sodium sterile, Amoxicillin Sandoz, Amoxicillin-ratiopharm, Amoxicillin-ratiopharm 250 TC, Amoxicillin llina prah za suspenzija 5 g, Amoksicilin tablete, Amoksicilin trihidrat, Amoksicilin trihidrat (Purimox), Amosin Gonoform, Gramox-D, Grunamox, Danemox, Ospamox, Flemoxin Solutab, Hiconcil, Ecobol) i dr.

9. A. Neurotransmiteri i neurohormoni Živčane stanice kontroliraju tjelesne funkcije pomoću kemijskih signalnih tvari, neurotransmitera i neurohormona. Neurotransmiteri su kratkotrajne tvari lokalnog djelovanja; otpuštaju se u sinaptičku pukotinu i prenose signal susjednim stanicama. Neurohormoni su dugotrajne, dugotrajne tvari koje ulaze u krv. Međutim, granica između dviju skupina prilično je proizvoljna, budući da većina medijatora istodobno djeluje kao hormoni. Signalne tvari - neurotransmiteri (ili neuromodulatori) moraju zadovoljiti niz kriterija. Prije svega, moraju ih proizvesti neuroni i pohraniti u sinapse; po primitku živčanog impulsa moraju se otpustiti u sinaptičku pukotinu, selektivno se vezati za specifičan receptor na postsinaptičkoj membrani drugog neurona ili mišićne stanice, stimulirajući te stanice da obavljaju svoje specifične funkcije. B. Kemijska struktura Na temelju svojih kemijskih svojstava neurotransmiteri se dijele u nekoliko skupina. Tablica u dijagramu prikazuje najvažnije predstavnike neurotransmitera - više od 50 spojeva. Najpoznatiji i najčešće susrećeni neurotransmiter je acetilkolin, ester kolina i octene kiseline. U neurotransmitere spadaju neke aminokiseline, kao i biogeni amini nastali tijekom dekarboksilacije aminokiselina (vidi sliku 183). Poznati purinski neurotransmiteri su derivati ​​adenina. Najveću skupinu čine peptidi i proteini. Mali peptidi često nose na N-terminusu ostatak glutaminske kiseline u obliku cikličkog piroglutamata (5-oksoprolin; kod od jednog slova:

10. Aminokiseline igraju važnu ulogu u metabolizmu i funkcioniranju središnjeg živčanog sustava. To se objašnjava ne samo isključivom ulogom aminokiselina kao izvora sinteze velikog broja biološki važnih spojeva, kao što su proteini, peptidi, neki lipidi, niz hormona, vitamina i biološki aktivnih amina. Aminokiseline i njihovi derivati ​​sudjeluju u sinaptičkom prijenosu, u provedbi međuneuronskih veza kao neurotransmiteri i neuromodulatori. Značajan je i njihov energetski značaj, jer su aminokiseline glutaminske skupine izravno povezane s ciklusom trikarboksilnih kiselina. Sažimajući podatke o metabolizmu slobodnih aminokiselina u mozgu, možemo izvući sljedeće zaključke:
1. Veća sposobnost živčanog tkiva da održava relativnu konstantnost razine aminokiselina.
2. Sadržaj slobodnih aminokiselina u mozgu je 8-10 puta veći nego u krvnoj plazmi.
3. Postojanje visokog koncentracijskog gradijenta aminokiselina između krvi i mozga zbog selektivnog aktivnog transporta kroz BBB.
4. Visok sadržaj glutamata, glutamina, asparaginske, N-acetilasparaginske kiseline i GABA. Oni čine 75% fonda slobodnih aminokiselina u mozgu.
5. Izražena regionalnost sadržaja aminokiselina u različitim dijelovima mozga.
6. Postojanje kompartmentaliziranih fondova aminokiselina u različitim subcelularnim strukturama živčanih stanica.
7. Aromatske aminokiseline su od posebne važnosti kao prekursori kateholamina i serotonina.

12. ZNAČAJKE METABOLIZMA ŽIVČANOG TKIVA Disanje Na mozak otpada 2–3% tjelesne težine. Istodobno, potrošnja kisika u mozgu u stanju fizičkog mirovanja doseže 20-25% ukupne potrošnje cijelog tijela, a kod djece do 4 godine mozak troši čak 50% kisika iskorištenog cijelo tijelo. Po arteriovenskoj razlici može se suditi o veličini potrošnje mozga raznih tvari iz krvi, uključujući i kisik. Utvrđeno je da tijekom prolaska kroz mozak krv gubi oko 8 vol.% kisika. U 1 minuti ima 53-54 ml krvi na 100 g moždanog tkiva. Prema tome, 100 g mozga troši 3,7 ml kisika u 1 min, a cijeli mozak (1500 g) troši 55,5 ml kisika. Razmjena plinova u mozgu mnogo je veća od razmjene plinova u drugim tkivima, posebice gotovo 20 puta premašuje izmjenu plinova u mišićnom tkivu. Intenzitet disanja varira za različita područja mozga. Na primjer, brzina disanja bijele tvari je 2 puta manja od one sive tvari (iako u bijeloj tvari ima manje stanica). Osobito intenzivno kisik troše stanice moždane kore i malog mozga. Apsorpcija kisika u mozgu znatno je manja tijekom anestezije. Naprotiv, intenzitet disanja mozga raste s povećanjem funkcionalne aktivnosti.

Relevantnost. Postojanje krvno-moždane barijere (BBB) ​​nužan je i najvažniji uvjet za normalno funkcioniranje središnjeg živčanog sustava (SŽS), stoga je jedan od ključnih zadataka čije je rješavanje ne samo temeljno, već također od primijenjenog značaja, je proučavanje mehanizama funkcioniranja BBB. Poznato je da fiziološka propusnost BBB ustupa mjesto patološkoj u različitim oblicima patologije CNS-a (ishemija, cerebralna hipoksija, traume i tumori, neurodegenerativne bolesti), a promjene propusnosti su selektivne i često uzrokuju neučinkovitost farmakoterapije.

Krvno-moždana barijera(BBB) ​​​​- provodi aktivnu interakciju između krvotoka i središnjeg živčanog sustava, kao visoko organizirani morfo-funkcionalni sustav lokaliziran na unutarnjoj membrani krvnih žila mozga i uključujući [ 1 ] cerebralne endotelne stanice i [ 2 ] kompleks potpornih konstrukcija: [ 2.1 ] bazalna membrana, uz koju se nalazi tkivo mozga [ 2.2 ] periciti i [ 2.3 ] astrociti (postoje izvještaji da neuronski aksoni, koji sadrže vazoaktivne neurotransmitere i peptide, također mogu blisko graničiti s endotelnim stanicama, ali ovo mišljenje ne dijele svi istraživači). Uz rijetke iznimke, BBB je dobro razvijen u svim žilama cerebralne mikrovaskulature s promjerom manjim od 100 µm. Ove žile, koje uključuju same kapilare, kao i pre- i post-kapilare, kombiniraju se u koncept mikrožila.

Bilješka! Samo malom broju moždanih tvorevina (oko 1 - 1,5%) nedostaje BBB. Takve formacije uključuju: horoidalne pleksuse (glavne), pinealnu žlijezdu, hipofizu i sivi tuberkul. Međutim, u tim strukturama postoji krvno-likvorska barijera, ali drugačije strukture.

pročitajte i post: Neuroglia(na web mjesto)

BBB obavlja barijeru (ograničava transport potencijalno toksičnih i opasnih tvari iz krvi u mozak: BBB je visoko selektivan filter), transport i metabolizam (osigurava transport plinova, hranjivih tvari do mozga i uklanjanje metabolita), imunološki i neurosekretorne funkcije, bez kojih je nemoguće normalno funkcioniranje središnjeg živčanog sustava.

Endoteliociti. Primarna i najvažnija struktura BBB su endoteliociti cerebralnih mikrožila (ECM), koji se značajno razlikuju od sličnih stanica drugih organa i tkiva u tijelu. Oni su ti kojima je dano [ !!! ] glavna uloga izravne regulacije propusnosti BBB. Jedinstvene strukturne karakteristike ECM-a su: [ 1 ] prisutnost tijesnih spojeva koji povezuju membrane susjednih stanica, poput patentnog zatvarača, [ 2 ] visok sadržaj mitohondrija, [ 3 ] niske razine pinocitoze i [ 4 ] odsutnost fenestraa. Ova barijerna svojstva endotela određuju vrlo visok transendotelni otpor (od 4000 do 8000 W/cm2 in vivo i do 800 W/cm2 u kokulturama endotelnih stanica s astrocitima in vitro) i gotovo potpunu nepropusnost barijernog endotelnog monosloja za hidrofilne tvari. Hranjive tvari potrebne središnjem živčanom sustavu (glukoza, aminokiseline, vitamini, itd.), kao i svi proteini, prenose se kroz BBB samo aktivno (tj. uz potrošnju ATP-a): endocitozom posredovanom receptorima ili uz pomoć specifičnih transportera. Glavne razlike između endotelnih stanica BBB i perifernih krvnih žila prikazane su u tablici:

Osim ovih svojstava, ECM BBB luči tvari koje reguliraju funkcionalnu aktivnost matičnih stanica središnjeg živčanog sustava u postnatalnom razdoblju: inhibicijski čimbenik leukemije - LIF, moždani neurotrofični faktor - BDNF, koštani morfogen - BMP, faktor rasta fibroblasta – FGF itd. ECM također tvori tzv.transendotelni električni otpor je barijera polarnim tvarima i ionima.

bazalna membrana. ECM okružuje i podupire izvanstanični matriks koji ih odvaja od periendotelnih struktura. Drugi naziv za ovu strukturu je bazalna membrana (BM). Procesi astrocita koji okružuju kapilare, kao i periciti, ugrađeni su u bazalnu membranu. Izvanstanični matriks je NEstanična komponenta BBB. Matrica sadrži laminin, fibronektin, razne vrste kolagena, tenascin i proteoglikane eksprimirane u pericitima i endotelnim stanicama. BM pruža mehaničku potporu stanicama koje ga okružuju, odvajajući endotelne stanice kapilara od stanica moždanog tkiva. Osim toga, osigurava supstrat za migraciju stanica i također djeluje kao barijera za makromolekule. Adheziju stanice na BM određuju integrini – transmembranski receptori koji povezuju elemente staničnog citokselona s izvanstaničnim matriksom. BM, koji kontinuiranim slojem okružuje endotelne stanice, posljednja je fizička prepreka transportu velikih molekularnih tvari unutar BBB.

Periciti. Periciti su izdužene stanice smještene duž uzdužne osi kapilare, koje svojim brojnim procesima prekrivaju kapilare i postkapilarne venule i dodiruju endotelne stanice, kao i aksone neurona. Periciti prenose živčane impulse od neurona do endotelnih stanica, što dovodi do nakupljanja ili gubitka tekućine u stanici i, kao rezultat toga, promjena u lumenu krvnih žila. Trenutno se periciti smatraju slabo diferenciranim staničnim elementima uključenim u angiogenezu, endotelnu proliferaciju i upalne reakcije. Imaju stabilizirajući učinak na novonastale krvne žile i zaustavljaju njihov rast, utječu na proliferaciju i migraciju endotelnih stanica.

Astrociti. Rad svih BBB transportnih sustava kontroliraju astrociti. Ove stanice obavijaju žile svojim završecima i izravno kontaktiraju s endotelnim stanicama, imaju značajan utjecaj na stvaranje tijesnih spojeva između endotelnih stanica i određuju svojstva endotelnih stanica BBB. U tom slučaju endotelne stanice stječu sposobnost povećanja ekstruzije ksenobiotika iz moždanog tkiva. Astrociti, kao i periciti, posreduju regulatorne signale od neurona do vaskularnih endotelnih stanica putem kalcijem posredovanih i purinergičkih interakcija.

Neuroni. Kapilare mozga inerviraju norepinefrin, serotonin, kolin i GABAergički neuroni. U ovom slučaju neuroni su dio neurovaskularne jedinice i imaju značajan utjecaj na funkcije BBB. Oni induciraju ekspresiju proteina povezanih s BBB-om u endotelnim stanicama mozga, reguliraju lumen moždanih žila i propusnost BBB-a.

Bilješka! Gore navedene strukture (1 - 5) čine prvu, [ 1 ] fizička ili strukturna komponenta BBB-a. Drugo, [ 2 ] biokemijska komponenta, koju tvore transportni sustavi koji se nalaze na luminalnoj (okrenutoj prema lumenu žile) i abluminalnoj (unutarnjoj ili bazalnoj) membrani endotelne stanice. Transportni sustavi mogu izvršiti i prijenos tvari iz krvotoka u mozak (influks) i/ili obrnuti transport iz moždanog tkiva u krvotok (efluks).

Pročitajte također:

članak „Suvremene ideje o ulozi oslabljene otpornosti krvno-moždane barijere u patogenezi bolesti središnjeg živčanog sustava. Dio 1: Struktura i formiranje krvno-moždane barijere" Blinov D.V., GBOU VPO RNIMU im. N.I. Pirogov Ministarstvo zdravstva Ruske Federacije, Moskva (časopis „Epilepsija i paroksizmalna stanja” br. 3, 2013.) [čitaj];

članak „Suvremene ideje o ulozi oslabljene otpornosti krvno-moždane barijere u patogenezi bolesti središnjeg živčanog sustava. Dio 2: Funkcije i mehanizmi oštećenja krvno-moždane barijere" Blinov D.V., GBOU VPO RNIMU im. N.I. Pirogov Ministarstvo zdravstva Ruske Federacije, Moskva (časopis „Epilepsija i paroksizmalna stanja” br. 1, 2014.) [čitaj];

članak "Osnovne funkcije krvno-moždane barijere" A.V. Morgun, Krasnoyarsk State Medical University nazvan po. prof. V.F. Voino-Yasenetsky (Sibirski medicinski časopis, br. 2, 2012.) [čitaj];

članak "Temeljni i primijenjeni aspekti proučavanja krvno-moždane barijere" V.P. Čehonjin, V.P. Baklaušev, G.M. Yusubalieva, N.E. Volgina, O.I. Gurina; Odjel za medicinske nanobiotehnologije, Rusko nacionalno istraživačko medicinsko sveučilište nazvano po. N.I. Pirogov, Moskva; FSBI Državni znanstveni centar za socijalnu i forenzičku psihijatriju nazvan po. V.P. Serbsky" Ministarstva zdravstva Ruske Federacije (časopis "Bilten Ruske akademije medicinskih znanosti" br. 8, 2012.) [čitaj]);

članak "Propusnost krvno-moždane barijere je normalna, s poremećenim razvojem mozga i neurodegeneracijom" N.V. Kuvacheva et al., Krasnoyarsk State Medical University nazvan po. Profesor V.F. Voino-Yasenetsky Ministarstvo zdravstva Ruske Federacije, Krasnojarsk (Časopis za neurologiju i psihijatriju, br. 4, 2013.) [pročitaj]

pročitajte i post: Neurovaskularna jedinica(na web mjesto)

© Laesus De Liro

Poštovani autori znanstvenih materijala koje koristim u svojim porukama! Ako ovo smatrate kršenjem “Ruskog zakona o autorskim pravima” ili želite vidjeti svoj materijal predstavljen u drugačijem obliku (ili u drugom kontekstu), tada mi u tom slučaju pišite (na poštansku adresu: [e-mail zaštićen]) i odmah ću ukloniti sve prekršaje i netočnosti. Ali budući da moj blog nema nikakvu komercijalnu svrhu (ili osnovu) [meni osobno], već ima čisto obrazovnu svrhu (i u pravilu uvijek ima aktivnu poveznicu na autora i njegov znanstveni rad), pa bih biti vam zahvalan na prilici da napravite neke iznimke za moje poruke (protivno postojećim pravnim normama). Srdačan pozdrav, Laesus De Liro.

Postovi iz ovog časopisa po oznaci “neuroanatomy”.

• Inervacija perineuma

  PRIRUČNIK ZA NEUROLOGA Međica (perineum) je područje između [donjeg ruba] pubične simfize [točnije lučnog ligamenta pubisa]…

• 
  Koroidni pleksus mozga

  ... ostaje jedna od najmanje proučavanih struktura mozga, a problemi fiziološke i patološke dinamike cerebrospinalne tekućine predstavljaju ...

• 
  Kognitivna rezerva

  Ne možete biti prestari da biste poboljšali rad mozga. Najnovija istraživanja pokazuju da rezerve mozga mogu...

Znanstvenici pripisuju sve veći broj bolesti disfunkciji krvno-moždane barijere (BBB). Njegova patološka propusnost razvija se u gotovo svim vrstama patologija središnjeg živčanog sustava. S druge strane, kako bi se osigurao prodor određenih lijekova u mozak, svladavanje BBB postaje prioritetan zadatak. Tehnike koje omogućuju specifično prevladavanje zaštitne barijere između krvotoka i moždanih struktura mogu dati značajan poticaj liječenju mnogih bolesti.

U jednom od svojih poznatih eksperimenata s bojama, danas već poznati znanstvenik Paul Ehrlich otkrio je krajem 19. stoljeća zanimljiv fenomen koji i dan danas zaokuplja umove znanstvenika: nakon što je u krv pokusnog miša unio organsku boju , promatrajući stanice raznih organa kroz mikroskop, uključujući i stanice koje pripadaju organima središnjeg živčanog sustava, Ehrlich je primijetio da je boja prodrla u sva tkiva, s izuzetkom mozga. Nakon što je asistent znanstvenika ubrizgao boju izravno u mozak, slika pod mikroskopom bila je upravo suprotna: moždana tvar bila je obojena tamnom ljubičasto-plavom bojom, dok u stanicama drugih organa boja nije pronađena. Iz svojih zapažanja Ehrlich je zaključio da mora postojati neka vrsta barijere između mozga i krvotoka.

Pola stoljeća nakon otkrića Paula Ehrlicha, s pojavom snažnijih mikroskopa koji su omogućili promatranje objekata s povećanjem 5000 puta većim od mikroskopa koji je koristio Ehrlich, bilo je moguće doista identificirati krvno-moždanu barijeru. Leži u zidovima mnogih kilometara krvnih žila koje opskrbljuju svaku od stotina milijardi živčanih stanica u ljudskom mozgu. Kao i sve krvne žile, žile mozga iznutra su obložene endotelnim stanicama. Međutim, endoteliociti koji čine neurovaskularnu jedinicu mozga bliže su jedni drugima nego u ostatku vaskularnog sloja. Međustanični kontakti između njih nazivaju se "tijesnim spojevima". Sposobnost stvaranja kompaktnog nefenestriranog monosloja i ekspresija visoko specijaliziranih transportnih molekula i staničnih adhezijskih proteina omogućuje endotelnim stanicama održavanje niske razine transcitoze. Endotel je također podložan regulaciji pericita, astrocita, neurona i molekula izvanstaničnog matriksa, čime je jasno da BBB nije samo sloj endotelnih stanica, već aktivni organ koji uključuje različite vrste stanica. Ova interakcija stanica, koja osigurava funkciju barijere, sprječavajući slobodno kretanje tekućina, makromolekula i iona, objašnjava zašto niti boja Paul Ehrlich niti neki lijekovi ne mogu prodrijeti iz krvi u moždano tkivo.

I prije nego što je prisutnost BBB postala jasna, liječnici i znanstvenici bili su svjesni njegove važnosti. A miješanje u funkcioniranje ove barijere smatralo se lošom idejom. S vremenom se ta ideja promijenila, jer se pokazalo da su BBB vrlo aktivna struktura. Stanice s obje strane barijere su u stalnom kontaktu, međusobno utječući jedna na drugu. Različiti intracelularni molekularni signalni putovi određuju kapacitet BBB-a u odnosu na različite vrste molekula (ovdje bih želio podsjetiti na Wnt signalni put, koji koordinira mnoge procese povezane s diferencijacijom stanica, a također je uključen u održavanje integriteta BBB). Leukociti, na primjer, koji su se dugo smatrali prevelikima da prodru kroz BBB, zapravo ga prelaze vršeći "imunološki nadzor". Mikroskopska tehnologija i sami mikroskopi ni sada ne prestaju s razvojem, neprestano se usložnjavaju i otvaraju sve više mogućnosti za vizualizaciju fino uređenih struktura živog organizma. Na primjer, korištenje dvofotonskog mikroskopa omogućuje promatranje živog tkiva cerebralnog korteksa na dubini od oko 300 mikrona, što je proveo Maiken Nedergaard, MD, sa Sveučilišta u Rochesteru. Provela je sljedeće manipulacije: uklonjen je dio lubanje miša, zatim je u krvotok ubrizgana boja, što je omogućilo promatranje BBB-a na djelu u stvarnom vremenu. Istraživač je uspio pratiti kako su se pojedinačne stanice kretale iz krvotoka kroz stijenku kapilara - kroz sam sloj endotelnih stanica koji se prije samo 20 godina smatrao neprobojnim za njih.

Prije nego što je konstruiran dvofotonski mikroskop, istraživači su se služili klasičnim metodama: na primjer, promatrali su mrtve stanice tkiva kroz mikroskop, što nije pružalo puno objašnjenja za funkcioniranje BBB-a. Vrijedno je promatrati funkcioniranje BBB-a u dinamici. U nizu eksperimenata, Nedergaard i njezini kolege stimulirali su određenu skupinu živčanih stanica, što je otkrilo nevjerojatnu dinamiku BBB-a: krvne žile koje okružuju neurone su se proširile kada su živčane stanice bile stimulirane, dopuštajući povećani protok krvi kada su stimulirani neuroni počeli širiti akcijske potencijale; sa smanjenjem nadražujućih impulsa, žile su se odmah ponovno suzile. Također, pri procjeni funkcija BBB važno je obratiti pažnju ne samo na endotelne stanice, već i na već spomenute astrocite i pericite koji okružuju krvne žile i olakšavaju interakciju između krvi, endotela i neurona. Mikroglijalne stanice koje cirkuliraju okolo ne treba podcjenjivati, jer defekti u njihovim funkcijama mogu imati važnu ulogu u nastanku neurodegenerativnih bolesti, jer u ovom slučaju, imunološka zaštita BBB je oslabljena. Kada endotelne stanice umru - bilo prirodnim uzrocima ili uslijed oštećenja - stvaraju se "praznine" u krvno-moždanoj barijeri, a endotelne stanice nisu u stanju odmah zatvoriti ovo područje, budući da je za stvaranje tijesnih spojeva potrebno vrijeme. To znači da endotelne stanice u ovom području moraju biti privremeno zamijenjene nekom drugom vrstom stanica. Mikroglijalne stanice su te koje dolaze u pomoć, obnavljajući barijeru dok se endotelne stanice potpuno ne obnove. To je pokazao eksperiment tima dr. Nedergaarda, gdje su 10-20 minuta nakon što je kapilara u mozgu miša oštećena laserskim zrakama, mikroglijalne stanice ispunile oštećenje. Iz tog razloga, jedna od hipoteza kojom znanstvenici pokušavaju objasniti nastanak neurodegenerativnih bolesti je disfunkcija mikroglijskih stanica. Na primjer, potvrđena je uloga poremećaja BBB u razvoju napada multiple skleroze: imunološke stanice migriraju u velikom broju u moždano tkivo, pokrećući sintezu protutijela koja napadaju mijelin, uslijed čega se uništava mijelinska ovojnica aksona. .

Patološka propusnost BBB također ima ulogu u nastanku i tijeku epilepsije. Već je neko vrijeme poznato da su epileptični napadaji povezani s prolaznim poremećajem integriteta BBB. Istina, donedavno se vjerovalo da je to posljedica napadaja epilepsije, a ne uzrok. No s novim rezultatima istraživanja ovo se gledište postupno promijenilo. Na primjer, prema laboratoriju na Sveučilištu u Amsterdamu, učestalost napadaja kod štakora povećavala se u skladu s otvaranjem BBB. Što je bio izraženiji poremećaj barijere, veća je bila vjerojatnost da će životinje razviti epilepsiju temporalnog režnja. Ovi podaci također su u korelaciji s rezultatima dobivenim na klinici Cleveland (SAD) u testovima na svinjama, kao i na ljudima: u oba slučaja napadaji su se dogodili nakon otvaranja BBB, ali nikada prije toga.

Znanstvenici također proučavaju odnos između funkcioniranja BBB i Alzheimerove bolesti. Na primjer, bilo je moguće identificirati dva BBB proteina koji vjerojatno igraju ulogu u razvoju ove bolesti. Jedan od tih proteina, RAGE, posreduje u prodoru beta-amiloidnih molekula iz krvi u moždano tkivo, a drugi, LRP1, prenosi ih van. Ako se poremeti ravnoteža u aktivnosti ovih proteina, nastaju karakteristični amiloidni plakovi. Iako je primjena ovih spoznaja u terapiji tek u budućnosti, rezultati su obećavajući: na mišjem modelu uspjelo se spriječiti taloženje beta-amiloida blokiranjem gena odgovornog za sintezu RAGE proteina u endotelnim stanicama. Moguće je da će lijekovi koji blokiraju protein RAGE, a koji se već razvijaju, imati sličan učinak kod ljudi.

Uz problem vraćanja integriteta BBB-a, drugi problem povezan s njegovim funkcioniranjem je, kao što je već spomenuto, prolazak lijekova kroz barijeru između krvotoka i mozga. Metabolizam koji se odvija preko BBB poštuje određena pravila. Da bi prešla barijeru, tvar mora ili imati masu ne veću od 500 kDa (većina antidepresiva, antipsihotika i hipnotika odgovara ovom parametru), ili koristiti prirodne mehanizme za prelazak BBB, kao što to čini, na primjer, L-dopa, koja je prekursor dopamina i prenosi se kroz BBB posebnim nosačem; ili tvar mora biti lipofilna, budući da afinitet prema spojevima koji sadrže masti osigurava prolaz kroz bazalnu membranu. 98% lijekova ne ispunjava jedan od ova tri kriterija, što znači da ne mogu ostvariti svoj farmakološki učinak u mozgu. Tehnolozi neuspješno pokušavaju primijeniti navedene kriterije tijekom razvoja oblika doziranja. Iako oblici topivi u mastima lako prodiru kroz BBB, neki od njih se odmah otpuštaju natrag u krvotok, dok se drugi zaglave u debljini membrane ne dosegnuvši svoj konačni cilj. Osim toga, lipofilnost nije selektivno svojstvo BBB membrana, pa stoga takvi lijekovi mogu proći kroz stanične membrane bilo kojeg organa u tijelu gotovo neselektivno, što je također, naravno, minus.

Načini prevladavanja krvno-moždane barijere

Pravi proboj bila je uporaba kirurške metode za prevladavanje BBB-a, koju je razvio neurokirurg sa Sveučilišta Texas u Dallasu. Metoda uključuje ubrizgavanje hiperosmolarne otopine manitola u arteriju koja vodi do mozga. Zbog osmolarnog učinka (količina otopljene tvari u hiperosmolarnoj otopini manitola premašuje onu unutar endotelnih stanica, pa se prema zakonu osmoze voda kreće prema većoj koncentraciji otopljene tvari) endotelne stanice gube vodu, skupljaju se, uski spojevi između njih se prekidaju, au BBB-u nastaje privremeni defekt, koji omogućuje lijekovima ubrizganim u istu arteriju da prođu u moždano tkivo. Ovo privremeno otvaranje BBB traje od 40 minuta do 2 sata, nakon čega se obnavljaju endotelne stanice i kontakti među njima. Ova tehnika pokazuje se spasonosnom za pacijente s dijagnosticiranim tumorom mozga, kada tumor dobro reagira na kemoterapiju, ali samo ako kemoterapijski lijek dospije u tkivo mozga i nakupi se u zoni infiltracije malignih stanica u potrebnoj koncentraciji.

Ovo je samo jedan način da se prevlada BBB. Ne postoje ništa manje zanimljive metode; one su ukratko prikazane u donjem dijagramu. Nadam se da će nakon njihovog čitanja netko poželjeti dublje zaroniti u temu kako bi shvatio mogućnosti manipulacije krvno-moždanom barijerom i kako upravo kontrola njezina rada može pomoći u borbi protiv raznih bolesti.

Izvori:
Angažiranje neuroznanosti za unaprjeđenje translacijskih istraživanja u biologiji moždane barijere – cjeloviti tekst članka, izvatci iz kojeg su korišteni u postu, o sudjelovanju BBB u razvoju raznih bolesti i načinima za njegovo prevladavanje
J. Interlandi Wege durch die Blut-Hirn-Schranke, Spektrum der Wissenschaft, spezielle Auflage, 2/2016.
Otvaranje krvno-moždane barijere - pregled metoda otvaranja BBB
Endotelne progenitorske stanice u razvoju i obnovi cerebralnog endotela - o nastanku i modeliranju BBB

Krvno-moždana barijera(iz starogrčkog. αἷμα , genitiv od αἷματο - krv itd. - grč. εγκεφαλος - mozak) je polupropusna barijera između krvi i živčanog tkiva koja sprječava velike ili polarne molekule, kao i krvne stanice, uključujući i imunološki sustav, da uđu u mozak. U fiziologiji i farmaciji često se koristi skraćenica BBB.

Krvno-moždana barijera (BBB) ​​štiti središnji živčani sustav od prodiranja kemijskih spojeva i raznih štetnih agenasa, kako pružanjem fizičke barijere tako i prisutnošću molekularnih pumpi u membranama stanica koje ga tvore, usmjeravajući neželjene tvari iz cerebrospinalne tekućine natrag u krvožilni sustav.

Krvno-moždana barijera (BBB) ​​regulira transport biološki aktivnih tvari, metabolita i kemikalija iz krvi u mozak, sprječavajući prodiranje stranih tvari koje se prenose krvlju, mikroorganizama, toksina, neurotransmitera, hormona i antibiotika u središnji živčani sustav.

Kod odrasle osobe postoje dva načina prodiranja tvari u BBB: glavni, hematogeni, kroz stijenku kapilara i dodatni, cerebrospinalni likvor, kroz cerebrospinalni likvor, koji služi kao posredna veza između krvi i živca ili glija stanica. Male molekule (na primjer, kisik) ili molekule topljive u lipidnim komponentama membrana glija stanica (na primjer, molekule etanola i alkohola) prodiru kroz krvno-moždanu barijeru, koristeći visoko specijalizirane mehanizme za prevladavanje ove barijere. Na primjer, ljudski virusi bjesnoće i herpesa ulaze u središnji živčani sustav kretanjem kroz živčane stanice, a inkapsulirane bakterije i gljivice imaju površinske komponente koje im omogućuju prodor u BBB. Neke tvari mogu se transportirati kroz krvno-moždanu barijeru aktivnim transportom.

Krvno-moždana barijera i izbor lijekova

U praktičnoj gastroenterologiji propusnost krvno-moždane barijere (BBB) ​​je važna pri procjeni nuspojava od primjene određenih lijekova u liječenju bolesti jednjaka, želuca, dvanaesnika i drugih organa. Prednost se daje lijekovima koji slabije prolaze krvno-moždanu barijeru.

Tako prokinetici prve generacije cerucal, raglan i drugi (djelatna tvar metoklopramid) i bimaral (djelatna tvar bromoprid) dobro prolaze kroz krvno-moždanu barijeru, a sljedeće generacije prokinetika: motilium i motilak (djelatna tvar domperidon) te ganaton i itomed (djelatna tvar itoprid) slabo prodiru kroz BBB. Stoga su potonji znatno rjeđi uzrok ekstrapiramidalnih poremećaja, kao što su: grčevi facijalnih mišića, trizmus, ritmička protruzija jezika, bulbarni tip govora, spazmi ekstraokularnih mišića, spastični tortikolis, opistotonus, mišić hipertonus i drugi.

Ostali lijekovi koji prolaze i ne prolaze krvno-moždanu barijeru

Ne prodire: antibakterijsko sredstvo (antibiotik) amoksicilin (trgovački nazivi: Amoxicillin, Amoxicillin, Amoxicillin kapsule 0,25 g, Amoxicillin Watham, Amoxicillin DS, Amoxicillin sodium sterile, Amoxicillin Sandoz, Amoxicillin-ratiopharm, Amoxicillin-ratiopharm 250 TC, Amoxicillin llina prah za suspenzija 5 g, Amoksicilin tablete, Amoksicilin trihidrat, Amoksicilin trihidrat (Purimox), Amosin Gonoform, Gramox-D, Grunamox, Danemox, Ospamox, Flemoxin Solutab, Hiconcil, Ecobol) i dr.