O kri-možganov pregrada služi kot naravna pregrada med osrednjo živčni sistem (CNS) in krvni obtok. Omogoča le selektiven prevoz snovi. Motnje kri-možganov pregrada lahko vodi do hude možganske bolezni.
Kaj je krvno-možganska pregrada?
O kri-možganov ovira razmejuje milje v možganih in v krvnem obtoku. V možganih potekajo zelo zapleteni in natančno nastavljeni procesi, katerih motnje bi imele neizmerne posledice. The krvno-možgansko pregrado zato zagotavlja zaščito CNS pred patogeni, toksini, protitelesa, levkociti, od vpliva nevrotransmiterjev v krvi in od sprememb ravni PH. Hkrati je treba zagotoviti, da je osrednji živčni sistem oskrbljen z osnovnimi hranili in snovmi, potrebnimi za njegovo delovanje. Enako velja za odstranjevanje razgradnih produktov možganske presnove. Zato pregrada ni popolnoma hermetična, ampak selektivno prepustna. Prevoz pomembnih snovi med krvnim obtokom in možgani regulirajo pasivni in aktivni difuzijski procesi ter selektivni kemični procesi. Vital molekule, Kot je vode, kisikin pomembna hranila lahko prehajajo skozi krvno-možgansko pregrado brez omejitev.
Anatomija in zgradba
O krvno-možgansko pregrado je sestavljen iz endotelijskih celic, pericitov in astrocitov. Endotelne celice tvorijo notranjo plast stene kapilar. Te celice med drugim uravnavajo izmenjavo snovi med tkivom in krvjo. V krvno-možganski pregradi imajo endotelijske celice tako imenovane tesne stike. To so ozki pasovi membrane beljakovin ki endotelne celice povezujejo tako tesno, da tvorijo plast, neprepustno za številne snovi. Le zelo majhna molekule lahko difuzira skozi to plast. Izmenjava snovi med celico in medceličnim prostorom je tako v veliki meri preprečena. Periciti pa se nahajajo na zunanji steni kapilar in so vezivnega tkiva celic. Z endotelijskimi celicami so povezani preko celičnih kanalov, režnih spojev. Interakcija obeh vrst celic po teh kanalih nadzoruje membranski potencial, ki je odgovoren za selektivno difuzijo snovi. Astrociti, kot tako imenovane pajekove celice, predstavljajo večino glialnih celic v CNS. Preko stikov do nevronov oskrbujejo s hranili krvna žila. Receptorji za nevrotransmiterje se nahajajo v njihovi membrani. Prav tako inducirajo in hkrati vzdržujejo krvno-možgansko pregrado skozi membrano limitans glialis perivaskularis (omejevalna membrana, ki obdaja kri plovila možganov).
Funkcija in naloge
Krvno-možganska pregrada poleg svoje zaščitne funkcije za centralni živčni sistem pred škodljivimi vplivi uravnava tudi transportne procese med krvnim obtokom in možgani. Tako obstajajo različni fizikalni in kemični procesi, ki nadzorujejo ta transport. Skozi difuzijo prehaja večina topnih snovi, ki sploh lahko prestopijo to pregrado. Ker je krvno-možganska pregrada tesno zaprta s tesnimi križišči, difuzija ne more priti prek medceličnih špranj kot v drugih organih. Preko kapilare plovila možganov se snovi lahko prenašajo samo s transmembranskim transportom. Brezplačna difuzija je najpreprostejša oblika tega prevoza. Majhna lipofilna molekule lahko pasivno difundira skozi celične membrane epitelija in celo skozi tesne stike. Majhne polarne molekule, kot npr vode, so podvrženi prepustnosti, posredovani s kanali. Določen kanal beljakovin, akvaporini, posredujejo pri prevozu vode preko krvno-možganske pregrade in tako hkrati uravnava vodo ravnovesje možganov. Za velike in polarne, a vitalne molekule hranil, kot npr glukoze ali veliko aminokislineobstajajo določene transportne molekule, ki olajšajo difuzijo ustreznih snovi. Ker za te oblike difuzije ni potrebna energija, gre za pasivne difuzije. Vendar pa obstajajo tudi snovi, ki jih je mogoče prevažati le z uporabo ATP, torej z dodajanjem energije. Aktivni transporterji so tako imenovane "črpalke", ki transportirajo podlage z vloženo energijo tudi proti koncentracija gradient. Izbrane molekule prehajajo tudi krvno-možgansko pregrado s pomočjo posebnih receptorjev, ki so posebej odgovorni za njihov transport.
Bolezni
Motnje krvno-možganske pregrade lahko vodi različnim nevrološkim boleznim. Začetne bolezni, kot npr sladkorna bolezen melitus, vnetje v možganih, oz možganskih tumorjev, pogosto poškodujejo to oviro. Dolgoročne posledice so poškodbe možganov. Seveda patogeni lahko prečka krvno-možgansko pregrado. Sem spada virus HI. Nekateri bakterije, kot je Escherichia coli, včasih premagajo tudi zaščitne mehanizme pregrade s sproščanjem posebnih toksinov. Če celice za lasten imunski obrambni sistem telesa premagajo krvno-možgansko pregrado, je klinična slika multipla skleroza se lahko razvije. Študije so pokazale, da nevrodegenerativne bolezni, kot so Alzheimerjeva bolezenpovzročajo tudi prepustnost pregrade med možgani in krvnim obtokom. To je lahko izhodišče za obsežno propadanje možganskih celic. Znano je, da je glavni dejavnik tveganja za nevrološke bolezni alkohol zlorabe. Kronično alkohol uživanje poškoduje krvno-možgansko pregrado z neizmerljivimi posledicami. Disfunkcija pregrade je naklonjena bakterijskim okužbam in avtoimuno induciranim vnetnim odzivom v možganih. Nikotin zloraba je tudi dejavnik tveganja glede poškodbe krvno-možganske pregrade. Nikotin spodbuja bolezni srca in ožilja, kar pa močno vpliva na delovanje možganov. Kadilci imajo večje tveganje za razvoj bakterij meningitis. Študije so pokazale, da se struktura krvno-možganske pregrade spremeni nikotin. Tesno križišče beljakovin se razdelijo drugače in ne morejo več v celoti opravljati svoje funkcije. Vpliv elektromagnetno sevanje o krvno-možganski pregradi. To je negativno zdravje dokumentirani so učinki za megaherčne do gigaherčne razdalje za visoke energetske gostote. Visoka energija Gostota of elektromagnetno sevanje vodi do merljivega segrevanja v prizadetem tkivu. V kolikšni meri ogrevanje poškoduje krvno-možgansko pregrado, je treba še raziskati.
Tipične in pogoste možganske bolezni.
- Demenca
- Bolezen Creutzfeldt-jakob
- Pomnilniške vrzeli
- Krvavitev možganov
- Meningitis
