Ο εγκέφαλος χωρίζεται από το υπόλοιπο σώμα με το αιματοεγκεφαλικό φράγμα. Πώς οι ιοί διασχίζουν τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό για να έχουν πρόσβαση στο κεντρικό νευρικό σύστημα; Πώς λειτουργεί το αιματοεγκεφαλικό φράγμα;

Ο αιματοεγκεφαλικός φραγμός είναι ένας εξαιρετικά επιλεκτικός φραγμός του οποίου η κύρια λειτουργία είναι να διαχωρίζει το κεντρικό νευρικό σύστημα (ΚΝΣ) από την κυκλοφορία του αίματος. Ο μηχανισμός του επιτρέπει τον στενό έλεγχο των ανταλλαγών μεταξύ αίματος και εγκεφαλικού διαμερίσματος. Ο αιματοεγκεφαλικός φραγμός επομένως απομονώνει τον εγκέφαλο από το υπόλοιπο σώμα και του παρέχει ένα συγκεκριμένο περιβάλλον, διαφορετικό από το εσωτερικό περιβάλλον του υπόλοιπου σώματος.

Ο αιματοεγκεφαλικός φραγμός έχει ειδικές ιδιότητες φιλτραρίσματος που του επιτρέπουν να εμποδίσει δυνητικά τοξικές ξένες ουσίες να εισέλθουν στον εγκέφαλο και τον νωτιαίο μυελό.

Αυτό το αιμοεγκεφαλικό φράγμα, χάρη στο εξαιρετικά επιλεκτικό φίλτρο του, μπορεί να επιτρέψει τη διέλευση νερού, ορισμένων αερίων και λιποδιαλυτών μορίων μέσω παθητικής διάχυσης, καθώς και την εκλεκτική μεταφορά μορίων όπως γλυκόζη και αμινοξέα που παίζουν ρόλο. ζωτικής σημασίας για τη λειτουργία των νευρώνων και την πρόληψη της εισόδου πιθανών λιπόφιλων νευροτοξινών, μέσω ενός ενεργού μηχανισμού μεταφοράς με τη μεσολάβηση της γλυκοπρωτεΐνης.

Τα αστροκύτταρα (βοηθούν στη διατήρηση του χημικού και ηλεκτρικού περιβάλλοντος παρέχοντας τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά στον εγκέφαλο και απομακρύνοντας τα απόβλητά τους) είναι απαραίτητα για τη δημιουργία αυτού του φραγμού.

Το αιματοεγκεφαλικό φράγμα προστατεύει τον εγκέφαλο από τοξίνες και αγγελιοφόρους που κυκλοφορούν στο αίμα.

Επιπλέον, αυτός ο ρόλος είναι δίκοπος, επειδή εμποδίζει επίσης την είσοδο μορίων για θεραπευτικούς σκοπούς.

Ορισμένοι ιοί μπορούν ακόμη να περάσουν αυτό το φράγμα είτε μέσω του αίματος είτε μέσω «ανάδρομης αξονικής» μεταφοράς. Οι διαταραχές του αιματοεγκεφαλικού φραγμού προκαλούνται από διάφορες ασθένειες.

Νευροεκφυλιστικές ασθένειες

Λόγω της ουσιαστικής λειτουργίας του στη διατήρηση της εγκεφαλικής ομοιόστασης, ο αιματοεγκεφαλικός φραγμός μπορεί επίσης να αποτελέσει την αρχή για ορισμένες νευρολογικές παθήσεις όπως νευροεκφυλιστικές ασθένειες και εγκεφαλικές βλάβες όπως η νόσος του Αλτσχάιμερ (AD) αλλά που παραμένουν πολύ σπάνιες. Το

Ο σακχαρώδης διαβήτης

Άλλες ασθένειες, όπως ο σακχαρώδης διαβήτης, έχουν επίσης κακό αντίκτυπο στη διατήρηση του αιματοεγκεφαλικού φραγμού.

Άλλες παθολογίες

Άλλες παθολογίες, από την άλλη πλευρά, παρεμβαίνουν στη λειτουργία του ενδοθηλίου από μέσα, δηλαδή ολόκληρο το αιματοεγκεφαλικό φράγμα έχει υποστεί βλάβη από ενέργειες της εξωκυτταρικής μήτρας.

Αντίθετα, μια σειρά από εγκεφαλικές παθήσεις εκδηλώνονται με το γεγονός ότι ορισμένα παθογόνα μπορούν να διασχίσουν τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό προκαλώντας εγκεφαλικές λοιμώξεις που είναι καταστροφικές ασθένειες που συνοδεύονται από υψηλή θνησιμότητα ή σε επιζώντες σοβαρών νευρολογικών συνεπειών. Αυτά περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, μια ποικιλία παθογόνων μικροοργανισμών, βακτηρίων, μυκήτων, ιού HI, ανθρώπινου Τ-λεμφοτρόπου ιού 1, ιού του Δυτικού Νείλου και βακτηρίων, όπως Neisseria meningitidis ή Vibrio cholerae.

Στη σκλήρυνση κατά πλάκας, τα «παθογόνα» είναι κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος του σώματος που διασχίζουν τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό.

Τα μεταστατικά κύτταρα διασχίζουν επιτυχώς τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό σε μερικούς μη εγκεφαλικούς όγκους και μπορούν να προκαλέσουν μεταστάσεις στον εγκέφαλο (γλοιοβλάστωμα).

Η χορήγηση θεραπειών στον εγκέφαλο με τη διέλευση του αιματοεγκεφαλικού φραγμού είναι ένα πραγματικό ταξίδι γιατί εμποδίζει επίσης την πρόσβαση φαρμάκων, ειδικά αυτών με μεγάλη μοριακή δομή, στην περιοχή που πρέπει να αντιμετωπιστεί.

Ορισμένα φάρμακα όπως το Temozolomide, που χρησιμοποιούνται για την καταπολέμηση του γλοιοβλαστώματος έχουν τις χημικές και φυσικές ιδιότητες που του επιτρέπουν να περάσει το φράγμα και να φτάσει στον όγκο.

Μία από τις δυνατότητες που διερευνήθηκαν σε μια προσπάθεια εξάλειψης αυτού του προβλήματος είναι η εφαρμογή τεχνικών που μπορούν να διεισδύσουν μηχανικά στον αιματοεγκεφαλικό φραγμό.

Ο αιματοεγκεφαλικός φραγμός είναι ένα σημαντικό εμπόδιο στη θεραπεία, αλλά η έρευνα βρίσκεται σε εξέλιξη.

Το πρώτο προϊόν αντίθεσης που αναπτύχθηκε για μαγνητική τομογραφία ήταν το γαδολίνιο (Gd) και στη συνέχεια το Gd-DTPA77, το οποίο επέτρεψε τη λήψη πιο προηγμένων μαγνητικών τομογραφιών για τη διάγνωση τοπικών βλαβών του αιματοεγκεφαλικού φραγμού. Το μόριο Gd-DTPA είναι πολύ αδιαπέραστο για να διασχίσει έναν υγιή αιματοεγκεφαλικό φραγμό.

Άλλοι μηχανισμοί απεικόνισης

Η χρήση «τομογραφίας εκπομπής μονών φωτονίων» ή «τομογραφίας εκπομπής ποζιτρονίων».

Τα ελαττώματα στον αιματοεγκεφαλικό φραγμό μπορούν επίσης να εκτιμηθούν με διάχυση κατάλληλων μέσων αντίθεσης χρησιμοποιώντας υπολογιστική τομογραφία.