Vér-agy gát

A vér-agy gát rendkívül fontos az agyhólyagképződés fenntartásához, de számos, a formációjával kapcsolatos kérdés még mindig nem teljesen ismert. De most már teljesen egyértelmű, hogy a BBB a leghangsúlyosabb a hetohematológiai gát differenciálódásán, összetettségén és sűrűségén. Fő strukturális és funkcionális egysége az agy kapillárisainak endothelsejtje.

Az agy anyagcseréje, mint bármely más szerv, a véráramba kerülő anyagoktól függ. Számos, az idegrendszer működését biztosító ereket különböztetik meg attól a ténytől, hogy az anyagok falukon keresztül történő penetrációja szelektív. Az agy kapillárisok endoteliális sejtjei folyamatos folyamatos kapcsolat révén kapcsolódnak egymáshoz, így az anyagok csak a sejteken keresztül képesek átadni, de nem köztük. A glial sejtek, a vér-agy gát második komponensei, a kapillárisok külső felületéhez tapadnak. Az agy kamrai vaszkuláris plexusaiban a gát anatómiai alapja a hámsejtek, amelyek szorosan összekapcsolódnak. Jelenleg, a vér-agy gáton nem minősül anatómiai és morfológiai és funkcionális, egy formáció képes szelektíven át, és bizonyos esetekben, és szállítják az idegsejtek révén aktív transzport mechanizmusok különböző molekulák. Így a gát szabályozási és védelmi funkciókat valósít meg

Az agyban vannak olyan szerkezetek, amelyekben a vér-agy gátja gyengül. Ez mindenekelőtt a hipotalamusz, valamint számos formáció alján 3. és 4. Kamrák - a hátsó doboz (terület postremában) szubfornikális subkomissuralny és szervei, valamint a tobozmirigy. A BBB integritását megzavarja az agy iszkémiás és gyulladásos elváltozása.

A vér-agy gát akkor tekinthető végül kialakultnak, ha e sejtek tulajdonságai két feltételnek megfelelnek. Először is, a folyadékfázisú endocitózis (pinocytosis) arányának rendkívül alacsonynak kell lennie. Másodszor, a sejtek között specifikus sűrű kapcsolatoknak kell kialakulniuk, amelyeknek nagyon nagy az elektromos ellenállása. Ez eléri értékei 1000-3000 ohm / cm ² kapilláris Pial és 2000-8000 0m / cm2 intraparenchimális agyi hajszálerek. Összehasonlításképpen: a vázizom kapillárisok transzendoteliális elektromos ellenállásának átlagos értéke mindössze 20 ohm / cm2.

A vér-agy gát áteresztőképességét a legtöbb anyag esetében nagyrészt a tulajdonságaik határozzák meg, valamint az idegsejtek képesek ezeknek az anyagoknak a szintézisére. Azok az anyagok, amelyek képesek legyőzni ezt a gátat, mindenekelőtt oxigént és szén-dioxidot, valamint különböző fémionokat, glükózt, esszenciális aminosavakat és zsírokat tartalmaznak, amelyek az agy normális működéséhez szükségesek. A glükóz és a vitaminok szállítása vektorok alkalmazásával történik. Ugyanakkor a D- és L-glükóz különböző mértékben hatol át a gáton - először több mint 100-szor nagyobb. A glukóz fontos szerepet játszik az agy mind az energia metabolizmusában, mind számos aminosav és fehérje szintézisében.

A vér-agy gát működésének meghatározó tényezője az idegsejtek anyagcseréjének szintje.

A neuronok nemcsak megfelelő vérkeringéssel, hanem a lágy és arachnoid kagyló folyamatokkal is rendelkeznek a szükséges anyagokkal, amelyeken keresztül a cerebrospinális folyadék kering. A cerebrospinalis folyadék a koponya üregében, az agy kamráiban és az agy membránjai közötti terekben helyezkedik el. Emberben a térfogata körülbelül 100-150 ml. A cerebrospinális folyadék miatt az idegsejtek ozmotikus egyensúlya fennmarad és az idegszövetre toxikus metabolikus termékek eltávolításra kerülnek.

Az anyagcsere-csere módjai és a vér-agy gát szerepe az anyagcserében (Shepherd, 1987) 

Az anyagok átjutása a vér-agy gáton keresztül nemcsak az érfal falára való átjárhatóságától függ (molekulasúly, töltés és lipofilitás), hanem aktív közlekedési rendszer jelenléte vagy hiánya is.

Sztereó-inzulinfüggő glükóz transzporter (GLUT-1), amely a közlekedés az anyag a vér-agy gáton, gazdag endothel sejtek agyi hajszálerek. A transzporter aktivitása a glükóz mennyiségének 2-3-szoros adagolását biztosíthatja normál körülmények között az agy által megkövetelt mennyiségben.

A vér-agy gát közlekedési rendszerének jellemzői (Pardridge, Oldendorf, 1977 után)

Szállítható csatlakozások	Elsődleges szubsztrát	Km, mM	Vmax nmol / perc * g
Hexózokkal	Szőlőcukor	9	1600
Mono-karbonsav savat	Laktát	1.9	120
Semleges aminosavak	Fenilalanin	0,12	30
Alap aminosavak	Lizin	0.10	6
Gyilkosság	Kever	0,22	6
Purinok	Adenin	0027	1
Nukleozid	Adenozin	0018	0.7

A transzporter mûködésének megzavarásával járó gyermekeknél a glükóz szintje szignifikáns csökkenést mutat a cerebrospinális folyadékban és az agy fejlõdésében és működésében bekövetkezett zavarok.

A monokarbonsavak (L-laktát, acetát, piruvát), valamint a ketontestek külön sztereospecifikus rendszerekkel vannak szállítva. Bár a szállításuk intenzitása alacsonyabb, mint a glükóz szállítása, fontos új anyagot hordozó anyagcsere az újszülöttekben és a böjtben.

A kolin szállítása a központi idegrendszerbe a hordozó is közvetíti, és szabályozható az acetilkolin szintézisének sebességében az idegrendszerben.

A vitaminokat nem az agy szintetizálja, hanem speciális közlekedési rendszerekkel szállítják a vérből. Annak ellenére, hogy ezek a rendszerek viszonylag alacsony szállítási tevékenység, normális körülmények között tudják biztosítani a szükséges szállítása vitaminok az agyban, de hiányuk az étrend képes vezetni a neurológiai rendellenességek. Egyes plazmafehérjék is behatolhatnak a vér-agy gáton. A penetráció egyik módja a receptorok által közvetített transzcitózis. Így lépnek be az inzulin, a transzferrin, a vazopresszin és az inzulinszerű növekedési faktor. Az agykapillárisok endoteliális sejtjei specifikus receptorokat tartalmaznak ezekre a fehérjékre és képesek a fehérje-receptor komplex endocitózisának elvégzésére. Fontos, hogy ennek eredményeként a későbbi események, a komplex feloldódik, ép protein felszabadítható a szemközti oldalon a ketrec, és újra receptorhoz ágyazva a membránon. A polikationos fehérjék és lektinek esetében a BBB-n keresztül történő penetráció módszere szintén transzcitózis, de nem kapcsolódik specifikus receptorok működéséhez.

A vérben jelen lévő sok neurotranszmitter nem tud behatolni a BBB-be. Így a dopamin nem rendelkezik ezzel a képességgel, míg az L-Dopa semleges aminosav-transzport rendszerrel penetrál a BBB-n keresztül. Ezen túlmenően, a kapilláris sejtek tartalmaznak enzimeket metabolizáló neurotranszmitterek (kolinészteráz, GABA-transzamináz aminopeptidáz és mtsai.), Gyógyszerek és toxikus anyagok, amelyek nemcsak védelmet az agy a vérből keringő neurotranszmitterek, hanem a toxinok.

A munka magában foglalja a BBB transzporter fehérjék hordozó szállítása anyagok endoteliális sejtek az agy kapillárisok a vérben, megakadályozva azok behatolását az agyba, mint például a b-glikoprotein.

Az ontogenitás során jelentősen megváltozik a különböző anyagok szállítási sebessége a BBB-n keresztül. Így a b-hidroxi-butirát, triptofán, adenin, kolin és glükóz szállítási sebessége újszülöttekben szignifikánsan magasabb, mint a felnőtteknél. Ez tükrözi a fejlődő agy energia és makromolekuláris szubsztrátok viszonylag nagyobb szükségességét.

[1], [2], [3], [4], [5]