Mózg jest oddzielony od reszty ciała barierą krew-mózg. W jaki sposób wirusy przekraczają barierę krew-mózg, aby uzyskać dostęp do ośrodkowego układu nerwowego? Jak działa bariera krew-mózg?

Bariera krew-mózg jest wysoce selektywną barierą, której główną funkcją jest oddzielenie ośrodkowego układu nerwowego (OUN) od krwiobiegu. Jego mechanizm umożliwia ścisłą kontrolę wymiany między krwią a przedziałem mózgowym. Bariera krew-mózg izoluje więc mózg od reszty ciała i zapewnia mu specyficzne środowisko, odmienne od wewnętrznego środowiska reszty ciała.

Bariera krew-mózg ma specjalne właściwości filtrujące, które pozwalają zapobiegać przedostawaniu się potencjalnie toksycznych substancji obcych do mózgu i rdzenia kręgowego.

Ta bariera hemoencefaliczna, dzięki wysoce selektywnemu filtrowi, może umożliwiać przenikanie wody, niektórych gazów i cząsteczek rozpuszczalnych w tłuszczach poprzez dyfuzję bierną, a także selektywny transport cząsteczek, takich jak glukoza i aminokwasy, które odgrywają rolę. odgrywają kluczową rolę w funkcjonowaniu neuronów i zapobiegają wnikaniu potencjalnych neurotoksyn lipofilowych poprzez aktywny mechanizm transportu, w którym pośredniczą glikoproteiny.

Astrocyty (pomagają w utrzymaniu środowiska chemicznego i elektrycznego poprzez dostarczanie niezbędnych składników odżywczych do mózgu i wypłukiwanie ich odpadów) są niezbędne w tworzeniu tej bariery.

Bariera krew-mózg chroni mózg przed toksynami i posłańcami krążącymi we krwi.

Co więcej, ta rola jest obosieczna, ponieważ zapobiega również przedostawaniu się cząsteczek w celach terapeutycznych.

Niektóre wirusy mogą nadal przechodzić przez tę barierę przez krew lub transport „wsteczny aksonalny”. Zaburzenia bariery krew-mózg są spowodowane różnymi chorobami.

Choroby neurodegeneracyjne

Ze względu na swoją podstawową funkcję w utrzymaniu homeostazy mózgu, bariera krew-mózg może być również początkiem niektórych chorób neurologicznych, takich jak choroby neurodegeneracyjne i zmiany w mózgu, takie jak choroba Alzheimera (AD), które jednak pozostają bardzo rzadkie. .

Cukrzyca

Inne choroby, takie jak cukrzyca, również mają zły wpływ na utrzymanie bariery krew-mózg.

Inne patologie

Z drugiej strony inne patologie zakłócają funkcję śródbłonka od wewnątrz, to znaczy cała bariera krew-mózg jest uszkodzona przez działanie macierzy zewnątrzkomórkowej.

W przeciwieństwie do tego, wiele chorób mózgu objawia się tym, że niektóre patogeny mogą przekraczać barierę krew-mózg, powodując infekcje mózgu, które są wyniszczającymi chorobami, którym towarzyszy wysoka śmiertelność lub u osób, które przeżyły ciężkie następstwa neurologiczne. Należą do nich na przykład różne patogenne mikroorganizmy, bakterie, grzyby, wirus HI, ludzki wirus T-limfotropowy 1, wirus Zachodniego Nilu i bakterie, takie jak Neisseria meningitidis lub Vibrio cholerae.

W stwardnieniu rozsianym „patogeny” to komórki układu odpornościowego organizmu, które przekraczają barierę krew-mózg.

Komórki przerzutowe z powodzeniem przekraczają barierę krew-mózg w niektórych guzach innych niż mózg i mogą powodować przerzuty do mózgu (glejaka wielopostaciowego).

Podawanie leków do mózgu poprzez przekroczenie bariery krew-mózg to prawdziwa podróż, ponieważ uniemożliwia również dostęp leków, zwłaszcza tych o dużej strukturze molekularnej, do obszaru, który wymaga leczenia.

Niektóre leki, takie jak temozolomid, stosowane w walce z glejakiem, mają właściwości chemiczne i fizyczne, które pozwalają mu przejść przez barierę i dotrzeć do guza.

Jedną z możliwości zbadanych w celu wyeliminowania tego problemu jest wdrożenie technik, które mogą mechanicznie przenikać przez barierę krew-mózg.

Bariera krew-mózg jest istotną barierą w leczeniu, ale trwają badania.

Pierwszym preparatem kontrastowym opracowanym do MRI był gadolin (Gd), a następnie Gd-DTPA77, co umożliwiło uzyskanie bardziej zaawansowanych MRI do diagnostyki miejscowych zmian bariery krew-mózg. Cząsteczka Gd-DTPA jest bardzo nieprzepuszczalna, aby przekroczyć zdrową barierę krew-mózg.

Inne mechanizmy obrazowania

Zastosowanie „tomografii emisyjnej pojedynczego fotonu” lub „tomografii emisyjnej pozytonów”.

Defekty bariery krew-mózg można również ocenić poprzez dyfuzję odpowiednich środków kontrastowych za pomocą tomografii komputerowej.