Mozek je od zbytku těla oddělen hematoencefalickou bariérou. Jak viry procházejí hematoencefalickou bariérou, aby se dostaly do centrálního nervového systému? Jak funguje hematoencefalická bariéra?

Krevně-mozková bariéra je vysoce selektivní bariéra, jejíž hlavní funkcí je oddělení centrálního nervového systému (CNS) od krevního oběhu. Jeho mechanismus umožňuje úzce kontrolovat výměny mezi krví a mozkovým prostorem. Hematoencefalická bariéra tedy izoluje mozek od zbytku těla a poskytuje mu specifické prostředí, odlišné od vnitřního prostředí zbytku těla.

Hematoencefalická bariéra má speciální filtrační vlastnosti, které jí umožňují zabránit vstupu potenciálně toxických cizích látek do mozku a míchy.

Tato hemoencefalická bariéra díky vysoce selektivnímu filtru umožňuje pasivní difúzi průchod vody, určitých plynů a v tucích rozpustných molekul, jakož i selektivní transport molekul, jako je glukóza a aminokyseliny, které hrají svou roli. je klíčový pro funkci neuronů a brání vstupu potenciálních lipofilních neurotoxinů prostřednictvím aktivního transportního mechanismu zprostředkovaného glykoproteiny.

Astrocyty (pomáhají udržovat chemické a elektrické prostředí poskytováním nezbytných živin do mozku a vyplavováním jejich odpadů) jsou zásadní při vytváření této bariéry.

Hematoencefalická bariéra chrání mozek před toxiny a posly, které cirkulují v krvi.

Tato role je navíc dvojsečná, protože také brání vstupu molekul pro terapeutické účely.

Některé viry mohou stále procházet touto bariérou buď krví, nebo „retrográdním axonálním“ transportem. Poruchy hematoencefalické bariéry jsou způsobeny různými nemocemi.

Neurodegenerativní onemocnění

Díky své základní funkci při udržování mozkové homeostázy může být hematoencefalická bariéra také začátkem určitých neurologických onemocnění, jako jsou neurodegenerativní onemocnění a mozkové léze, jako je Alzheimerova choroba (AD), ale které zůstávají velmi vzácné. .

Diabetes mellitus

Jiné nemoci, jako je diabetes mellitus, mají také špatný dopad na udržování hematoencefalické bariéry.

Jiné patologie

Jiné patologie naopak interferují s funkcí endotelu zevnitř, to znamená, že celá hematoencefalická bariéra je poškozena působením extracelulární matrix.

Naproti tomu řada onemocnění mozku se projevuje tím, že některé patogeny mohou překročit hematoencefalickou bariéru a způsobit mozkové infekce, které jsou devastujícími chorobami doprovázenými vysokou úmrtností nebo u pacientů, kteří přežili závažné neurologické následky. Patří sem například různé patogenní mikroorganismy, bakterie, houby, HI virus, lidský T-lymfotropní virus 1, západonilský virus a bakterie, jako je Neisseria meningitidis nebo Vibrio cholerae.

U roztroušené sklerózy jsou „patogeny“ buňky imunitního systému těla, které procházejí hematoencefalickou bariérou.

Metastatické buňky úspěšně procházejí hematoencefalickou bariérou u některých ne-mozkových nádorů a mohou způsobit metastázy v mozku (glioblastom).

Podávání léčby do mozku překračováním hematoencefalické bariéry je skutečná cesta, protože také brání přístupu léčiv, zejména těch s velkou molekulární strukturou, do oblasti, kterou je třeba léčit.

Některé léky, jako je Temozolomide, používané k boji s glioblastomem, mají chemické a fyzikální vlastnosti, které mu umožňují projít bariérou a dosáhnout nádoru.

Jednou z možností zkoumaných při pokusu o odstranění tohoto problému je implementace technik, které mohou mechanicky proniknout hematoencefalickou bariérou.

Hematoencefalická bariéra je významnou bariérou léčby, ale probíhá výzkum.

Prvním kontrastním produktem vyvinutým pro MRI bylo gadolinium (Gd) a poté Gd-DTPA77, což umožnilo získat pokročilejší MRI pro diagnostiku lokálních lézí hematoencefalické bariéry. Molekula Gd-DTPA je velmi nepropustná pro přechod zdravé hematoencefalické bariéry.

Další zobrazovací mechanismy

Použití „jednofotonové emisní tomografie“ nebo „pozitronové emisní tomografie“.

Vady hematoencefalické bariéry lze také hodnotit difúzí vhodných kontrastních látek pomocí počítačové tomografie.