18.4: מחסום הדם-מוח

סקירה כללית

מחסום הדם-מוח (BBB) מתייחס לכלי הדם המיוחדים המספקים למוח חומרים מזינים בדם תוך ויסות קפדני של התנועה של יונים, מולקולות, פתוגנים וחומרים אחרים. הוא מורכב מתאי אנדותל מחוברים בצורה הדוקה בצד אחד והיטלים אסטרוציטים בצד השני. יחד הם מספקים מחסום חדיר למחצה המגן על המוח ומציב אתגרים ייחודיים לאספקת תרופות.

רכיבים תאיים

ה-BBB מורכב ממגוון רכיבים תאיים, כולל תאי אנדותל ואסטרוציטים. תאים אלו חולקים קרום בסיס משותף ויחד מווסתים את מעבר הרכיבים בין מחזור הדם לנוזל הביניים המקיף את המוח.

הסוג הראשון של מרכיב תאי, תאי אנדותל מיוחדים, מרכיבים את דפנות נימי המוח. הם מחוברים על ידי צמתים בין-תאיים הדוקים ומורכבים במיוחד. צמתים אלה יוצרים מחסום פיזי סלקטיבי, המונע דיפוזיה פשוטה של רוב החומרים, כולל מולקולות ממוצעות עד גדולות כגון גלוקוז ואינסולין.

סוג תאים שני, אסטרוציטים, הם סוג של תא גליה של מערכת העצבים המרכזית המשפיע על תפקוד תאי האנדותל, זרימת הדם ואיזון היונים במוח באמצעות אינטראקציה וקשר הדוק עם כלי הדם המוחיים. הם מספקים קשר ישיר בין כלי הדם לנוירונים: הם מאריכים זיזים הנקראים endfeet שעוטפים כלי דם בקצה אחד תוך יצירת מגע אינטימי עם נוירונים בסינפסות בקצה השני.

חילופי כימיקלים

יכולתו של חומר לחצות את BBB והיעילות שבה מתרחשת החלפה זו תלויה בתכונות הכימיות והמולקולריות של כל מולקולה או יון. באופן כללי, רכיבים קטנים המסיסים בשומנים, כגון חמצן ופחמן דו חמצני, עוברים דיפוזיה מהירה ופשוטה דרך שכבת האנדותל. לעומת זאת, רכיבים גדולים יותר או מסיסים במים דורשים לעתים קרובות תהליך סלקטיבי יותר שעשוי לכלול הובלה פסיבית או אקטיבית דרך תא אנדותל. ההחלפה של חומרים אלה מתרחשת בדרך כלל לאט יותר או עשויה שלא להתרחש כלל, בהתאם לשפע היחסי וליעילות של קולטנים ספציפיים למולקולה וחלבוני הובלה על פני השטח של תאי האנדותל, בין היתר.

BBB מגן על המוח

ההגנה העצבית שמאפשרת BBB היא קריטית לבריאות ותפקוד תקינים של המוח. חוסר ויסות של BBB יכול להוביל למחלה נוירולוגית חמורה כולל טרשת נפוצה, זיהום ואיסכמיה עקב אספקת דם לא מספקת. לעומת זאת, הפעילות של BBB עשויה להזיק לטיפול במחלות נוירולוגיות מסוימות על ידי מניעה או הפחתה מהותית של מעבר תרופות נוירואקטיביות למערכת העצבים המרכזית. מסיבה זו, תרופות עם מטרות נוירולוגיות חייבות להיות מתוכננות באופן שיקל על המעבר דרך BBB.