아드레날린 작용제는 혈액 뇌 장벽을 통과합니까? 뇌의 조직혈액 및 혈액뇌장벽

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9. A. 신경전달물질 및 신경호르몬 신경세포는 화학적 신호전달 물질, 신경전달물질 및 신경호르몬을 사용하여 신체 기능을 조절합니다. 신경전달물질은 단기간 국소 작용을 하는 물질입니다. 그들은 시냅스 틈으로 방출되어 이웃 세포에 신호를 전송합니다. 신경호르몬은 혈액에 들어가는 수명이 긴 장거리 물질입니다. 그러나 대부분의 매개체가 동시에 호르몬으로 작용하기 때문에 두 그룹 사이의 경계는 매우 임의적입니다. 신호 물질 - 신경전달물질(또는 신경조절물질)은 여러 기준을 충족해야 합니다. 우선, 그것들은 뉴런에 의해 생산되고 시냅스에 저장되어야 합니다. 신경 자극을 받으면 시냅스 틈으로 방출되어 다른 뉴런이나 근육 세포의 시냅스 후막에 있는 특정 수용체에 선택적으로 결합하여 이러한 세포가 특정 기능을 수행하도록 자극해야 합니다. B. 화학적 구조 화학적 특성에 따라 신경전달물질은 여러 그룹으로 나뉩니다. 다이어그램의 표는 신경전달물질의 가장 중요한 대표자(50개 이상의 화합물)를 보여줍니다. 가장 잘 알려져 있고 가장 흔히 접하는 신경전달물질은 콜린과 아세트산의 에스테르인 아세틸콜린입니다. 신경전달물질에는 일부 아미노산뿐만 아니라 아미노산의 탈카르복실화 과정에서 형성된 생체 아민도 포함됩니다(그림 183 참조). 알려진 퓨린 신경전달물질은 아데닌 유도체입니다. 가장 큰 그룹은 펩타이드와 단백질로 구성됩니다. 작은 펩타이드는 종종 N-말단에 고리형 피로글루타메이트(5-옥소프롤린, 한 글자 코드:

10. 아미노산은 신진대사와 중추신경계 기능에 중요한 역할을 합니다. 이는 단백질, 펩타이드, 일부 지질, 다양한 호르몬, 비타민 및 생물학적 활성 아민과 같은 생물학적으로 중요한 수많은 화합물의 합성 공급원으로서 아미노산의 배타적 역할에 의해서만 설명되는 것이 아닙니다. 아미노산과 그 유도체는 신경전달물질과 신경조절물질로서 신경간 연결을 구현하는 시냅스 전달에 관여합니다. 글루탐산 그룹의 아미노산은 트리카르복실산 회로와 직접적으로 관련되어 있기 때문에 이들의 에너지 중요성도 중요합니다. 뇌의 유리 아미노산 대사에 관한 데이터를 요약하면 다음과 같은 결론을 내릴 수 있습니다.
1. 아미노산 수준을 상대적으로 일정하게 유지하는 신경 조직의 능력이 향상됩니다.
2. 뇌의 유리 아미노산 함량은 혈장보다 8~10배 높습니다.
3. BBB를 통한 선택적 능동 수송으로 인해 혈액과 뇌 사이에 높은 농도의 아미노산 구배가 존재합니다.
4. 글루타메이트, 글루타민, 아스파르트산, N-아세틸아스파르트산 및 GABA 함량이 높습니다. 이는 뇌의 유리 아미노산 풀의 75%를 차지합니다.
5. 뇌의 여러 부분에서 아미노산 함량의 지역성이 뚜렷합니다.
6. 신경 세포의 다양한 세포하 구조에 아미노산의 구획화된 자금이 존재합니다.
7. 방향족 아미노산은 카테콜아민과 세로토닌의 전구체로서 특히 중요합니다.

12. 신경조직 대사의 특징 호흡 뇌는 체중의 2~3%를 차지합니다. 동시에 육체적인 휴식 상태에서 뇌가 소비하는 산소는 몸 전체가 소비하는 산소의 20~25%에 이르며, 4세 미만 어린이의 경우 뇌는 신체가 사용하는 산소의 50%까지 소비합니다. 몸 전체. 산소를 포함하여 혈액에서 뇌가 소비하는 다양한 물질의 크기는 동정맥의 차이로 판단할 수 있습니다. 혈액이 뇌를 통과하는 동안 약 8부피%의 산소가 손실되는 것으로 확인되었습니다. 1분 동안 뇌 조직 100g당 혈액 53~54ml가 존재합니다. 결과적으로 뇌 100g은 1분에 3.7ml의 산소를 소비하고, 뇌 전체(1500g)는 55.5ml의 산소를 소비한다. 뇌의 가스 교환은 다른 조직의 가스 교환보다 훨씬 높으며, 특히 근육 조직의 가스 교환을 거의 20배 초과합니다. 호흡의 강도는 뇌의 부위에 따라 다릅니다. 예를 들어, 백질의 호흡률은 회백질의 호흡률보다 2배 낮습니다(백질에는 세포 수가 적지만). 대뇌 피질과 소뇌의 세포는 특히 집중적으로 산소를 소비합니다. 마취 중에는 뇌의 산소 흡수가 현저히 적습니다. 반대로, 기능적 활동이 증가함에 따라 뇌 호흡의 강도도 증가합니다.

관련성. 혈액뇌관문(BBB)의 존재는 중추신경계(CNS)의 정상적인 기능을 위해 필요하고 가장 중요한 조건이므로 핵심 과제 중 하나이며 그 해결책은 근본적일 뿐만 아니라 또한 중요한 것은 BBB 기능의 메커니즘에 대한 연구입니다. BBB의 생리학적 투과성은 다양한 유형의 CNS 병리(허혈, 대뇌 저산소증, 외상 및 종양, 신경퇴행성 질환)에서 병리학적으로 바뀌고 투과성의 변화는 선택적이며 종종 약물 요법의 비효과성을 유발하는 것으로 알려져 있습니다.

혈액뇌장벽(BBB) ​​​​- 혈류와 중추 신경계 사이의 활성 상호 작용을 수행하며, 뇌 혈관의 내막에 국한된 고도로 조직화된 형태 기능 시스템이며 다음을 포함합니다. 1 ] 대뇌 내피 세포 및 [ 2 ] 지원 구조의 복합체: [ 2.1 ] 뇌 조직이 인접한 기저막 [ 2.2 ] 혈관주위세포 및 [ 2.3 ] 성상교세포(혈관 활성 신경전달물질과 펩타이드를 포함하는 신경 축삭이 내피 세포와 밀접하게 접해 있을 수도 있다는 보고가 있지만 이 견해는 모든 연구자가 공유하는 것은 아닙니다). 드문 경우를 제외하고 BBB는 직경이 100μm 미만인 대뇌 미세혈관의 모든 혈관에서 잘 발달되어 있습니다. 모세혈관 자체와 전후 모세혈관을 포함하는 이러한 혈관은 미세혈관이라는 개념으로 결합됩니다.

메모! 소수의 뇌 구조(약 1~1.5%)에만 BBB가 부족합니다. 이러한 형성에는 맥락막 신경총(주), 송과선, 뇌하수체 및 회색 결절이 포함됩니다. 그러나 이러한 구조에는 혈액-뇌척수액 장벽이 있지만 구조는 다릅니다.

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BBB는 장벽(혈액에서 뇌로의 잠재적으로 독성이 있고 위험한 물질의 이동을 제한합니다. BBB는 고도로 선택적인 필터임), 수송 및 대사(뇌로의 가스, 영양분 수송 및 대사산물 제거 제공), 면역 기능을 수행합니다. 및 신경분비 기능이 없으면 중추신경계의 정상적인 기능이 불가능합니다.

내피세포. BBB의 일차적이고 가장 중요한 구조는 대뇌 미세혈관(ECM)의 내피세포이며, 이는 신체의 다른 기관 및 조직의 유사한 세포와 ​​크게 다릅니다. 그들은 [ !!! ] BBB 투과성을 직접 조절하는 주요 역할. ECM의 독특한 구조적 특성은 다음과 같습니다. 1 ] 지퍼 잠금 장치처럼 이웃 세포의 막을 연결하는 단단한 접합이 존재합니다. 2 ] 높은 미토콘드리아 함량, [ 3 ] 낮은 수준의 음세포증 및 [ 4 ] 창공이 없습니다. 내피의 이러한 장벽 특성은 매우 높은 경내피 저항성(생체 내에서 4000 ~ 8000 W/cm2, 시험관 내에서 성상교세포와 내피 세포의 공동 배양에서 최대 800 W/cm2)과 장벽 내피 단층의 거의 완전한 불침투성을 결정합니다. 친수성 물질. 모든 단백질뿐만 아니라 중추신경계에 필요한 영양소(포도당, 아미노산, 비타민 등)는 수용체 매개 세포내이입에 의해 BBB를 통해 적극적으로(즉, ATP 소비와 함께) 운반됩니다. 특정 운송업자의 도움으로. BBB의 내피 세포와 말초 혈관 사이의 주요 차이점이 표에 나와 있습니다.

이러한 특징 외에도 BBB의 ECM은 출생 후 중추 신경계 줄기 세포의 기능적 활동을 조절하는 물질을 분비합니다. 백혈병 억제 인자 - LIF, 뇌 유래 신경 영양 인자 - BDNF, 뼈 형태 형성 물질 - BMP, 섬유아세포 성장인자 - FGF 등 ECM은 소위 경내피 전기 저항을 형성하여 극성 물질과 이온에 대한 장벽이 됩니다.

지하막. ECM은 내피 주위 구조와 분리되는 세포외 기질을 둘러싸고 지원합니다. 이 구조의 또 다른 이름은 기저막(BM)입니다. 모세혈관을 둘러싼 성상교세포와 혈관주위세포의 과정은 기저막에 내장되어 있습니다. 세포외 기질은 BBB의 비세포 구성요소입니다. 매트릭스에는 라미닌, 피브로넥틴, 다양한 유형의 콜라겐, 테나신 및 혈관 주위 세포와 내피 세포에서 발현되는 프로테오글리칸이 포함되어 있습니다. BM은 주변 세포에 기계적 지지를 제공하여 뇌 조직 세포에서 모세혈관 내피 세포를 분리합니다. 또한 세포 이동을 위한 기질을 제공하고 거대분자에 대한 장벽 역할도 합니다. BM에 대한 세포 접착은 세포 세포질의 요소를 세포외 기질과 연결하는 막횡단 수용체인 인테그린에 의해 결정됩니다. 연속적인 층으로 내피 세포를 둘러싸고 있는 BM은 BBB 내에서 큰 분자 물질의 수송을 막는 마지막 물리적 장벽입니다.

혈관주위세포. 혈관주위세포는 모세혈관의 세로축을 따라 위치한 길쭉한 세포로, 수많은 돌기로 모세혈관과 모세혈관 후 세정맥을 덮고 내피 세포 및 신경 축삭과 접촉합니다. Pericytes는 뉴런에서 내피 세포로 신경 자극을 전달하여 세포에 의한 체액 축적 또는 손실을 초래하고 결과적으로 혈관 내강의 변화를 초래합니다. 현재, 혈관주위세포는 혈관 신생, 내피 증식 및 염증 반응과 관련된 잘 분화되지 않은 세포 요소로 간주됩니다. 그들은 새로 형성된 혈관에 안정화 효과가 있고 성장을 멈추고 내피 세포의 증식과 이동에 영향을 미칩니다.

성상 세포. 모든 BBB 수송 시스템의 작동은 성상교세포에 의해 제어됩니다. 이 세포는 혈관을 말단으로 둘러싸고 내피 세포와 직접 접촉하며 내피 세포 사이의 밀착 접합 형성에 중요한 영향을 미치고 BBB 내피 세포의 특성을 결정합니다. 이 경우, 내피 세포는 뇌 조직에서 생체이물 배출을 증가시키는 능력을 획득합니다. 성상세포와 혈관주위세포는 칼슘 매개 및 퓨린성 상호작용을 통해 뉴런에서 혈관 내피 세포로 조절 신호를 중재합니다.

뉴런. 뇌 모세혈관은 노르에피네프린, 세로토닌, 콜린 및 GABA성 뉴런에 의해 신경지배됩니다. 이 경우 뉴런은 신경혈관 단위의 일부이며 BBB의 기능에 중요한 영향을 미칩니다. 그들은 뇌 내피 세포에서 BBB 관련 단백질의 발현을 유도하고, 뇌 혈관의 내강과 BBB의 투과성을 조절합니다.

메모! 위에 나열된 구조(1 - 5)는 첫 번째, [ 1 ] BBB의 물리적 또는 구조적 구성 요소. 두번째, [ 2 ] 내피 세포의 관강(혈관의 내강을 향함) 및 관내(내부 또는 기저) 막에 위치한 수송 시스템에 의해 형성된 생화학적 성분. 수송 시스템은 혈류에서 뇌로의 물질 전달(유입) 및/또는 뇌 조직에서 혈류로의 역 수송(유출)을 모두 수행할 수 있습니다.

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기사 “중추신경계 질환의 발병기전에서 손상된 혈액뇌장벽 저항의 역할에 대한 현대적인 생각. 1부: 혈액뇌관문의 구조 및 형성" Blinov D.V., GBOU VPO RNIMU im. N.I. 러시아 연방 피로고프 보건부, 모스크바(잡지 "간질 및 발작 상태" No. 3, 2013) [읽기];

기사 “중추신경계 질환의 발병기전에서 손상된 혈액뇌장벽 저항의 역할에 대한 현대적인 생각. 2부: 혈액뇌관문 손상의 기능 및 메커니즘" Blinov D.V., GBOU VPO RNIMU im. N.I. 러시아 연방 피로고프 보건부, 모스크바(잡지 "간질 및 발작 상태" No. 1, 2014) [읽기];

A.V. 기사 "혈뇌 장벽의 기본 기능" Krasnoyarsk State Medical University의 이름을 딴 Morgun. 교수 V.F. Voino-Yasenetsky (시베리아 의학 저널, No. 2, 2012) [읽기];

V.P. 기사 "혈뇌 장벽 연구의 기본 및 적용 측면" 체코닌, V.P. 바클라우셰프, G.M. Yusubalieva, N.E. 볼지나, O.I. 구리나; 러시아 국립 연구 의과 대학의 의료 나노 생명 공학과의 이름을 따서 명명되었습니다. N.I. 피로고프, 모스크바; FSBI 주립 사회 및 법의학 정신과학 센터의 이름을 따서 명명되었습니다. V.P. 러시아 연방 보건부의 Serbsky"(잡지 "러시아 의학 아카데미 공보" No. 8, 2012) [읽기];

기사 "혈뇌 장벽의 투과성은 정상이며 뇌 발달 및 신경 퇴행이 손상되었습니다"N.V. Kuvacheva et al., 크라스노야르스크 주립 의과대학의 이름을 따서 명명됨. V.F. 교수 Voino-Yasenetsky 러시아 연방 보건부, 크라스노야르스크(신경학 및 정신의학 저널, No. 4, 2013) [읽기]

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• 회음부의 신경 분포

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  뇌의 맥락막 신경총

  ... 뇌의 구조 중 가장 덜 연구된 구조 중 하나로 남아 있으며, 생리학적, 병리학적 뇌척수액 역학 문제를 대표합니다.

• 
  인지 예비

  뇌 기능을 향상시키기에는 너무 늙어서는 안 됩니다. 최신 연구에 따르면 두뇌 예비력은 다음과 같습니다.

과학자들은 점점 더 많은 질병이 혈액뇌관문(BBB)의 기능 장애로 인해 발생한다고 생각합니다. 병리학적 투과성은 거의 모든 유형의 중추신경계 병리에서 발생합니다. 반면, 특정 약물이 뇌에 침투하도록 하려면 BBB를 극복하는 것이 최우선 과제가 됩니다. 혈류와 뇌 구조 사이의 보호 장벽을 구체적으로 극복할 수 있는 기술은 많은 질병의 치료에 상당한 자극을 줄 수 있습니다.

그의 유명한 염료 실험 중 하나에서 현재 잘 알려진 과학자 Paul Ehrlich는 19세기 말에 오늘날까지 과학자들의 마음을 차지하고 있는 흥미로운 현상을 발견했습니다. 실험용 쥐의 혈액에 유기 염료를 도입한 후입니다. , 중추 신경계 기관에 속하는 세포를 포함하여 다양한 기관의 세포를 현미경으로 관찰하면서 Ehrlich는 염료가 뇌를 제외한 모든 조직에 침투했음을 지적했습니다. 과학자의 조수가 염료를 뇌에 직접 주입한 후 현미경으로 관찰한 사진은 정반대였습니다. 뇌 물질은 짙은 보라색-청색 염료로 착색되었지만 다른 기관의 세포에서는 염료가 발견되지 않았습니다. 그의 관찰을 통해 Ehrlich는 뇌와 전신 혈류 사이에 일종의 장벽이 있어야 한다는 결론을 내렸습니다.

폴 에를리히(Paul Ehrlich)가 발견한 지 반세기가 지난 후, 에를리히가 사용했던 현미경보다 5000배 더 큰 배율로 물체를 관찰할 수 있는 더 강력한 현미경의 출현으로 혈액뇌장벽을 실제로 식별하는 것이 가능해졌습니다. 그것은 인간 두뇌의 수천억 개의 신경 세포 각각에 공급하는 수 킬로미터에 달하는 혈관 벽에 있습니다. 모든 혈관과 마찬가지로 뇌 혈관 내부에는 내피 세포가 늘어서 있습니다. 그러나 뇌의 신경혈관 단위를 구성하는 내피세포는 혈관층의 나머지 부분보다 서로 더 밀접하게 인접해 있습니다. 이들 사이의 세포간 접촉을 "밀봉접합"이라고 합니다. 조밀한 비창공 단층을 형성하는 능력과 고도로 특화된 수송 분자 및 세포 접착 단백질의 발현은 내피 세포가 낮은 수준의 세포 통과를 유지할 수 있게 합니다. 내피는 또한 혈관주위세포, 성상교세포, 뉴런 및 세포외 기질 분자에 의해 조절되며, 이는 BBB가 단순한 내피 세포층이 아니라 다양한 유형의 세포를 포함하는 활성 기관임을 분명히 합니다. 액체, 거대분자 및 이온의 자유로운 이동을 방지하는 장벽 기능을 제공하는 세포의 이러한 상호 작용은 Paul Ehrlich 염료나 일부 약물이 혈액에서 뇌 조직으로 침투할 수 없는 이유를 설명합니다.

BBB의 존재가 명확해지기 전에도 의사와 과학자들은 BBB의 중요성을 알고 있었습니다. 그리고 이 장벽의 기능을 방해하는 것은 나쁜 생각으로 간주되었습니다. 시간이 지나면서 BBB가 매우 활동적인 구조로 밝혀지면서 이 아이디어는 바뀌었습니다. 장벽 양쪽의 세포는 지속적으로 접촉하며 서로에게 상호 영향을 미칩니다. 다양한 세포내 분자 신호 전달 경로가 다양한 유형의 분자와 관련하여 BBB의 용량을 결정합니다. BBB). 예를 들어, 오랫동안 BBB를 통과하기에는 너무 크다고 여겨졌던 백혈구는 실제로 “면역학적 감시”를 수행하여 BBB를 통과합니다. 현미경 기술과 현미경 자체는 지금도 발전을 멈추지 않고 끊임없이 더욱 복잡해지고 있으며 살아있는 유기체의 미세하게 배열된 구조를 시각화할 수 있는 점점 더 많은 기회를 열어주고 있습니다. 예를 들어, 2광자 현미경을 사용하면 약 300미크론 깊이에서 대뇌 피질의 살아있는 조직을 관찰할 수 있는데, 이는 로체스터 대학의 Maiken Nedergaard 박사가 수행한 것입니다. 그녀는 다음과 같은 조작을 수행했습니다. 마우스 두개골의 일부를 제거한 다음 염료를 혈류에 주입하여 BBB가 실시간으로 작동하는 것을 관찰할 수 있었습니다. 연구원은 개별 세포가 혈류에서 모세혈관 벽을 통해 어떻게 이동했는지 추적할 수 있었습니다. 불과 20년 전에는 뚫을 수 없는 것으로 간주되었던 바로 내피 세포층을 통해 말입니다.

2광자 현미경이 만들어지기 전에 연구자들은 고전적인 방법을 사용했습니다. 예를 들어 그들은 현미경을 통해 죽은 조직 세포를 관찰했는데, 이는 BBB의 기능에 대해 많은 설명을 제공하지 못했습니다. 역학에서 BBB의 기능을 관찰하는 것은 가치가 있습니다. 일련의 실험에서 Nedergaard와 그녀의 동료들은 특정 신경 세포 그룹을 자극했는데, 이는 BBB의 놀라운 역학을 드러냈습니다. 활동 전위를 전파하고; 자극적인 충동이 감소함에 따라 혈관이 즉시 다시 좁아졌습니다. 또한 BBB의 기능을 평가할 때 내피 세포뿐만 아니라 혈관을 둘러싸고 혈액, 내피 및 뉴런 간의 상호 작용을 촉진하는 이미 언급된 성상교세포 및 혈관 주위 세포에도 주의를 기울이는 것이 중요합니다. 순환하는 소교세포를 과소평가해서는 안 됩니다. 그 기능의 결함이 신경퇴행성 질환의 발생에 중요한 역할을 할 수 있기 때문입니다. 이 경우 BBB의 면역 보호가 약화됩니다. 자연적인 원인이나 손상으로 인해 내피 세포가 죽으면 혈액뇌관문에 "틈"이 형성되고, 단단한 접합이 형성되는 데 시간이 걸리기 때문에 내피 세포는 이 영역을 즉시 닫을 수 없습니다. 이는 이 부위의 내피 세포가 일시적으로 다른 유형의 세포로 대체되어야 함을 의미합니다. 그리고 내피 세포가 완전히 회복될 때까지 장벽을 복원하여 구출하는 것은 소교세포입니다. 이는 Nedergaard 박사 팀의 실험에서 나타났습니다. 마우스의 뇌 모세혈관이 레이저 빔에 의해 손상되고 10~20분 후에 소교세포가 손상을 채웠습니다. 이러한 이유로 과학자들이 신경퇴행성 질환의 발생을 설명하려는 가설 중 하나는 소교세포의 기능 장애입니다. 예를 들어, 다발성 경화증의 발병에서 BBB 파괴의 역할이 확인되었습니다. 면역 세포가 뇌 조직으로 대량으로 이동하여 미엘린을 공격하는 항체의 합성을 촉발하고 그 결과 축삭의 수초가 파괴됩니다. .

BBB의 병리학적 투과성은 간질의 발생과 진행 과정에도 영향을 미칩니다. 간질 발작이 BBB 무결성의 일시적인 중단과 관련되어 있다는 것은 꽤 오랫동안 알려져 왔습니다. 사실, 최근까지 이것이 원인이 아니라 간질 발작의 결과라고 믿어졌습니다. 그러나 새로운 연구 결과가 나오면서 이러한 관점은 점차 바뀌었다. 예를 들어, 암스테르담 대학교의 한 연구실에 따르면 쥐의 발작 빈도는 BBB가 열릴수록 증가했습니다. 장벽 붕괴가 더 두드러질수록 동물에서 측두엽 간질이 발생할 가능성이 더 높아졌습니다. 이 데이터는 또한 돼지와 인간에 대한 테스트에서 미국 클리블랜드 클리닉에서 얻은 결과와도 상관 관계가 있습니다. 두 경우 모두 BBB가 열린 후에 발작이 발생했지만 그 이전에는 발생하지 않았습니다.

과학자들은 또한 BBB의 기능과 알츠하이머병 사이의 관계를 연구하고 있습니다. 예를 들어, 이 질병의 발병에 역할을 할 가능성이 있는 두 개의 BBB 단백질을 식별하는 것이 가능했습니다. 이들 단백질 중 하나인 RAGE는 베타-아밀로이드 분자가 혈액에서 뇌 조직으로 침투하는 것을 중재하고, 다른 하나인 LRP1은 베타-아밀로이드 분자를 밖으로 운반합니다. 이들 단백질의 활성 균형이 깨지면 특징적인 아밀로이드 플라크가 형성됩니다. 이 지식을 치료에 적용하는 것은 아직 미래의 일이지만 유망한 결과가 있습니다. 마우스 모델에서는 내피 세포에서 RAGE 단백질 합성을 담당하는 유전자를 차단하여 베타-아밀로이드 침착을 방지하는 것이 가능했습니다. . 이미 개발 중인 RAGE 단백질을 차단하는 약물이 인간에게도 비슷한 효과를 나타낼 가능성이 있다.

BBB의 완전성을 회복하는 문제 외에도 그 기능과 관련된 또 다른 문제는 이미 언급했듯이 혈류와 뇌 사이의 장벽을 통과하는 약물의 통과입니다. BBB를 통해 수행되는 대사는 특정 규칙을 따릅니다. 장벽을 통과하려면 물질의 질량이 500kDa를 초과하지 않아야 합니다(대부분의 항우울제, 항정신병제 및 최면제가 이 매개변수에 해당함). 또는 L-도파와 같이 BBB를 통과하는 자연 메커니즘을 사용해야 합니다. 도파민의 전구체이며 특수 운반체에 의해 BBB를 통해 운반됩니다. 또는 지방 함유 화합물에 대한 친화력이 기저막 통과를 보장하므로 물질은 친유성이어야 합니다. 약물의 98%는 이 세 가지 기준 중 하나를 충족하지 못합니다. 이는 뇌에서 약리학적 효과를 실현할 수 없음을 의미합니다. 기술자들은 제형을 개발하는 동안 위의 기준을 구현하려는 시도를 성공적으로 수행하지 못했습니다. 지용성 형태는 BBB에 쉽게 침투하지만 일부는 즉시 혈류로 다시 방출되는 반면 다른 일부는 최종 목표에 도달하지 못한 채 막 두께에 갇혀 있습니다. 또한 친유성은 BBB 막의 선택적 특성이 아니므로 이러한 약물은 신체의 모든 기관의 세포막을 거의 무차별적으로 통과할 수 있으며 이는 물론 마이너스이기도 합니다.

혈액뇌장벽을 극복하는 방법

진정한 돌파구는 달라스에 있는 텍사스 대학의 한 신경외과 의사가 개발한 BBB를 극복하기 위한 수술 방법을 사용한 것입니다. 이 방법은 만니톨의 고삼투압 용액을 뇌로 이어지는 동맥에 주입하는 것을 포함합니다. 삼투압 효과(만니톨의 고삼투압 용액에 용해된 물질의 양이 내피 세포 내부의 양을 초과하므로 삼투 법칙에 따라 물은 용해된 물질의 농도가 더 높은 쪽으로 이동합니다)로 인해 내피 세포는 물을 잃습니다. 수축하면 이들 사이의 단단한 접합이 파괴되고 BBB에 일시적인 결함이 형성되어 동일한 동맥에 주입된 약물이 뇌 조직으로 통과할 수 있습니다. BBB의 임시 개방은 40분에서 2시간 동안 지속되며, 그 후 내피 세포와 이들 사이의 접촉이 복원됩니다. 이 기술은 종양이 화학요법에 잘 반응하지만 화학요법 약물이 뇌 조직에 도달하여 악성 세포 침윤 영역에 필요한 농도로 축적되는 경우에만 진단된 뇌종양 환자의 생명을 구하는 것으로 밝혀졌습니다.

이는 BBB를 극복하는 유일한 방법입니다. 그다지 흥미로운 방법은 없으며 아래 다이어그램에 한 눈에 표시됩니다. 나는 그것을 읽은 후 누군가가 혈액 뇌 장벽을 조작할 수 있는 가능성과 그 기능을 정확히 제어하는 ​​것이 다양한 질병과의 싸움에 어떻게 도움이 될 수 있는지 이해하기 위해 주제를 더 깊이 탐구하고 싶어하기를 바랍니다.

출처:
뇌 장벽 생물학의 중개 연구를 발전시키기 위해 신경과학을 활용합니다. 다양한 질병의 발달에 BBB가 참여하고 이를 극복하는 방법에 관한 기사의 전체 텍스트와 게시물에서 발췌한 내용이 사용되었습니다.
J. Interlandi Wege durch die Blut-Hirn-Schranke, Spektrum der Wissenschaft, spezielle Auflage, 2/2016
혈액뇌장벽 개방 - BBB 개방 방법 개요
대뇌 내피의 발달 및 복원에 있어서 내피 전구 세포 - BBB의 형성 및 모델링에 관한 것

혈액뇌장벽(고대 그리스어에서 유래. αἷμα , 속격 ~ αἷματο - 피 등 - 그리스어. εγκεφαλος - 뇌)는 혈액과 신경 조직 사이의 반투과성 장벽으로, 면역 체계를 포함한 혈액 세포뿐만 아니라 거대 또는 극성 분자가 뇌로 들어가는 것을 방지합니다. 생리학 및 의약품에서는 약어가 자주 사용됩니다. BBB.

혈액뇌장벽(BBB)은 물리적 장벽을 제공하고 이를 형성하는 세포막에 분자 펌프를 존재시켜 화학적 화합물과 다양한 유해 물질의 침투로부터 중추신경계를 보호합니다. 뇌척수액에서 원하지 않는 물질이 순환계로 되돌아갑니다.

혈액뇌장벽(BBB)은 혈액에서 뇌로의 생물학적 활성물질, 대사물질, 화학물질의 이동을 조절하여 혈액에 있는 이물질, 미생물, 독소, 신경전달물질, 호르몬, 항생제 등이 뇌로 침투하는 것을 막는 역할을 합니다. 중추신경계.

성인의 경우 물질이 BBB에 침투하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 즉, 모세혈관 벽을 통한 주요 조혈 방식과 혈액과 신경 사이의 중간 연결 역할을 하는 뇌척수액을 통한 추가 뇌척수액입니다. 신경교 세포. 작은 분자(예: 산소) 또는 신경교세포막의 지질 성분에 용해되는 분자(예: 에탄올 알코올 분자)는 이 장벽을 극복하기 위해 고도로 특수화된 메커니즘을 사용하여 혈액뇌관문을 관통합니다. 예를 들어, 인간 광견병과 헤르페스 바이러스는 신경 세포를 통해 이동하여 중추 신경계로 들어가고, 캡슐화된 박테리아와 곰팡이는 BBB를 침투할 수 있는 표면 구성 요소를 가지고 있습니다. 일부 물질은 능동수송을 통해 혈액뇌관문을 통과하여 운반될 수 있습니다.

혈액뇌장벽 및 약물 선택

실제 위장병학에서 식도, 위, 십이지장 및 기타 기관의 질병 치료에 특정 약물 사용으로 인한 부작용을 평가할 때 혈액뇌장벽(BBB)의 투과성이 중요합니다. 혈액뇌관문을 통과할 수 있는 약물이 선호됩니다.

따라서 1세대 추진력제인 세루칼, 라글란 등(활성물질 메토클로프라미드)과 바이마랄(활성물질 브로모프리드)은 혈액뇌장벽을 잘 투과하고, 차세대 추진력제인 모틸리움과 모틸락(활성물질 돔페리돈), 가나톤과 itomed (활성 물질 itopride)는 BBB에 잘 침투하지 않습니다. 따라서 후자는 안면 근육 경련, 개구증, 혀의 리듬 돌출, 구근 유형의 언어, 안구 근육 경련, 경련성 사경, 후근 경축, 근육과 같은 추체 외로 장애의 원인이 될 가능성이 훨씬 적습니다. 고혈압 및 기타.

혈액뇌관문을 통과하거나 통과하지 않는 기타 약물

침투하지 않는 것 : 항균제 (항생제) 아목시실린 (상품명 : 아목시실린, 아목시실린, 아목시실린 캡슐 0.25 g, 아목시실린 왓탐, 아목시실린 DS, 아목시실린 나트륨 멸균, 아목시실린 산도즈, 아목시실린 비율약, 아목시실린 비율약 250TC, 아목시실린 일리나 분말용 현탁액 5g, 아목시실린 정제, 아목시실린 삼수화물, 아목시실린 삼수화물 (Purimox), Amosin Gonoform, Gramox-D, Grunamox, Danemox, Ospamox, Flemoxin Solutab, Hiconcil, Ecobol) 및 기타.