حاجز الدم - الدماغ هو الطبقة الواقية للدماغ

في الدماغ والجهاز العصبي كله هو عضو أساسي للإنسان. لذلك ، فهي محمية بقوة من قبل العظام (الجمجمة والعمود الفقري) ونظام من ثلاث طبقات من الأغشية تسمى السحايا. لقد تعزز أمن الأجزاء المختلفة من الدماغ بملايين السنين من التطور.

ومع ذلك ، في حين أن جميع هذه العناصر قد تكون ضرورية لحماية الجمجمة من ضربة أو صدمة ، قد لا تكون كافية لحماية الدماغ من أنواع أخرى من المخاطر مثل الالتهابات الفيروسية التي يمكن أن تمر عبر الدم. لتجنب هذا النوع من الخطر قدر الإمكان, لدينا نوع آخر من الحماية: حاجز الدم في الدماغ (BHE).

اكتشاف BHE

على الرغم من أن وجود شيء يفصل محتوى الدم الموجود في نظام الدم والجهاز العصبي كان مشتبهًا به سابقًا ، إلا أن تأكيد هذه الحقيقة لن يصل حتى عام 1885. وسيقوم باحث يدعى بول إرليخ بإدخال صبغة في إمدادات الدم من حيوان ولاحقا لاحظ ذلك النقطة الوحيدة التي لم يتم صبغها هي الجهاز العصبي المركزي ، وعلى وجه التحديد الدماغ. يجب أن يكون السبب في ذلك مرتبطًا بنظام حماية يحيط بتلك المنطقة كما لو كان غشاءًا.

في وقت لاحق ، حاول باحث آخر ، هو إدوين جولدمان ، إجراء العملية العكسية من خلال صبغ السائل النخاعي ، مع ملاحظة أن الأجزاء الملونة الوحيدة تتوافق مع النسيج العصبي. هذه التجارب تعكس وجود شيء ينتج عنه مستوى عالٍ من الانسداد بين الجهاز العصبي وبقية الجسم, شيء يسمى بعد ذلك بسنوات اسم حاجز دماغ الدم بواسطة ليفاندوفسكي واستكشفه عدد كبير من الخبراء.

حماية بين الدم والدماغ

حاجز الدم في الدماغ هو طبقة صغيرة من الخلايا البطانية ، الخلايا التي تشكل جزءًا من جدار الأوعية الدموية, تقع على طول معظم الشعيرات الدموية التي تروي الدماغ. تتميز هذه الطبقة بسمتها الرئيسية ، حيث تتميز بمستوى عالٍ من النفاذية ، ولا تسمح لعدد كبير من المواد بالمرور من الدم إلى الدماغ والعكس.

بهذه الطريقة ، فإن BHE بمثابة مرشح بين الدم والجهاز العصبي. على الرغم من ذلك ، يمكن أن تمر بعض المواد مثل الماء والأكسجين والجلوكوز وثاني أكسيد الكربون والأحماض الأمينية وبعض الجزيئات الأخرى ، مع عدم كفاية النسبية.

يتم تنفيذ عملها كفلتر من خلال كل من هيكلها ، عن طريق تقييد الاتحاد بين الخلايا التي تشكل المرور إلى المواد المختلفة ، ومن خلال استقلاب المواد للوصول إليه من خلال استخدام الإنزيمات و الناقلات. وهذا هو ، لديه وجه فيزيائي والآخر هو الكيميائية.

على الرغم من أن حاجز الدم في الدماغ هو في حد ذاته طبقة من الخلايا البطانية ، إلا أن أدائه السليم يعتمد أيضًا على أنواع أخرى من الهياكل الخلوية. على وجه التحديد ، يتم دعمها بواسطة خلايا تسمى pericytes ، والتي تقدم الدعم الهيكلي وتغلف الخلايا البطانية ، مما يبقي جدار الوعاء الدموي مستقرًا ، وكذلك الخلايا الدبقية الصغيرة..

البقع العمياء من BHE

على الرغم من أهميته عندما يتعلق الأمر بحماية الجهاز العصبي ، فإن حاجز الدم في الدماغ إنه لا يغطي الدماغ بالكامل ، لأنه يحتاج إلى تلقي بعض المواد ويكون قادرًا على إصدارها, مثل الهرمونات والناقلات العصبية. يعد وجود هذا النوع من البقع العمياء ضروريًا لضمان حسن سير الكائن الحي ، حيث لا يمكن عزل الدماغ تمامًا عما يحدث في بقية الجسم..

تقع المناطق غير المحمية بواسطة هذا الحاجز حول البطين الدماغي الثالث وتسمى بالأعضاء المحيطية. في هذه المناطق ، يكون الشعيرات الدموية عبارة عن بطانة مبطنة ، مع بعض الفتحات أو المداخل التي تسمح بتدفق المواد من جانب واحد من الغشاء إلى الجانب الآخر..

المواقع التي لا يوجد فيها حاجز دماغي للدم هي أساسًا من نظام الغدد الصم العصبية والجهاز العصبي اللاإرادي ، كونها جزءًا من هياكل هذه المجموعة من الأعضاء المحيطة بالبطين ، الغدة النخامية العصبية ، والغدة الصنوبرية ، وبعض مناطق ما تحت المهاد ، ومنطقة ما بعد الأوعية الدموية للأعضاء الصفيحية الطرفية ، العضو تحت السطحي (أسفل fornix).

عبور حاجز الدم في الدماغ

كما رأينا ، فإن حاجز الدم في الدماغ نافذ ، ولكن بطريقة نسبية ، لأنه يسمح بمرور بعض المواد. بصرف النظر عن المواقع التي لا يوجد فيها حاجز دماغ الدم ، هناك سلسلة من الآليات التي من خلالها يمكن أن تمر المكونات الأساسية لعمل الخلايا.

الآلية الأكثر شيوعًا والأكثر استخدامًا بهذا المعنى هو استخدام الناقلات, حيث يتم ربط العنصر أو المادة المراد نقلها بمستقبل يدخل في وقت لاحق السيتوبلازم في الخلية البطانية. بمجرد الوصول إلى هناك ، يتم فصل المادة عن المستقبلات ويتم إفرازها من الجانب الآخر بواسطة الخلية البطانية نفسها.

الآلية الأخرى التي تعبر بها المواد حاجز الدم في الدماغ هي transcytosis, العملية التي يتم فيها تشكيل سلسلة من الحويصلات في الحاجز الذي يمكن من خلاله أن تمر المواد من جانب إلى آخر.

يسمح نشر الغشاء عبر أيونات الشحنة المختلفة بالانتقال عبر حاجز الدم في الدماغ ، والشحنة الإلكترونية وتدرج التركيز يعملان بحيث تنجذب المواد الموجودة على جانبي الحاجز إلى بعضها البعض.

أخيرًا ، هناك آلية رابعة تنتقل من خلالها أي مادة إلى الدماغ دون تدخل حاجز الدم في الدماغ لتخطيها مباشرةً. طريقة واحدة للقيام بذلك هي استخدام الخلايا العصبية الحسية ، مما دفع انتقال عكسي من خلال محور عصبي إلى سوما. إنها الآلية التي تستخدمها الأمراض المعروفة باسم داء الكلب.

وظائف رئيسية

بما أنه من الممكن بالفعل إلقاء نظرة على بعض الخصائص التي تجعل حاجز الدم - الدماغ عنصرا أساسيا للجهاز العصبي ، حيث أن هذه الطبقة من الخلايا البطانية تؤدي الوظائف التالية بشكل رئيسي.

وتتمثل المهمة الرئيسية للحاجز الدموي الدماغي في ذلك حماية الدماغ من وصول المواد الخارجية إليها, منع مرور هذه العناصر. وبهذه الطريقة ، فإن الغالبية العظمى من الجزيئات الخارجة عن الجهاز العصبي نفسه لا يمكنها التأثير عليها ، مما يمنع جزءًا كبيرًا من الالتهابات الفيروسية والبكتيرية من التأثير على الدماغ.

بالإضافة إلى هذه الوظيفة الدفاعية عن طريق منع دخول العناصر الضارة ، فإن وجودها يسمح أيضًا بالصيانة الصحيحة للبيئة العصبية عن طريق الحفاظ على تكوين السائل الخلالي الذي يستحم ويحافظ على الخلايا..

وتتمثل الوظيفة الأخيرة للحاجز الدماغي في الدم في استقلاب أو تعديل العناصر لجعلها تتقاطع بين الدم والأنسجة العصبية دون الإخلال بعمل الجهاز العصبي بطريقة غير مرغوب فيها. بالطبع ، بعض المواد تفلت من آلية التحكم هذه.

حماية إشكالية علاجيا

حقيقة أن حاجز الدم في الدماغ غير نافذ جدًا ولا يسمح بدخول معظم العناصر ، يكون مفيدًا عندما تكون وظيفة المخ صحيحة ولا يتطلب أي نوع من التدخل الطبي أو النفسي. ولكن في الحالات التي يكون فيها الإجراء الخارجي ضروريًا على المستوى الطبي أو الدوائي ، فإن هذا الحاجز يمثل صعوبة يصعب علاجها.

وهل الكثير من الأدوية التي يتم تطبيقها على المستوى الطبي والتي من شأنها أن تساعد في علاج المرض أو العدوى في جزء آخر من الجسم ليست فعالة لعلاج المشكلة في الدماغ ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى عرقلة عمل الحاجز الدم في الدماغ. يمكن العثور على أمثلة على ذلك في الأدوية المخصصة لمكافحة الأورام أو الشلل الرعاش أو الخرف.

من أجل إصلاحه في كثير من الحالات ، من الضروري حقن المادة مباشرة في السائل الخلالي, استخدام الأعضاء المحيطة بالبطين للوصول ، وكسر الحاجز مؤقتًا باستخدام فقاعات صغيرة موجهة إلى نقاط محددة عن طريق الموجات فوق الصوتية أو باستخدام تركيبات كيميائية يمكنها عبور حاجز الدماغ في الدم من خلال بعض الآليات المذكورة أعلاه.

المراجع الببليوغرافية:

• بالابة ، ب. وآخرون. (2004). حاجز الدم في الدماغ: نظرة عامة. الهيكل والتنظيم والآثار السريرية Neurobiol. ديس. 16: 1-13.
• Escobar، A. and Gómez، B. (2008). حاجز الدم - الدماغ: البيولوجيا العصبية ، الآثار السريرية وتأثير الضغط على تطورها. القس ميكس. Neurci: 9 (5): 395-405.
• Interlandi، J. (2011). عبور حاجز الدم في الدماغ. الملاحظات. البحوث والعلوم.
• Pachter، J.S. وآخرون. (2003). حاجز الدم في الدماغ ودوره في امتياز المناعة في الجهاز العصبي المركزي. ج. نيوروباث EXPER. نيورول 62: 593-604.
• يطهر ، د. Lichtman، J. W. (1985). مبادئ التطور العصبي. سندرلاند ، ماساتشوستس: سيناور أسوشيتس.
• صلاح الدين ، ك. (2011). تشريح الإنسان ماكجرو هيل.