Structuur
De bloed-hersenen barrière bestaat eenvoudigweg uit de wanden van de kleine hersenen schepen, die hier anders zijn gestructureerd dan in de rest van het lichaam. De endotheelcellen spelen een belangrijke rol. Dit zijn de cellen die de wanden van het kleine vormen bloed schepen in de hersenen.
Deze zogenaamde capillair schepen hebben - in tegenstelling tot grotere vaten in de bloedsomloop - slechts een enkellaagse wand. Terwijl de wanden van grotere schepen uit drie lagen bestaan (twee lagen van bindweefsel en in het midden een spierlaag om de diameter te regelen), kleine haarvaten hebben alleen de binnenste laag - de endotheliale laag. Deze endotheelcellen liggen op een zogenaamde basale lamina (een dunne laag van eiwitten) en omring het vat in een ringvorm.
In de rest van het lichaam, dus buiten de hersenen endotheel van de bloed vaten is niet volledig verzegeld. Er blijven kleine openingen tussen de endotheelcellen. Op deze manier kunnen water en opgeloste stoffen en bijvoorbeeld voedingsstoffen uit het bloed het omringende weefsel binnendringen.
In de hersenen vormen de endotheelcellen van de bloedvaten echter een vrijwel spleetloze wand. De individuele endotheelcellen zijn via zogenaamde tight junctions zeer nauw met elkaar verbonden. Deze endotheliale laag kan daarom niet zo gemakkelijk worden gepenetreerd - behalve door in vet oplosbare stoffen die door de celmembraan omdat het membraan zelf uit vet bestaat, of door actieve transportmechanismen zoals pompen of kanalen.
De haarvaten, ingebed in het hersenweefsel, zijn omgeven door astrocyten. Astrocyten zijn naast zenuwcellen (neuronen) het belangrijkste type cellen in de hersenen. Ze zijn onder andere verantwoordelijk voor het voeden van de neuronen. Hun extensies maken ook deel uit van het bloed-hersenbarrière.
doordringbaarheid
Voedingsstoffen zoals suiker (glucose) of elektrolyten zoals natrium en kalium worden actief getransporteerd door de endotheel door pompen of transporteurs, terwijl water de bloed-hersenbarrière via bepaalde kanalen (aquaporines). Zeker hormonen - vooral stress en geslachtshormonen - kunnen door de bloed-hersenbarrière en beïnvloeden de hersenen. Vetoplosbare gassen zoals zuurstof en kooldioxide kunnen ook zonder speciale aandacht de endotheliale laag passeren AIDS.
Zo kunnen andere vetoplosbare stoffen zoals alcohol, nicotine en heroïne. Op deze manier kunnen de verslavende stoffen in de hersenen werken. Dus hoe meer een medicijn oplosbaar is in vet, des te sterker is de mobiliteit van het centraal zenuwstelsel.
Deze medicijnen omvatten psychotrope geneesmiddelen, anesthetica, slaappillen en sedativa. antibiotica, aan de andere kant, worden vervaardigd met een lage vetoplosbaarheid (dat wil zeggen een goede oplosbaarheid in water) omdat ze neurotoxisch zijn. Stoffen die potentieel gevaarlijk zijn voor de hersenen, worden tegengehouden door de bloed-hersenbarrière.
Er zijn echter uitzonderingen. Bacterie en virussen die trigger hersenvliesontsteking, Dwz hersenvliesontsteking, of het humaan immunodeficiëntievirus (HIV) kan niet worden gestopt door de barrière. Andere stoffen die daadwerkelijk nodig zijn in het CZS, maar die de barrière ook niet kunnen overwinnen, moeten opnieuw in de hersenen worden aangemaakt.
Een voorbeeld van zo'n stof is cholesterol. De astrocyten produceren cholesterol zelf, aangezien het essentieel is voor de productie van myeline-omhulsels van de neuronen (myeline-omhulsels zijn op hun beurt een onmisbare coating van de zenuwcellen). Een ander belangrijk punt is het metastaseren van tumorcellen.
In het bijzonder de cellen van bronchiale carcinomen (long kanker), borstcarcinomen (borstkanker) en kwaadaardige melanomen (huidkanker) verspreiden hematogeen (dwz via het bloed) naar de hersenen, ondanks de bloed-hersenbarrière, waar metastasen, dwz secundaire tumoren kunnen zich vormen. Hier vormt de barrière een probleem omdat het moeilijker wordt chemotherapie medicijnen om de metastasen. Bovendien kan de permeabiliteit van de bloed-hersenbarrière worden veranderd door tumorziekten, herseninfarcten, ontstekingsprocessen of zeldzame genetische ziekten (bijv. tekorten in de bovengenoemde kanalen). Hierdoor kunnen stoffen die eigenlijk gefilterd moeten worden, het hersenvocht binnendringen, of kunnen voedingsstoffen zoals glucose, die de hersenen echt nodig hebben, daar niet meer bij.
Alle artikelen in deze serie:
