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血脳関門の構造、機能および疾患
の 血液脳関門 （BHE）は血液と脳の間にある半透性の壁です。それは脳の血液毛細血管の壁を形成する細胞で構成されています。この障壁は中枢神経系のニューロンが体の他の部分から化学的に隔離されることを可能にします.
1908年にノーベル医学賞を受賞したドイツ人医師、Paul Ehrlichは、血液脳関門の存在を証明しました。.
1878年に彼は組織学的染色に関する論文を発表した。 Ehrlichは、アニリンと呼ばれる青い染料をマウスの血流に注入しようとしました。彼は、脳と脊髄を除いて、すべての組織が青く染まっていることを発見しました。.
しかし、同じ染料を脳室の脳脊髄液に注入すると、中枢神経系全体が青く染まりました。.
この実験は、脳細胞内の血液と体液（細胞外液）との間に障壁があることを示しました：血液脳関門.
脳は、独自のセキュリティシステムを持つ唯一の組織です。血液脳関門のおかげで、必須栄養素は他の物質の侵入を阻止しながらそれに達することができます.
この障壁は、脳内の化学物質の出入りを制御することによって、ニューロンの適切な機能を維持するのに役立ちます。残念なことに、この障壁は脳への異物の通過を非常に効果的に阻止するので、通常は薬物がこれに到達するのも防ぎます。.
いずれにせよ、研究はこの障壁を突き抜けるために必要な要件を持っている薬をデザインし続けています.
しかし、血液脳関門がない体のいくつかの領域があります。これらは、脳室臓器として知られています.
最後に、血液脳関門の開口部を生成する特定の条件があります。これは物質の自由な交換を可能にし、脳の機能を変えることができます。そのうちのいくつかは炎症、外傷または多発性硬化症のような病気です.
血液脳関門の構造
いくつかの物質はこの障壁を越えることができますが他はできません。それはそれが選択的透過性バリアであることを意味します.
体の大部分では、毛細血管を構成する細胞は強く結合しません。これらは内皮細胞と呼ばれ、それらの間に様々な物質が出入りできるスリットを持っています。したがって、要素は、血漿と生物の細胞を取り囲む液体（細胞外液体）との間で交換される。.
しかし、中枢神経系では、毛細血管はこれらの割れ目を持っていません。それどころか、細胞は密接に関連している。これは多くの物質が血液から出るのを防ぎます.
この障壁を越えることができるいくつかの具体的な物質があるのは本当です。彼らは毛細血管の壁からそれらを輸送する特別なタンパク質によってこれを行います.
例えば、グルコース輸送体は、この物質の脳への侵入を可能にして燃料を提供する。さらに、これらのトランスポーターは有毒な老廃物が脳内に残るのを防ぎます。.
アストロサイトと呼ばれるグリア（支持）細胞は、脳の血管の周りに集まり、血液脳関門の発達において重要な役割を果たすように見えます。これらは脳から血液へのイオンの輸送にも寄与しているようです。.
一方、他のものよりも血液脳関門の透過性が高い神経系の領域があります。次のセクションはこれが何のためにあるか説明します.
機能
優れた脳機能があるためには、ニューロン内部の物質とそれらの周囲にある細胞外液の物質との間のバランスが維持されることが不可欠です。これにより、メッセージをセル間で適切に送信できます。.
細胞外液の成分がわずかでも変化すると、この伝達が変化して脳機能が変化します。.
したがって、血液脳関門はこの液体の組成を調節するように作用します。例えば、私たちが食べる食品の多くは、ニューロン間の情報交換を変える可能性のある化学物質を含んでいます。血液脳関門はこれらの物質が脳に到達するのを防ぎ、良好な機能を維持します。.
血液脳関門は神経系全体に均一な構造を持たないことに注意することが重要です。他の場所よりも浸透性が高い場所があります。これは他の場所では歓迎されていない物質の通過を許可するのに役立ちます.
一例は、脳幹の極限後領域である。この領域は嘔吐を制御し、はるかに透過性の血液脳関門を持っています。その目的は、その領域のニューロンが血中の有害物質を素早く検出できることです。.
したがって、胃からくる毒が循環器系に到達すると、脳のデザート部分を刺激して嘔吐を引き起こします。このようにして、それが有害になり始める前に、生物は胃から毒物を排出することができます.
要約すると、血液脳関門の3つの主な機能は次のとおりです。
- 潜在的に危険な異物から脳を保護したり、脳の機能を変える可能性があります.
- 体の他の部分にあるホルモンや神経伝達物質から中枢神経系を保護して分離し、不要な作用を防ぎます。.
- 脳内の化学バランスを一定に保つ.
血液脳関門を通過する物質?
他のものよりも血液脳関門を通過しやすい物質があります。以下の特性を持つ物質は、他の物質よりも簡単に入ります。
- 小さな分子は大きな分子よりもはるかに簡単に血液脳関門を通過します.
- 脂溶性物質は血液脳関門を容易に通過しますが、そうでないものはそれをよりゆっくりと通過させたり通過させたりしません。私たちの脳に容易に到達する脂溶性薬の一種はバルビツレートです。他の例はエタノール、ニコチン、カフェインまたはヘロインです.
- 電荷の少ない分子は、電荷の高い分子よりも早くバリアを通過します。.
いくつかの物質は血液脳関門を通過することができます。何よりも、それらは脳の適切な機能のために基本的であるグルコース、酸素とアミノ酸分子を通過させます.
チロシン、トリプトファン、フェニルアラニン、バリンまたはロイシンなどのアミノ酸は血液脳関門に非常に早く入ります。これらの多くは、脳内で合成される神経伝達物質の前駆体です.
しかし、このバリアは、実質的にすべての大きな分子と、小さな分子で構成されているすべての薬の98％を除外します.
そのため、薬は通常バリアを通過したり必要な量を摂取したりしないため、脳疾患の治療に困難があります。場合によっては、血液脳関門を避けるために治療薬を脳に直接注射することができます。.
同時に、いわゆる糖タンパク質Pによって調節されるトランスポーターを通して神経毒および親油性の侵入を防ぎます。.
脳室内器官
前述のように、血液脳関門が最も弱く、最も透過性の高い脳領域がいくつかあります。これにより物質はこれらの地域に容易に到達する。.
これらの領域のおかげで、脳は血液組成を制御することができます。脳室臓器内にあります：
- 松果体：目の間、私たちの脳の内側に位置する構造です。それは私たちの生物学的リズムと重要なホルモン機能に関連しています。メラトニンと神経活性ペプチドを放出します.
- 下垂体後葉：下垂体の後葉です。視床下部由来の物質、主にオキシトシンやバソプレシンなどの神経ホルモン.
- 後遺症：上記のように、私たちが中毒になるのを防ぐために嘔吐を引き起こす.
- 亜脳臓器：体液の調節に不可欠です。例えば、それはのどの渇きの感覚に重要な役割を果たしています.
- 終末板の血管器官：バソプレシンの放出を介してのどの渇きと水分のバランスにも貢献します。ペプチドや他の分子を検出.
- 中枢神経：視床下部刺激ホルモンと抑制ホルモンの間の相互作用を通して下垂体前葉を調節する視床下部の領域です。.
血液脳関門に影響を与える条件
血液脳関門は様々な疾患によって変化する可能性があります。さらに、この障壁が弱まると、その確率が神経変性疾患の出現を増加または加速させる可能性があります。.
- 高血圧または高張力：この障壁が変化して浸透性になり、それが私たちの体に危険を及ぼす可能性があります。.
- 放射線：放射線への長時間の暴露は血液脳関門を弱める可能性があります.
- 感染症：中枢神経系のある部分の炎症はこの障壁を弱めます。一例は、髄膜炎、脳の髄膜（脳と脊髄を囲む層）が様々なウイルスやバクテリアによって炎症を起こしている病気です。.
- 外傷、虚血、脳卒中...は、脳に直接損傷を与え、血液脳関門に影響を与えます。.
- 脳膿瘍それは炎症と脳内の膿の蓄積によるものです。感染症は通常、耳、口、副鼻腔などに由来します。それは外傷や手術の結果かもしれませんが。ほとんどの場合、それは抗菌療法の8から12週間かかります.
- 多発性硬化症：この病気の人は血液脳関門に漏れがあるようです。これはあまりにも多くの白血球が脳に到達するのを引き起こします、そこで、彼らは誤ってミエリンを攻撃します.
ミエリンは神経細胞を覆い、神経インパルスが素早く効果的に移動するのを可能にする物質です。それが破壊された場合、認知的かつ進行性の運動機能低下が現れている.
参考文献
- 血液脳関門（Ｓ．Ｆ．）。 2017年4月22日、ウィキペディアから取得しました：en.wikipedia.org.
- 血液脳関門（ "キープアウト"） （Ｓ．Ｆ．）。 2017年4月22日、子供のためのNeuroscienceから取得：faculty.washington.edu.
- 血液脳関門（2014年7月2日） BrainFactsから取得しました：brainfacts.org.
- カールソン、Ｎ。 （2006）。行動の生理学第8版マドリッド編：ピアソン.