ტვინი სხეულის დანარჩენი ნაწილისგან გამოყოფილია ჰემატოენცეფალური ბარიერით. როგორ კვეთენ ვირუსები ჰემატოენცეფალურ ბარიერს ცენტრალურ ნერვულ სისტემაზე წვდომისთვის? როგორ მუშაობს სისხლის ტვინის ბარიერი?

ჰემატოენცეფალური ბარიერი არის უაღრესად შერჩევითი ბარიერი, რომლის მთავარი ფუნქციაა ცენტრალური ნერვული სისტემის (ცნს) გამოყოფა სისხლის ნაკადისგან. მისი მექანიზმი შესაძლებელს ხდის სისხლსა და ცერებრალური განყოფილებას შორის გაცვლის მჭიდრო კონტროლის საშუალებას. ამრიგად, ჰემატოენცეფალური ბარიერი იზოლირებს ტვინს სხეულის დანარჩენი ნაწილისგან და აძლევს მას სპეციფიკურ გარემოს, რომელიც განსხვავდება დანარჩენი სხეულის შიდა გარემოსგან.

ჰემატოენცეფალურ ბარიერს აქვს სპეციალური ფილტრაციის თვისებები, რაც საშუალებას აძლევს მას თავიდან აიცილოს პოტენციურად ტოქსიკური უცხო ნივთიერებები ტვინში და ზურგის ტვინში.

ამ ჰემოენცეფალურ ბარიერს, მისი უაღრესად შერჩევითი ფილტრის წყალობით, შეუძლია წყლის, გარკვეული გაზების და ლიპოხსნადი მოლეკულების პასიური დიფუზიის გზით გავლა და ასევე ისეთი მოლეკულების შერჩევითი ტრანსპორტირება, როგორიცაა გლუკოზა და ამინომჟავები, რომლებიც როლს თამაშობენ. გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს ნეირონების ფუნქციონირებაში და ხელს უშლის პოტენციური ლიპოფილური ნეიროტოქსინების შეღწევას, აქტიური გლიკოპროტეინების სატრანსპორტო მექანიზმის მეშვეობით.

ასტროციტები (ხელს უწყობს ქიმიური და ელექტრული გარემოს შენარჩუნებას ტვინისთვის აუცილებელი საკვები ნივთიერებების მიწოდებით და მათი ნარჩენების გამოდევნით) აუცილებელია ამ ბარიერის შესაქმნელად.

ჰემატოენცეფალური ბარიერი იცავს ტვინს ტოქსინებისა და მესინჯერებისგან, რომლებიც ცირკულირებენ სისხლში.

უფრო მეტიც, ეს როლი ორმხრივია, რადგან ის ასევე ხელს უშლის მოლეკულების შემოსვლას თერაპიული მიზნებისთვის.

ზოგიერთ ვირუსს შეუძლია კვლავ გაიაროს ეს ბარიერი სისხლში ან "რეტროგრადული აქსონალური" ტრანსპორტით. ჰემატოენცეფალური ბარიერის დარღვევებს სხვადასხვა დაავადებები იწვევს.

ნეიროდეგენერაციული დაავადებები

ცერებრალური ჰომეოსტაზის შესანარჩუნებლად მისი არსებითი ფუნქციის გამო, ჰემატოენცეფალური ბარიერი ასევე შეიძლება იყოს გარკვეული ნევროლოგიური დაავადებების დაწყება, როგორიცაა ნეიროდეგენერაციული დაავადებები და ტვინის დაზიანებები, როგორიცაა ალცჰეიმერის დაავადება (AD), მაგრამ რომლებიც ძალიან იშვიათია. .

შაქრიანი დიაბეტი

სხვა დაავადებები, როგორიცაა შაქრიანი დიაბეტი, ასევე ცუდად მოქმედებს ჰემატოენცეფალურ ბარიერის შენარჩუნებაზე.

სხვა პათოლოგიები

სხვა პათოლოგიები კი შიგნიდან აფერხებენ ენდოთელიუმის ფუნქციას, ანუ მთელი ჰემატოენცეფალური ბარიერი ზიანდება უჯრედგარე მატრიქსის მოქმედებით.

ამის საპირისპიროდ, ტვინის რიგი დაავადებები ვლინდება იმით, რომ ზოგიერთ პათოგენს შეუძლია გადალახოს ჰემატოენცეფალური ბარიერი, რამაც გამოიწვია ტვინის ინფექციები, რომლებიც დამანგრეველი დაავადებებია, რომელსაც თან ახლავს მაღალი სიკვდილიანობა ან მძიმე ნევროლოგიური შედეგების გადარჩენილებში. ესენია, მაგალითად, სხვადასხვა პათოგენური მიკროორგანიზმები, ბაქტერიები, სოკოები, HI ვირუსი, ადამიანის T-ლიმფოტროპული ვირუსი 1, დასავლეთ ნილოსის ვირუსი და ბაქტერიები, როგორიცაა Neisseria meningitidis ან Vibrio cholerae.

გაფანტული სკლეროზის დროს „პათოგენები“ არის სხეულის იმუნური სისტემის უჯრედები, რომლებიც კვეთენ ჰემატოენცეფალურ ბარიერს.

მეტასტაზური უჯრედები წარმატებით კვეთენ ჰემატოენცეფალურ ბარიერს ზოგიერთ არატვინის სიმსივნეში და შეუძლიათ გამოიწვიონ მეტასტაზები თავის ტვინში (გლიობლასტომა).

თავის ტვინის მკურნალობა ჰემატოენცეფალური ბარიერის გადაკვეთით არის ნამდვილი მოგზაურობა, რადგან ის ასევე ხელს უშლის წამლების, განსაკუთრებით დიდი მოლეკულური სტრუქტურის მქონე წამლების წვდომას იმ ზონაში, რომელიც საჭიროებს მკურნალობას.

ზოგიერთ წამალს, როგორიცაა Temozolomide, რომელიც გამოიყენება გლიობლასტომასთან საბრძოლველად, აქვს ქიმიური და ფიზიკური თვისებები, რაც საშუალებას აძლევს მას გაიაროს ბარიერი და მიაღწიოს სიმსივნეს.

ამ პრობლემის აღმოფხვრის მცდელობისას შესწავლილი ერთ-ერთი შესაძლებლობა არის ტექნიკის დანერგვა, რომელსაც შეუძლია მექანიკურად შეაღწიოს ჰემატოენცეფალურ ბარიერში.

ჰემატოენცეფალური ბარიერი მკურნალობისთვის მნიშვნელოვანი ბარიერია, მაგრამ კვლევა მიმდინარეობს.

MRI-სთვის შემუშავებული პირველი კონტრასტული პროდუქტი იყო გადოლინიუმი (Gd) და შემდეგ Gd-DTPA77, რამაც შესაძლებელი გახადა უფრო მოწინავე MRI-ების მიღება ჰემატოენცეფალური ბარიერის ლოკალური დაზიანების დიაგნოსტიკისთვის. Gd-DTPA მოლეკულა ძალზე გაუვალია ჯანსაღი ჰემატოენცეფალური ბარიერის გადასალახად.

სხვა გამოსახულების მექანიზმები

"ერთფოტონიანი ემისიური ტომოგრაფიის" ან "პოზიტრონის ემისიური ტომოგრაფიის" გამოყენება.

ჰემატოენცეფალური ბარიერის დეფექტები ასევე შეიძლება შეფასდეს შესაბამისი კონტრასტული საშუალების დიფუზიით კომპიუტერული ტომოგრაფიის გამოყენებით.