Neurowissenschaften für Kinder (Deutsch)

Die Blut-Hirn-Schranke („Keep Out“)

Mehr Vor mehr als 100 Jahren wurde entdeckt, dass bei Injektion von blauem Farbstoff in den Blutkreislauf eines Tieres Gewebe des gesamten Körpers mit Ausnahme des Gehirns und des Rückenmarks blau werden würden. Um dies zu erklären, dachten Wissenschaftler, dass es eine „Blood-Brain-Barrier“ (BBB) gibt, die verhindert, dass Materialien aus dem Blut in das Gehirn gelangen. In jüngerer Zeit haben Wissenschaftler viel mehr über die Struktur und Funktion der BBB entdeckt.

Anatomie der BBB

Die BBB ist halb- durchlässig; Das heißt, einige Materialien können sich kreuzen, andere können sich jedoch nicht kreuzen. In den meisten Körperteilen sind die kleinsten Blutgefäße, Kapillaren genannt, mit Endothelzellen ausgekleidet. Endothelgewebe hat kleine Zwischenräume zwischen jeder einzelnen Zelle, so dass sich Substanzen leicht zwischen der Innenseite und der Außenseite des Gefäßes bewegen können. Im Gehirn passen die Endothelzellen jedoch eng zusammen und Substanzen können nicht aus dem Blutkreislauf austreten. (Einige Moleküle wie Glukose werden durch spezielle Methoden aus dem Blut transportiert.)

Gliazellen (Astrozyten) bilden eine Schicht um Gehirnblutgefäße und kann für die Entwicklung der BBB wichtig sein. Astrozyten können auch für den Transport von Ionen vom Gehirn zum Blut verantwortlich sein.

Funktionen der BHS

Die BHS hat mehrere wichtige Funktionen:

1. Schützt das Gehirn vor „Fremdstoffen“ im Blut, die das Gehirn verletzen können.
2. Schützt das Gehirn vor Hormonen und Neurotransmittern im Rest des Körpers.
3. Unterhält eine konstante Umgebung für das Gehirn.

Allgemeine Eigenschaften der BHS

1. Große Moleküle passieren die BHS nicht leicht.
2. Lipidarme (fett) lösliche Moleküle dringen nicht in das Gehirn ein. Lipidlösliche Moleküle wie Barbituat-Medikamente gelangen jedoch schnell in das Gehirn.
3. Moleküle mit hoher elektrischer Ladung werden verlangsamt.

Die BBB-Dose Aufgeschlüsselt werden durch:

1. Hypertonie (Bluthochdruck): Bluthochdruck öffnet die BHS.
2. Entwicklung: Die BHS ist vorhanden, kann aber bei der Geburt nicht vollständig gebildet sein
3. Hyperosmolitität: Eine hohe Konzentration an Substanzen im Blut kann die BHS öffnen.
4. Mikrowellen: Mikrowellen können die BHS öffnen.
5. Strahlung: Strahlenexposition kann die BBB öffnen.
6. Infektion: Exposition gegenüber Infektionserregern kann die BBB öffnen.
7. Trauma, Ischämie, Entzündung, Druck: Verletzung von Das Gehirn kann die BHS öffnen.

Zirkumventrikuläre Organe

Es gibt mehrere Bereiche des Gehirns, in denen die BHS schwach ist. Dadurch können Substanzen etwas frei in das Gehirn gelangen. Diese Bereiche werden als „zirkumventrikuläre Organe“ bezeichnet. Durch die Circumventricularorgans kann das Gehirn die Zusammensetzung des Blutes überwachen. Die zirkumventrikulären Organe umfassen:

• Zirbeldrüsenkörper: Sekretiert Melatonin und neuroaktive Peptide. Assoziiert mit zirkadianen Rhythmen.
• Neurohypophyse (hintere Hypophyse): Gibt Neurohormone wie Oxytocin und Vasopressin an das Blut ab.
• Area postrema: „Erbrechen-Zentrum“: Wenn eine toxische Substanz in den Blutkreislauf gelangt, wird dies der Fall sein Gehen Sie in den Bereich postrema und kann das Tier stürzen lassen. Auf diese Weise schützt sich das Tier, indem es die giftige Substanz aus seinem Magen entfernt, bevor weitere Schäden verursacht werden können.
• Subfornisches Organ: Wichtig für die Regulierung von Körperflüssigkeiten.
• Gefäßorgan von Die Lamina terminalis: Ein chemosensorischer Bereich, der Peptide und andere Moleküle nachweist.
• Median Eminenz: Reguliert die Hypophyse anterior durch Freisetzung von Neurohormonen.