18.4: الحاجز الدموي الدماغي

نظره عامه

يشير الحاجز الدموي الدماغي (BBB) إلى الأوعية الدموية المتخصصة التي تزود الدماغ بالمغذيات في الدم ، بينما تنظم حركة الأيونات والجزيئات ومسببات الأمراض والمواد الأخرى بدقة. وهو يتألف من خلايا بطانية مرتبطة بإحكام من جانب و بروزات نجمية على الجانب الآخر. يوفران معاً حاجزاً شبه نافذ يحمي الدماغ ويشكل تحديات فريدة لتوصيل العلاج.

المكونات الخلوية

يتكون الحاجز الدموي الدماغي من مجموعة متنوعة من المكونات الخلوية ، بما في ذلك الخلايا البطانية والخلايا النجمية. تشترك هذه الخلايا في غشاء قاعدي مشترك وتنظم معاً مرور المكونات بين الدورة الدموية والسائل الخلالي المحيط بالدماغ.

النوع الأول من المكونات الخلوية ، الخلايا البطانية المتخصصة ، التي تشكل جدران الشعيرات الدموية الدماغية. ترتبط ببعضها البعض من خلال تقاطعات معقدة للغاية بين الخلايا. تخلق هذه التقاطعات حاجزاً مادياً انتقائياً ، مما يمنع الانتشار البسيط لمعظم المواد ، بما في ذلك الجزيئات المتوسطة إلى كبيرة الحجم مثل الجلوكوز والأنسولين.

النوع الثاني من الخلايا ، الخلايا النجمية ، هو نوع من الخلايا الدبقية في الجهاز العصبي المركزي الذي يؤثر على وظيفة الخلايا البطانية ، وتدفق الدم ، وتوازن الأيونات في الدماغ من خلال التفاعل والارتباط الوثيق مع الأوعية الدموية الدماغية. أنها توفر رابطاً مباشراً بين الأوعية الدموية والخلايا العصبية: فهي تمد نتوءات _ تسمى نهايةقدم _ التي تلتف حول الأوعية الدموية من أحد طرفيها ، أثناء إجراء اتصال وثيق مع الخلايا العصبية في نقاط الاشتباك العصبي على الطرف الآخر.

التبادل الكيميائي

تعتمد قدرة المادة على عبور الحاجز الدموي الدماغي والكفاءة التي يحدث بها هذا التبادل على الخصائص الكيميائية والجزيئية لكل جزيء أو أيون. بشكل عام ، تخضع المكونات الصغيرة القابلة للذوبان في الدهون ، مثل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون ، لانتشار سريع وبسيط عبر الطبقة البطانية. في المقابل ، غالباً ما تتطلب المكونات الأكبر أو تلك القابلة للذوبان في الماء عملية أكثر انتقائية قد تتضمن النقل السلبي أو النشط عبر الخلية البطانية. يحدث تبادل هذه المواد عموماً بشكل أبطأ أو قد لا يحدث على الإطلاق ، اعتماداً على الوفرة النسبية وكفاءة المستقبلات الخاصة بالجزيء وبروتينات النقل على سطح الخلايا البطانية ، من بين عوامل أخرى.

الحاجز الدموي الدماغي يحمي الدماغ

تعد الحماية العصبية التي يوفرها الحاجز الدموي الدماغي أمراً بالغ الأهمية لصحة الدماغ و وظائفها. يمكن أن يؤدي عدم تنظيم الحاجز الدموي الدماغي إلى مرض عصبي شديد بما في ذلك التصلب المتعدد والعدوى ونقص التروية بسبب نقص إمدادات الدم. على العكس من ذلك ، قد يكون نشاط الحاجز الدموي الدماغي ضاراً بمعالجة بعض الأمراض العصبية عن طريق منع أو تقليل مرور الأدوية الصيدلانية النشطة عصبياً إلى الجهاز العصبي المركزي. لهذا السبب ، يجب تصميم الأدوية ذات الأهداف العصبية بطريقة تسهل المرور عبر الحاجز الدموي الدماغي.

الدماغ البشري معزول من الدورة الدموية عن طريق حاجز وقائي يدعى حاجز دم الدماغ الذي يتكون من الخلايا البطانية التي توازي الشعيرات الدموية للجهاز العصبي المركزي. يتكون حاجز دم الدماغ أيضًا من غشاء سفلي وخلايا عصبية متخصصة تسمى الخلايا النجمية التي هي على اتصال وثيق مع الشعيرات الدموية. هذه المكونات تساعد على منع المواد غير المرغوب فيها من العبور.

يتحكم هذا الحاجز في التبادل الكيميائي بين الدم والسائل الخلالي في الدماغ عبر أنواع مختلفة من البروتينات التي تشكل مجمعات الوصلات. بشكل عام يمكن نشر المركبات القابلة للذوبان في الدهون عبر الجدار بينما تعبر المركبات القابلة للذوبان في الماء عن طريق النقل النشط أو السلبي.