Aivot erotetaan muusta kehosta veri-aivoesteen avulla. Miten virukset ylittävät veri-aivoesteen päästäkseen keskushermostoon? Miten veri -aivoeste toimii?

Veri-aivoeste on erittäin selektiivinen este, jonka pääasiallinen tehtävä on erottaa keskushermosto (CNS) verenkierrosta. Sen mekanismi mahdollistaa veren ja aivolohkon välisen vaihdon tarkan hallinnan. Siksi veri-aivoeste eristää aivot muusta kehosta ja tarjoaa sille erityisen ympäristön, joka eroaa muun kehon sisäisestä ympäristöstä.

Veri-aivoesteellä on erityiset suodatusominaisuudet, jotka estävät mahdollisesti myrkyllisten vieraiden aineiden pääsyn aivoihin ja selkäytimeen.

Tämä hemoenkefalinen este, erittäin selektiivisen suodattimensa ansiosta, voi sallia veden, tiettyjen kaasujen ja rasvaliukoisten molekyylien kulkeutumisen passiivisen diffuusion kautta sekä molekyylien, kuten glukoosin ja aminohappojen, selektiivisen kuljetuksen. ratkaiseva hermoston toiminnassa ja estää mahdollisten lipofiilisten neurotoksiinien pääsyn aktiivisen glykoproteiinivälitteisen kuljetusmekanismin kautta.

Astrosyytit (auttavat ylläpitämään kemiallista ja sähköistä ympäristöä tarjoamalla tarvittavat ravintoaineet aivoihin ja huuhtelemalla niiden jätteet) ovat välttämättömiä tämän esteen luomisessa.

Veri-aivoesto suojaa aivoja veressä kiertäviltä myrkkyiltä ja sanansaattajilta.

Lisäksi tämä rooli on kaksiteräinen, koska se estää myös molekyylien pääsyn terapeuttisiin tarkoituksiin.

Jotkut virukset voivat silti läpäistä tämän esteen joko veren kautta tai "taaksepäin aksonaalisesti". Veri-aivoesteen häiriöt johtuvat erilaisista sairauksista.

Neurodegeneratiiviset sairaudet

Koska veri-aivoesteellä on keskeinen tehtävä ylläpitää aivojen homeostaasia, se voi myös olla alku tietyille neurologisille sairauksille, kuten neurodegeneratiivisille sairauksille ja aivovaurioille, kuten Alzheimerin taudille (AD), mutta jotka ovat edelleen hyvin harvinaisia. .

Diabetes mellitus

Muilla sairauksilla, kuten diabetes mellituksella, on myös huono vaikutus veri-aivoesteen ylläpitoon.

Muut patologiat

Muut patologiat puolestaan ​​häiritsevät endoteelin toimintaa sisäpuolelta, eli koko veri-aivoeste vaurioituu solunulkoisen matriisin vaikutuksesta.

Sitä vastoin monet aivosairaudet ilmenevät siitä, että tietyt taudinaiheuttajat voivat ylittää veri-aivoesteen aiheuttaen aivotulehduksia, jotka ovat tuhoisia sairauksia, joihin liittyy korkea kuolleisuus, tai vakavista neurologisista seurauksista selviytyneitä. Näitä ovat esimerkiksi erilaiset patogeeniset mikro-organismit, bakteerit, sienet, HI-virus, ihmisen T-lymfotrooppinen virus 1, Länsi-Niilin virus ja bakteerit, kuten Neisseria meningitidis tai Vibrio cholerae.

Multippeliskleroosissa ”taudinaiheuttajat” ovat kehon immuunijärjestelmän soluja, jotka ylittävät veri-aivoesteen.

Metastaattiset solut ylittävät onnistuneesti veri-aivoesteen joissakin ei-aivokasvaimissa ja voivat aiheuttaa etäpesäkkeitä aivoissa (glioblastooma).

Hoitojen antaminen aivoihin ylittämällä veri-aivoesteen on todellinen matka, koska se estää myös lääkkeiden pääsyn hoidettavaan alueeseen, erityisesti sellaisten, joilla on suuri molekyylirakenne.

Joillakin lääkkeillä, kuten temotsolomidilla, joita käytetään glioblastooman torjuntaan, on kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet, joiden ansiosta se voi kulkea esteen läpi ja saavuttaa kasvaimen.

Yksi tämän ongelman poistamiseksi tutkituista mahdollisuuksista on toteuttaa tekniikoita, jotka voivat mekaanisesti läpäistä veri-aivoesteen.

Veri-aivoeste on merkittävä este hoidolle, mutta tutkimus on käynnissä.

Ensimmäinen magneettikuvaukseen kehitetty kontrastivalmiste oli gadolinium (Gd) ja sitten Gd-DTPA77, mikä mahdollisti kehittyneempien magneettikuvausten saamisen veri-aivoesteen paikallisten vaurioiden diagnosoimiseksi. Gd-DTPA-molekyyli on erittäin läpäisemätön terveen aivoesteen läpäisemiseksi.

Muut kuvantamismekanismit

"Yhden fotonin emissiotomografian" tai "positroniemissiotomografian" käyttö.

Veri -aivoesteen viat voidaan myös arvioida sopivien varjoaineiden diffuusion avulla tietokonetomografian avulla.