BLOED-HERSENBARRIÈRE: STRUCTUUR, FUNCTIES, ZIEKTEN - GEOGRAFÍA - 2026

De bloed-hersenbarrière is een semi-permeabele wand tussen het bloed en de hersenen. Het bestaat uit de cellen die de wanden van de hersenbloedcapillairen vormen. Door deze barrière kunnen neuronen in het centrale zenuwstelsel chemisch worden geïsoleerd van de rest van het lichaam.

De hersenen zijn het enige orgaan met een eigen beveiligingssysteem. Dankzij de bloed-hersenbarrière kunnen essentiële voedingsstoffen deze bereiken terwijl ze de toegang van andere stoffen blokkeren.

Type 1 atrocyten rond haarvaten in de hersenen

Deze barrière dient om de goede werking van neuronen te behouden door de in- en uitgang van chemicaliën in de hersenen te regelen. Helaas werkt deze barrière zo effectief door de doorgang van vreemde stoffen naar de hersenen te blokkeren dat het normaal gesproken ook voorkomt dat medicijnen de hersenen bereiken.

In ieder geval blijft het onderzoek om medicijnen te ontwerpen die aan de noodzakelijke vereisten voldoen om door deze barrière te dringen. Er zijn echter enkele delen van het lichaam waar geen bloed-hersenbarrière is; ze staan ​​bekend als circuventriculaire organen.

Ten slotte zijn er bepaalde aandoeningen die een opening van de bloed-hersenbarrière veroorzaken. Hierdoor kunnen stoffen vrijelijk worden uitgewisseld, waardoor de hersenfunctie kan worden gewijzigd. Sommigen van hen zijn ontstekingen, trauma's of ziekten zoals multiple sclerose.

Structuur van de bloed-hersenbarrière

Bloed-hersenbarrière tussen hersenen en bloed

Sommige stoffen kunnen deze barrière passeren, andere niet, wat betekent dat het een selectief permeabele barrière is.

In een groot deel van het lichaam kleven de cellen die de bloedcapillairen vormen niet stevig aan elkaar. Dit worden endotheelcellen genoemd, en ze hebben openingen tussen hen waardoor verschillende stoffen kunnen binnenkomen en verlaten. Zo worden elementen uitgewisseld tussen het bloedplasma en de vloeistof die de cellen van het lichaam omgeeft (extracellulaire vloeistof).

In het centrale zenuwstelsel hebben haarvaten deze spleten echter niet. De cellen zijn eerder nauw verweven. Dit voorkomt dat veel stoffen het bloed verlaten.

Het is waar dat er enkele specifieke stoffen zijn die deze barrière kunnen passeren. Ze doen het door middel van speciale eiwitten die ze door de wanden van de haarvaten transporteren.

Glucosetransporteurs zorgen er bijvoorbeeld voor dat glucose de hersenen kan binnendringen om brandstof te leveren. Bovendien voorkomen deze transporteurs dat giftige afvalproducten in de hersenen achterblijven.

Gliale (ondersteunende) cellen, astrocyten genaamd, clusteren zich rond bloedvaten in de hersenen en lijken een belangrijke rol te spelen bij de ontwikkeling van de bloed-hersenbarrière. Deze lijken ook bij te dragen aan het transport van ionen van de hersenen naar het bloed.

Aan de andere kant zijn er delen van het zenuwstelsel die een meer doorlaatbare bloed-hersenbarrière hebben dan in andere. In het volgende gedeelte wordt uitgelegd waar dit voor is.

Kenmerken

Om de hersenen goed te laten functioneren, is het essentieel dat er een evenwicht wordt gehandhaafd tussen stoffen in de neuronen en in de extracellulaire vloeistof die er omheen zit. Hierdoor kunnen berichten correct tussen cellen worden verzonden.

Als de componenten van de extracellulaire vloeistof veranderen, zelfs maar een klein beetje, zal deze overdracht veranderen, wat leidt tot veranderingen in de hersenfunctie.

Daarom werkt de bloed-hersenbarrière door de samenstelling van deze vloeistof te reguleren. Veel van de voedingsmiddelen die we eten, bevatten bijvoorbeeld chemicaliën die de uitwisseling van informatie tussen neuronen kunnen veranderen. De bloed-hersenbarrière zorgt ervoor dat deze stoffen de hersenen niet bereiken, waardoor ze goed blijven functioneren.

Belangrijk is dat de bloed-hersenbarrière geen uniforme structuur heeft door het hele zenuwstelsel. Er zijn plaatsen waar het meer doorlaatbaar is dan andere. Dit is handig om stoffen door te laten die op andere plaatsen niet welkom zijn.

Een voorbeeld is het postemgebied van de hersenstam. Dit gebied houdt het braken onder controle en heeft een veel beter doorlatende bloed-hersenbarrière. Het doel is dat de neuronen in dat gebied snel giftige stoffen in het bloed kunnen detecteren.

Dus wanneer een beetje gif dat uit de maag komt de bloedsomloop bereikt, stimuleert het het post-cerebrale gebied en veroorzaakt het braken. Op deze manier kan het lichaam giftige inhoud uit de maag verdrijven voordat deze schadelijk begint te worden.

Samengevat zijn de drie belangrijkste functies van de bloed-hersenbarrière:

- Beschermt de hersenen tegen mogelijk gevaarlijke vreemde stoffen of die de hersenfunctie kunnen veranderen.

- Beschermt en scheidt het centrale zenuwstelsel van hormonen en neurotransmitters in de rest van het lichaam, waardoor ongewenste effecten worden vermeden.

- Handhaaft een constant chemisch evenwicht in onze hersenen.

Welke stoffen passeren de bloed-hersenbarrière?

Sommige stoffen zijn gevoeliger dan andere om de bloed-hersenbarrière te passeren. Stoffen met de volgende kenmerken komen gemakkelijker binnen dan andere:

- Kleine moleculen passeren de bloed-hersenbarrière veel gemakkelijker dan grote.

- Vetoplosbare stoffen passeren gemakkelijk de bloed-hersenbarrière, terwijl stoffen die dat niet langzamer doen of niet kunnen passeren. Een type in vet oplosbaar medicijn dat gemakkelijk onze hersenen bereikt, zijn barbituraten. Andere voorbeelden zijn ethanol, nicotine, cafeïne of heroïne.

- Moleculen met minder elektrische lading passeren de barrière sneller dan moleculen met een hoge lading.

Sommige stoffen kunnen de bloed-hersenbarrière passeren. Bovenal passeren glucose-, zuurstof- en aminozuurmoleculen, die essentieel zijn voor het goed functioneren van de hersenen.

Aminozuren zoals tyrosine, tryptofaan, fenylalanine, valine of leucine dringen zeer snel de bloed-hersenbarrière binnen. Veel van deze zijn voorlopers van neurotransmitters die in de hersenen worden gesynthetiseerd.

Deze barrière sluit echter praktisch alle grote moleculen uit en 98% van alle geneesmiddelen die uit kleine moleculen zijn samengesteld.

Dat is de reden waarom er problemen zijn bij de behandeling van hersenziekten, aangezien medicijnen de barrière meestal niet of niet in de noodzakelijke hoeveelheden passeren. In bepaalde gevallen kunnen therapeutische middelen rechtstreeks in de hersenen worden geïnjecteerd om de bloed-hersenbarrière te omzeilen.

Tegelijkertijd voorkomt het het binnendringen van neurotoxines en lipofiele stoffen via een transporter die wordt gereguleerd door het zogenaamde P-glycoproteïne.

Circuventriculaire organen

Zoals gezegd zijn er verschillende hersengebieden waar de bloed-hersenbarrière zwakker en meer doorlaatbaar is. Hierdoor komen stoffen gemakkelijk in deze regio's terecht.

Dankzij deze gebieden kunnen de hersenen de bloedsamenstelling regelen. Binnen de circuventriculaire organen zijn:

- Pijnappelklier: het is een structuur in onze hersenen, tussen de ogen. Het is gerelateerd aan onze biologische ritmes en belangrijke hormonale functies. Geeft melatonine en neuroactieve peptiden vrij.

- Neurohypofyse: het is de achterste kwab van de hypofyse. Het slaat stoffen op uit de hypothalamus, voornamelijk neurohormonen zoals oxytocine en vasopressine.

- Nasleepgebied: zoals hierboven vermeld, produceert het braken om te voorkomen dat we bedwelmd raken.

- Subfornicaal orgaan: het is essentieel bij de regulering van lichaamsvloeistoffen. Het speelt bijvoorbeeld een belangrijke rol bij het dorstgevoel.

- Vasculair orgaan van de terminale lamina: draagt ​​ook bij tot de dorst en vochtbalans door het vrijkomen van vasopressine. Detecteert peptiden en andere moleculen.

- Mediane eminentie: het is een gebied van de hypothalamus dat de hypofysevoorkwab reguleert door middel van interacties tussen het stimuleren en remmen van hypothalamushormonen.

Aandoeningen die de bloed-hersenbarrière beïnvloeden

Het is mogelijk dat de bloed-hersenbarrière door verschillende ziekten verstoord is. Wanneer deze barrière verzwakt is, kan dit ook de kans vergroten of het ontstaan ​​van neurodegeneratieve aandoeningen versnellen.

- Hypertensie of hoge bloeddruk: het kan ervoor zorgen dat deze barrière wordt veranderd en permeabel wordt, wat gevaarlijk kan zijn voor ons lichaam.

- Straling: langdurige blootstelling aan straling kan de bloed-hersenbarrière verzwakken.

- Infecties: ontsteking van een deel van het centrale zenuwstelsel maakt deze barrière zwakker. Een voorbeeld is meningitis, een ziekte waarbij de hersenvliezen (lagen die de hersenen en het ruggenmerg omringen) ontstoken raken door verschillende virussen en bacteriën.

- Trauma, ischemie, beroerte … kunnen directe schade aan de hersenen veroorzaken en de bloed-hersenbarrière aantasten.

- Hersenabces. Het is te wijten aan een ontsteking en ophoping van pus in de hersenen. De infectie komt meestal uit het oor, de mond, de sinussen, enz. Hoewel het een gevolg kan zijn van een trauma of een operatie. In de meeste gevallen is 8 tot 12 weken antibacteriële therapie nodig.

- Multiple sclerose: het lijkt erop dat mensen met deze ziekte lekken hebben in de bloed-hersenbarrière. Dit zorgt ervoor dat te veel witte bloedcellen de hersenen bereiken, waar ze per ongeluk de myeline aanvallen.

Myeline is een stof die zenuwcellen bedekt en ervoor zorgt dat zenuwimpulsen snel en efficiënt kunnen reizen. Als het wordt vernietigd, treedt progressieve cognitieve en motorische achteruitgang op.

Referenties

1. Bloed-hersenbarrière. (sf). Opgehaald op 22 april 2017, van Wikipedia: en.wikipedia.org.
2. The Blood Brain Barrier ("Keep Out"). (sf). Opgehaald op 22 april 2017, van Neuroscience for kids: faculty.washington.edu.
3. De bloed-hersenbarrière. (2 juli 2014). Opgehaald van BrainFacts: brainfacts.org.
4. Carlson, NR (2006). Fysiologie van gedrag 8e Ed. Madrid: Pearson.