Neurovidenskab til børn (Dansk)

Blood Brain Barrier (“Keep Out”)

Mere for 100 år siden blev det opdaget, at hvis der blev injiceret blåt farvestof i blodet af et dyr, at væv i hele kroppen Bortset fra hjernen og rygmarven ville blive blå. For at forklare dette troede forskere, at der eksisterede en “blod-hjerne-barriere” (BBB), der forhindrer materialer fra blodet i at komme ind i hjernen. For nylig har forskere opdaget meget mere om strukturen og funktionen af BBB.

BBB-anatomi

BBB er halvt gennemtrængelig; det vil sige, det tillader nogle materialer at krydse, men forhindrer andre i at krydse. I de fleste dele af kroppen er de mindste blodkar, kaldet kapillærer, foret med endotelceller. Endotelvæv har små mellemrum mellem hver enkelt celle, så stoffer kan bevæge sig let mellem indersiden og ydersiden af karret. Men i hjernen passer endotelcellerne tæt sammen, og stoffer kan ikke passere ud af blodbanen. (Nogle molekyler, såsom glukose, transporteres ud af blodet ved hjælp af specielle metoder.)

Gliaceller (astrocytter) danner et lag omkring hjernens blodkar og kan være vigtig i udviklingen af BBB. Astrocytter kan også være ansvarlige for transport af ioner fra hjernen til blodet.

BBB-funktionerne

BBB har flere vigtige funktioner:

1. Beskytter hjernen mod “fremmede stoffer” i blodet, der kan skade hjernen.
2. Beskytter hjernen mod hormoner og neurotransmittere i resten af kroppen.
3. Opretholder et konstant miljø for hjernen.

Generelle egenskaber for BBB

1. Store molekyler passerer ikke let gennem BBB.
2. Opløselige molekyler med lavt lipidindhold (fedt) trænger ikke ind i hjernen. Imidlertid krydser lipidopløselige molekyler, såsom barbituerede stoffer, hurtigt ind i hjernen.
3. Molekyler med en høj elektrisk ladning sænkes.

BBB kan nedbrydes af:

1. Hypertension (højt blodtryk): højblodstryk åbner BBB.
2. Udvikling: BBB er til stede, men er muligvis ikke fuldt ud dannet ved fødslen .
3. Hyperosmolitity: en høj koncentration af stof i blodet kan åbne BBB.
4. Mikrobølger: eksponering for mikrobølger kan åbne BBB.
5. Stråling: udsættelse for stråling kan åbne BBB.
6. Infektion: eksponering for smitsomme stoffer kan åbne BBB.
7. Traume, iskæmi, betændelse, tryk: skade på hjernen kan åbne BBB.

Omløbende organer

Der er flere områder af hjernen, hvor BBB er svag. Dette tillader stoffer at krydse noget frit ind i hjernen. Disse områder er kendt som “omløbsorganer”. Gennem de omgående organer er hjernen i stand til at overvåge blodets sammensætning. De cirkumentrikulære organer inkluderer:

• Pineallegeme: Udskiller melatonin og neuroaktive peptider. Associeret med døgnrytme.
• Neurohypophysis (posterior hypofyse): Frigør neurohormoner som oxytocin og vasopressin i blodet.
• Område postrema: “Opkastningscenter”: når et giftigt stof kommer ind i blodstrømmen, vil det komme til området postrema og kan få dyret til at kaste op. På denne måde beskytter dyret sig selv ved at fjerne det giftige stof fra maven, før der kan gøres mere skade.
• Underfornisk organ: Vigtigt til regulering af kropsvæsker.
• Vaskulært organ i lamina terminalis: Et kemosensorisk område, der detekterer peptider og andre molekyler.
• Medianhøjde: Regulerer forreste hypofyse gennem frigivelse af neurohormoner.