Neurovetenskap för barn (Svenska)

Blood Brain Barrier (”Keep Out”)

Mer för 100 år sedan upptäcktes att om blått färgämne injicerades i blodet hos ett djur, att vävnader i hela kroppen förutom hjärnan och ryggmärgen skulle bli blå. För att förklara detta trodde forskare att det fanns en ”Blood-Brain-Barrier” (BBB) som förhindrar att material från blodet kommer in i hjärnan. På senare tid har forskare upptäckt mycket mer om BBB: s struktur och funktion.

Anatomi av BBB

BBB är halvt genomtränglig; det innebär att det tillåter vissa material att korsa, men hindrar andra från att korsa. I de flesta delar av kroppen är de minsta blodkärlen, kallade kapillärer, fodrade med endotelceller. Endotelvävnad har små mellanrum mellan varje enskild cell så att ämnen lätt kan röra sig mellan insidan och utsidan av kärlet. Men i hjärnan passar endotelcellerna tätt ihop och ämnen kan inte passera ut ur blodomloppet. (Vissa molekyler, såsom glukos, transporteras ut ur blodet med speciella metoder.)

Gliaceller (astrocyter) bildar ett lager runt hjärnblodkärlen och kan vara viktigt i utvecklingen av BBB. Astrocyter kan också vara ansvariga för att transportera joner från hjärnan till blodet.

Funktioner hos BBB

BBB har flera viktiga funktioner:

1. Skyddar hjärnan från ”främmande ämnen” i blodet som kan skada hjärnan.
2. Skyddar hjärnan från hormoner och neurotransmittorer i resten av kroppen.
3. Underhåller en konstant miljö för hjärnan.

Allmänna egenskaper hos BBB

1. Stora molekyler passerar inte lätt genom BBB.
2. Lösliga (fett) lösliga molekyler tränger inte in i hjärnan. Lipidlösliga molekyler, såsom barbituerade läkemedel, passerar emellertid snabbt in i hjärnan.
3. Molekyler med hög elektrisk laddning saktas ner.

BBB kan bryts ned av:

1. Högt blodtryck (högt blodtryck): högt blodtryck öppnar BBB.
2. Utveckling: BBB är närvarande, men kanske inte är helt bildad vid födseln .
3. Hyperosmolitity: en hög koncentration av ämne i blodet kan öppna BBB.
4. Mikrovågor: exponering för mikrovågor kan öppna BBB.
5. Strålning: exponering för strålning kan öppna BBB.
6. Infektion: exponering för infektiösa ämnen kan öppna BBB.
7. Trauma, ischemi, inflammation, tryck: skada på hjärnan kan öppna BBB.

Circumventricular Organ

Det finns flera områden i hjärnan där BBB är svag. Detta gör att ämnen kan passera in i hjärnan något fritt. Dessa områden är kända som ”cirkulationsorganer”. Genom de kringgående kropparna kan hjärnan övervaka blodets sammansättning. De cirkumentrikulära organen inkluderar:

• Pinealkropp: utsöndrar melatonin och neuroaktiva peptider. Förknippad med dygnsrytmer.
• Neurohypofys (bakre hypofysen): Släpper ut neurohormoner som oxytocin och vasopressin i blodet.
• Område postrema: ”Kräkningscentrum”: när ett giftigt ämne kommer in i blodströmmen kommer det komma till området postrema och kan orsaka att djuret slår upp. På detta sätt skyddar djuret sig själv genom att eliminera den toxiska substansen från magen innan mer skada kan göras.
• Underforniskt organ: Viktigt för reglering av kroppsvätskor.
• Kärlorgan i lamina terminalis: Ett kemosensoriskt område som detekterar peptider och andra molekyler.
• Median eminens: Reglerar främre hypofysen genom frisättning av neurohormoner.