Halangan darah otak

The Halangan darah otak berfungsi sebagai penghalang semula jadi antara sistem saraf pusat (CNS) dan aliran darah. Ia hanya membolehkan pengangkutan massa terpilih. Gangguan penghalang darah-otak boleh menyebabkan penyakit otak yang serius.

Apakah penghalang otak darah?

Penghalang darah-otak memisahkan keadaan persekitaran di otak dan aliran darah. Proses yang sangat rumit dan diselaraskan berlaku di otak, gangguannya akan membawa akibat yang tidak dijangka. Oleh itu, penghalang darah-otak melindungi CNS dari patogen, toksin, antibodi, leukosit, dari pengaruh neurotransmitter dalam darah dan dari perubahan nilai pH.

Pada masa yang sama, mesti memastikan bahawa CNS dibekalkan dengan nutrien dan zat asas yang diperlukan untuk fungsinya. Perkara yang sama berlaku untuk penghapusan produk degradasi dari metabolisme otak. Oleh itu, penghalang tidak ditutup rapat secara hermetik, tetapi telap selektif. Pengangkutan bahan penting antara aliran darah dan otak diatur oleh proses penyebaran pasif dan aktif serta proses kimia selektif. Molekul penting seperti air, oksigen dan nutrien penting dapat melewati penghalang darah-otak tanpa sekatan.

Anatomi & struktur

Penghalang darah-otak terdiri daripada sel-sel endotel, perikosit dan astrosit. Sel-sel endotel membentuk lapisan dinding dalaman kapilari. Antara lain, sel-sel ini mengatur pertukaran zat antara tisu dan darah.

Dalam penghalang darah-otak, sel-sel endotel mempunyai persimpangan yang ketat. Ini adalah jalur protein membran yang sempit yang menghubungkan sel-sel endotel dengan kuat sehingga membentuk lapisan yang tidak dapat ditembusi oleh banyak bahan. Hanya molekul yang sangat kecil yang dapat meresap melalui lapisan ini. Pertukaran bahan antara sel dan ruang antara sel sebahagian besarnya dicegah. Peritit, pada gilirannya, terletak di dinding luar kapilari dan merupakan sel tisu penghubung. Dihubungkan dengan sel endotel melalui saluran sel sel, persimpangan jurang.

Interaksi kedua-dua jenis sel melalui saluran ini mengawal potensi membran, yang bertanggungjawab untuk penyebaran bahan secara selektif. Sebagai sel labah-labah yang disebut, astrosit mewakili sebahagian besar sel glial di CNS. Mereka membekalkan nutrien kepada neuron melalui hubungannya dengan saluran darah. Dalam membran mereka terdapat reseptor untuk neurotransmitter.Mereka juga mendorong penghalang darah-otak melalui membrana limans glialis perivascularis (membran sempadan yang mengelilingi saluran darah otak) dan pada masa yang sama mengekalkannya.

Fungsi & tugas

Selain fungsi pelindungnya untuk CNS terhadap pengaruh berbahaya, penghalang darah-otak juga mengatur proses pengangkutan antara aliran darah dan otak. Terdapat pelbagai proses fizikal dan kimia yang mengawal pengangkutan ini. Sebilangan besar bahan larut yang bahkan dapat mengatasi halangan ini melaluinya melalui penyebaran. Oleh kerana penghalang darah-otak ditutup rapat oleh persimpangan yang ketat, penyebaran tidak boleh berlaku melalui celah antara sel seperti organ lain.

Zat-zat tersebut hanya dapat disalurkan melalui saluran kapilari otak dengan cara pengangkutan transmembran. Penyebaran bebas adalah bentuk pengangkutan yang paling mudah. ​​Molekul lipofilik kecil secara pasif dapat meresap melalui membran sel epitel dan bahkan melalui persimpangan yang ketat. Molekul polar kecil, seperti air, tertakluk kepada kebolehtelapan yang dimediasi saluran. Protein saluran tertentu, akuaporin, memediasi pengangkutan air melalui penghalang darah-otak dan dengan demikian mengatur keseimbangan air otak pada masa yang sama. Untuk molekul nutrien yang besar dan polar, tetapi penting, seperti glukosa atau banyak asid amino, ada molekul pengangkutan tertentu yang memudahkan penyebaran bahan yang sesuai.

Oleh kerana bentuk penyebaran ini tidak memerlukan tenaga, mereka adalah penyebaran pasif. Namun, ada juga bahan yang hanya dapat diangkut dengan penggunaan ATP, yaitu dengan membekalkan tenaga. Pengangkut aktif disebut "pam" yang menggunakan tenaga untuk menggerakkan substrat terhadap kecerunan kepekatan. Molekul terpilih melintasi penghalang darah-otak dengan bantuan reseptor khas yang secara khusus bertanggungjawab untuk pengangkutannya.

Penyakit

Gangguan penghalang darah-otak boleh menyebabkan pelbagai penyakit neurologi. Penyakit awal seperti diabetes mellitus, keradangan di otak atau tumor otak sering merosakkan penghalang ini.

Akibat jangka panjang adalah kerosakan otak. Patogen tertentu dapat melintasi penghalang darah-otak. Ini termasuk virus HI. Sebilangan bakteria, seperti Escherichia coli, kadang-kadang mengatasi mekanisme pelindung penghalang dengan melepaskan toksin khas. Apabila sel-sel untuk pertahanan imun tubuh sendiri melintasi penghalang darah-otak, gambaran klinikal sklerosis berganda dapat berkembang. Kajian telah menunjukkan bahawa penyakit neurodegeneratif seperti penyakit Alzheimer juga membuat penghalang antara otak dan aliran darah meresap.

Ini mungkin merupakan titik permulaan untuk kematian sel-sel otak yang meluas. Penyalahgunaan alkohol diketahui merupakan faktor risiko utama penyakit saraf. Pengambilan alkohol kronik merosakkan penghalang darah-otak dengan akibat yang tidak dijangka. Gangguan fungsional penghalang memihak kepada jangkitan bakteria dan reaksi keradangan yang disebabkan oleh autoimunologi di otak. Penyalahgunaan nikotin juga merupakan faktor risiko berkaitan dengan kerosakan pada darah-otak otak.Nikotin mempromosikan penyakit kardiovaskular, yang pada gilirannya mempunyai pengaruh besar pada prestasi otak.

Perokok berisiko lebih tinggi terkena meningitis bakteria. Penyelidikan telah menunjukkan bahawa nikotin mengubah struktur penghalang darah-otak. Protein persimpangan ketat diedarkan secara berbeza dan tidak lagi dapat menjalankan fungsinya sepenuhnya. Pengaruh sinaran elektromagnetik pada penghalang darah-otak juga dibincangkan. Kesan kesihatan negatif mereka di antara megahertz hingga gigahertz untuk ketumpatan tenaga tinggi terbukti. Ketumpatan tenaga yang tinggi dari radiasi elektromagnetik membawa kepada pemanasan yang dapat diukur pada tisu yang terjejas. Sejauh mana pemanasan merosakkan penghalang darah-otak belum dapat diselidiki.

Anda boleh mendapatkan ubat anda di sini

Penyakit otak yang biasa & biasa

• demensia
• Penyakit Creutzfeldt-Jakob
• Kehilangan ingatan
• Pendarahan otak
• Meningitis