www.wikidata.uk-ua.nina.az

Гематоенцефалічний бар єр Гематоенцефалі чний бар є р ГЕБ це фізіологічний бар єр що відмежовує кров від цереброспінальн

Гематоенцефалічний бар'єр

Гематоенцефалі́чний бар'є́р (ГЕБ) — це фізіологічний бар'єр, що відмежовує кров від цереброспінальної рідини та внутрішнього середовища центральної нервової системи, для того щоб зберегти сталість останньої. Концентрація багатьох речовин, таких як амінокислоти, гормони, іони металів, у крові постійно змінюється, особливо різко після прийому їжі або фізичних навантажень. Більшість органів можуть толерувати такі зміни, проте вони могли б мати згубний характер на роботу ЦНС призводячи до хаотичного генерування нервових імпульсів окремими нейронами, оскільки багато із речовин крові (наприклад амінокислота гліцин та гормон норадреналін) виконують функцію нейромедіаторів, а деякі іони (наприклад K+) можуть змінювати збудливість нервових клітин.

Зріз тканини головного мозку поблизу водопроводу. Показаний капіляр, оточений «ніжками» астроцитів
3D модель капіляра оточеного відростками астроцитів
Будова щільного контакту

Структура гематоенцефалічного бар'єру Редагувати

У створенні гематоенцефалічного бар'єру задіяні такі структури:

  • Ендотелій капілярів, клітини якого дуже міцно і близько з'єднані між собою за допомогою щільних контактів, внаслідок чого капіляри ЦНС найменш проникні у всьому тілі. Ця складова є найважливішою у створенні ГЕБ.
  • Порівняно товста базальна мембрана, що оточує зовні кожен капіляр.
  • Цибулиноподібні «ніжки» астроцитів, які щільно обліплюють капіляри. Хоча ці структури роблять внесок у створення ГЕБ, їхня роль полягає не стільки у безпосередньому забезпеченні непроникності, скільки в тому, що вони стимулюють ендотеліоцити до утворення щільних контактів.

Проникність гематоенцефалічного бар'єру Редагувати

Гематоенцефалічний бар'єр має вибіркову проникність: через нього шляхом полегшеної дифузії можуть транспортуватись речовини необхідні для живлення ЦНС: глюкоза (за участі транспортера GLUT 1), незамінні амінокислоти та деякі електроліти. Ліпіди (жири, жирні кислоти) та низькомолекулярні жиророзчинні речовини (кисень, вуглекислий газ, етанол, нікотин, анестетики) можуть пасивно дифундувати через мембрани ГЕБ. Такі речовини як білки, більшість токсинів та продуктів метаболізму не можуть його подолати, а низькомолекулярні замінні амінокислоти та іони калію навіть активно викачуються із мозку в кров. Зокрема для підтримання низької концентрації K+ використовується унікальний Na+-K+-2Cl- котранспортер.

Проходження речовин у зворотному напряму — із мозку в кров — контролюється значно менше, через те, що цереброспінальна речовина відтікає у венозне русло через ворсинки павутинної оболонки.

Розподіл гематоенцефалічного бар'єру Редагувати

ГЕБ не однаковий у різних ділянках центральної нервової системи, наприклад у судинних сплетеннях (лат. plexus choroideus) шлуночків мозку капіляри добре проникні, проте вони оточені клітинами епендими, котрі вже з'єднані між собою щільними контактами. Інколи бар'єр у судинних сплетеннях відрізняють від гематоенцефалічного і називають гемато-спинномозковорідинним, хоча вони мають багато спільного.

Деякі структури головного мозку не мають ГЕБ, оскільки він перешкоджав би їхній нормальній роботі. Ці ділянки об'єднані під назвою навколошлуночкові органи, оскільки розташовані поблизу шлуночків мозку. Наприклад центр блювання у довгастому мозку біля четвертого шлуночка, повинен стежити за наявністю у крові отруйних речовин. А гіпоталамус, що знаходиться на дні третього шлуночка, має постійно відчувати хімічний склад крові, щоб регулювати водно-сольовий баланс, температуру тіла та багато інших фізіологічних показників. Зокрема він проявляє активність у відповідь на дію таких білків крові як ангіотензин ІІ, що стимулює пиття, та інтерлейкін-1, який спричинює гарячку.

Гематоенцефалічний бар'єр також недорозвинутий у новонароджених і немовлят, тому вони особливо чутливі до токсичних речовин.

Клінічне значення Редагувати

Здатність певних препаратів проникати через ГЕБ — важлива характеристика їхньої фармакокінетики. Зокрема її важливо враховувати при лікуванні органів нервової системи. Наприклад деякі антибіотики фактично не здатні проникати в тканини головного та спинного мозку, тоді як інші роблять це досить легко. ГЕБ затримує аміни дофамін та серотонін, але пропускає їхні кислотні попередники — L-ДОФА та 5-гідрокситриптофан.

Важливим клінічним спостереженням є те, що гематоенцефалічний бар'єр порушується в зонах пухлинного росту — новоутворені капіляри не мають нормальних контактів із астроцитами. Це допомагає у діагностуванні новоутворень в ЦНС: якщо використати альбумін мічений 131I, він проникатиме в першу чергу у тканину пухлини, завдяки чому її можна буде локалізувати.

Дослідження Редагувати

Дослідники з італійського технологічного інституту IIT (Istituto Italiano di Tecnologia) розробили і виготовили гібридний пристрій, який є повним аналогом гематоенцефалічного бар'єру. Він являє собою комбінацію компонентів штучного та природного походження і буде використовуватися для вивчення і розробки нових стратегій подолання гематоенцефалічного бар'єру, необхідних для створення нових способів боротьби із захворюваннями головного мозку, такими, як злоякісні пухлини.

У майбутньому дослідники збираються використовувати штучний «гематоенцефалічний бар'єр» для вивчення і вирішення питань, пов'язаних з доставкою в мозок лікарських препаратів за допомогою носіїв різного виду, в ролі яких можуть виступати спеціальні віруси, наночастинки або навіть керовані нанороботи.

Примітки Редагувати

  1. «First Hybrid Nanotech Device Mimicking Blood-Brain Barrier» [ 18 квітня 2018 у Wayback Machine.] R&D Magazine, February 8,2018

Джерела Редагувати

  • Marieb EN, Hoehn K (2006). Human Anatomy & Physiology (вид. 7th). Benjamin Cummings. ISBN 978-0805359091. 
  • Ґаноґ В.Ф. (2002). Фізіологія людини. Львів: БаК. с. 784. ISBN 966-7065-38-3.  Проігноровано невідомий параметр |переклад= (довідка)

Посилання Редагувати

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Gematoencefali chnij bar ye r GEB ce fiziologichnij bar yer sho vidmezhovuye krov vid cerebrospinalnoyi ridini ta vnutrishnogo seredovisha centralnoyi nervovoyi sistemi dlya togo shob zberegti stalist ostannoyi Koncentraciya bagatoh rechovin takih yak aminokisloti gormoni ioni metaliv u krovi postijno zminyuyetsya osoblivo rizko pislya prijomu yizhi abo fizichnih navantazhen Bilshist organiv mozhut toleruvati taki zmini prote voni mogli b mati zgubnij harakter na robotu CNS prizvodyachi do haotichnogo generuvannya nervovih impulsiv okremimi nejronami oskilki bagato iz rechovin krovi napriklad aminokislota glicin ta gormon noradrenalin vikonuyut funkciyu nejromediatoriv a deyaki ioni napriklad K mozhut zminyuvati zbudlivist nervovih klitin Zriz tkanini golovnogo mozku poblizu vodoprovodu Pokazanij kapilyar otochenij nizhkami astrocitiv3D model kapilyara otochenogo vidrostkami astrocitivBudova shilnogo kontaktu Zmist 1 Struktura gematoencefalichnogo bar yeru 2 Proniknist gematoencefalichnogo bar yeru 3 Rozpodil gematoencefalichnogo bar yeru 4 Klinichne znachennya 5 Doslidzhennya 6 Primitki 7 Dzherela 8 PosilannyaStruktura gematoencefalichnogo bar yeru RedaguvatiU stvorenni gematoencefalichnogo bar yeru zadiyani taki strukturi Endotelij kapilyariv klitini yakogo duzhe micno i blizko z yednani mizh soboyu za dopomogoyu shilnih kontaktiv vnaslidok chogo kapilyari CNS najmensh pronikni u vsomu tili Cya skladova ye najvazhlivishoyu u stvorenni GEB Porivnyano tovsta bazalna membrana sho otochuye zovni kozhen kapilyar Cibulinopodibni nizhki astrocitiv yaki shilno obliplyuyut kapilyari Hocha ci strukturi roblyat vnesok u stvorennya GEB yihnya rol polyagaye ne stilki u bezposerednomu zabezpechenni neproniknosti skilki v tomu sho voni stimulyuyut endoteliociti do utvorennya shilnih kontaktiv Proniknist gematoencefalichnogo bar yeru RedaguvatiGematoencefalichnij bar yer maye vibirkovu proniknist cherez nogo shlyahom polegshenoyi difuziyi mozhut transportuvatis rechovini neobhidni dlya zhivlennya CNS glyukoza za uchasti transportera GLUT 1 nezaminni aminokisloti ta deyaki elektroliti Lipidi zhiri zhirni kisloti ta nizkomolekulyarni zhirorozchinni rechovini kisen vuglekislij gaz etanol nikotin anestetiki mozhut pasivno difunduvati cherez membrani GEB Taki rechovini yak bilki bilshist toksiniv ta produktiv metabolizmu ne mozhut jogo podolati a nizkomolekulyarni zaminni aminokisloti ta ioni kaliyu navit aktivno vikachuyutsya iz mozku v krov Zokrema dlya pidtrimannya nizkoyi koncentraciyi K vikoristovuyetsya unikalnij Na K 2Cl kotransporter Prohodzhennya rechovin u zvorotnomu napryamu iz mozku v krov kontrolyuyetsya znachno menshe cherez te sho cerebrospinalna rechovina vidtikaye u venozne ruslo cherez vorsinki pavutinnoyi obolonki Rozpodil gematoencefalichnogo bar yeru RedaguvatiGEB ne odnakovij u riznih dilyankah centralnoyi nervovoyi sistemi napriklad u sudinnih spletennyah lat plexus choroideus shlunochkiv mozku kapilyari dobre pronikni prote voni otocheni klitinami ependimi kotri vzhe z yednani mizh soboyu shilnimi kontaktami Inkoli bar yer u sudinnih spletennyah vidriznyayut vid gematoencefalichnogo i nazivayut gemato spinnomozkovoridinnim hocha voni mayut bagato spilnogo Deyaki strukturi golovnogo mozku ne mayut GEB oskilki vin pereshkodzhav bi yihnij normalnij roboti Ci dilyanki ob yednani pid nazvoyu navkoloshlunochkovi organi oskilki roztashovani poblizu shlunochkiv mozku Napriklad centr blyuvannya u dovgastomu mozku bilya chetvertogo shlunochka povinen stezhiti za nayavnistyu u krovi otrujnih rechovin A gipotalamus sho znahoditsya na dni tretogo shlunochka maye postijno vidchuvati himichnij sklad krovi shob regulyuvati vodno solovij balans temperaturu tila ta bagato inshih fiziologichnih pokaznikiv Zokrema vin proyavlyaye aktivnist u vidpovid na diyu takih bilkiv krovi yak angiotenzin II sho stimulyuye pittya ta interlejkin 1 yakij sprichinyuye garyachku Gematoencefalichnij bar yer takozh nedorozvinutij u novonarodzhenih i nemovlyat tomu voni osoblivo chutlivi do toksichnih rechovin Klinichne znachennya RedaguvatiZdatnist pevnih preparativ pronikati cherez GEB vazhliva harakteristika yihnoyi farmakokinetiki Zokrema yiyi vazhlivo vrahovuvati pri likuvanni organiv nervovoyi sistemi Napriklad deyaki antibiotiki faktichno ne zdatni pronikati v tkanini golovnogo ta spinnogo mozku todi yak inshi roblyat ce dosit legko GEB zatrimuye amini dofamin ta serotonin ale propuskaye yihni kislotni poperedniki L DOFA ta 5 gidroksitriptofan Vazhlivim klinichnim sposterezhennyam ye te sho gematoencefalichnij bar yer porushuyetsya v zonah puhlinnogo rostu novoutvoreni kapilyari ne mayut normalnih kontaktiv iz astrocitami Ce dopomagaye u diagnostuvanni novoutvoren v CNS yaksho vikoristati albumin michenij 131I vin pronikatime v pershu chergu u tkaninu puhlini zavdyaki chomu yiyi mozhna bude lokalizuvati Doslidzhennya RedaguvatiDoslidniki z italijskogo tehnologichnogo institutu IIT Istituto Italiano di Tecnologia rozrobili i vigotovili gibridnij pristrij yakij ye povnim analogom gematoencefalichnogo bar yeru 1 Vin yavlyaye soboyu kombinaciyu komponentiv shtuchnogo ta prirodnogo pohodzhennya i bude vikoristovuvatisya dlya vivchennya i rozrobki novih strategij podolannya gematoencefalichnogo bar yeru neobhidnih dlya stvorennya novih sposobiv borotbi iz zahvoryuvannyami golovnogo mozku takimi yak zloyakisni puhlini U majbutnomu doslidniki zbirayutsya vikoristovuvati shtuchnij gematoencefalichnij bar yer dlya vivchennya i virishennya pitan pov yazanih z dostavkoyu v mozok likarskih preparativ za dopomogoyu nosiyiv riznogo vidu v roli yakih mozhut vistupati specialni virusi nanochastinki abo navit kerovani nanoroboti Primitki Redaguvati First Hybrid Nanotech Device Mimicking Blood Brain Barrier Arhivovano 18 kvitnya 2018 u Wayback Machine R amp D Magazine February 8 2018Dzherela RedaguvatiMarieb EN Hoehn K 2006 Human Anatomy amp Physiology vid 7th Benjamin Cummings ISBN 978 0805359091 Ganog V F 2002 Fiziologiya lyudini Lviv BaK s 784 ISBN 966 7065 38 3 Proignorovano nevidomij parametr pereklad dovidka Posilannya RedaguvatiGEMATOENCEFALIChNIJ BAR YeR Arhivovano 10 bereznya 2016 u Wayback Machine Farmacevtichna enciklopediya Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Gematoencefalichnij bar 27yer amp oldid 37157055