Neuroștiința pentru copii

Bariera creierului sanguin („Keep Out”)

Mai mult acum 100 de ani s-a descoperit că, dacă vopseaua albastră ar fi injectată în fluxul sanguin al unui animal, țesuturile întregului corp EXCEPT creierul și măduva spinării ar deveni albastre. Pentru a explica acest lucru, oamenii de știință au crezut că a existat o „Barieră de sânge-creier” (BBB) care împiedică intrarea materialelor din sânge în creier. Mai recent, oamenii de știință au descoperit mult mai multe despre structura și funcția BBB.

Anatomia BBB

BBB este semi- permeabil; adică permite traversarea unor materiale, dar împiedică trecerea altora. În majoritatea părților corpului, cele mai mici vase de sânge, numite capilare, sunt căptușite cu celule endoteliale. Țesutul endotelial are spații mici între fiecare celulă, astfel încât substanțele se pot deplasa ușor între interiorul și exteriorul vasului. Cu toate acestea, în creier, celulele endoteliale se potrivesc strâns între ele și substanțele nu pot trece din fluxul sanguin. (Unele molecule, cum ar fi glucoza, sunt transportate din sânge prin metode speciale.)

Celulele gliale (astrocite) formează un strat în jurul vaselor de sânge ale creierului și poate fi important în dezvoltarea BBB. Astrocitele pot fi, de asemenea, responsabile pentru transportul ionilor de la creier la sânge.

Funcțiile BBB

BBB are mai multe funcții importante:

1. Protejează creierul de „substanțe străine” din sângele care poate răni creierul.
2. Protejează creierul de hormoni și neurotransmițători din restul corpului.
3. Menține un mediu constant pentru creier.

Proprietățile generale ale BBB

1. Moleculele mari nu trec cu ușurință prin BBB.
2. Moleculele lipidice lipidice (lipidice) nu penetrează în creier. Cu toate acestea, moleculele liposolubile, cum ar fi medicamentele barbituate, trec rapid în creier.
3. Moleculele care au o încărcare electrică ridicată sunt încetinite.

BBB poate să fie defalcat prin:

1. Hipertensiune (tensiune arterială ridicată): presiunea sângelui ridicat deschide BBB.
2. Dezvoltare: BBB este prezent, dar poate să nu fie complet format la naștere .
3. Hiperosmolititate: o concentrație ridicată de substanță în sânge poate deschide BBB.
4. Microunde: expunerea la microunde poate deschide BBB.
5. Radiații: expunerea la radiații poate deschide BBB.
6. Infecție: expunerea la agenți infecțioși poate deschide BBB.
7. Traume, ischemie, inflamație, presiune: vătămare a creierul poate deschide BBB.

Organe circumventriculare

Există mai multe zone ale creierului în care BBB este slab. Acest lucru permite substanțelor să treacă liber în creier. Aceste zone sunt cunoscute sub numele de „organe circumventriculare”. Prin intermediul organelor circumventriculare, creierul este capabil să monitorizeze formarea sângelui. Organele circumventriculare includ:

• Corp pineal: secretă melatonină și peptide neuroactive. Asociat cu ritmurile circadiene.
• Neurohipofiza (hipofiza posterioară): eliberează neurohormoni precum oxitocina și vasopresina în sânge.
• Zona postrema: „Centrul vărsăturilor”: atunci când o substanță toxică intră în fluxul sanguin ajunge în zona postrema și poate provoca aruncarea animalului în sus. În acest fel, animalul se protejează eliminând substanța toxică din stomac înainte de a se putea face mai mult rău.
• Organ subfornical: important pentru reglarea fluidelor corporale.
• Organul vascular al lamina terminalis: O zonă chemosenzorială care detectează peptidele și alte molecule.
• Eminența mediană: Reglează hipofiza anterioară prin eliberarea de neurohormoni.