Az agyat a vér-agy gát választja el a test többi részétől. Hogyan jutnak át a vírusok a vér-agy gáton, hogy elérjék a központi idegrendszert? Hogyan működik a vér-agy gát?

A vér-agy gát egy rendkívül szelektív gát, amelynek fő funkciója a központi idegrendszer (CNS) elválasztása a véráramtól. Mechanizmusa lehetővé teszi a vér és az agyi rekesz közötti csere szoros szabályozását. A vér-agy gát tehát elszigeteli az agyat a test többi részétől, és sajátos környezetet biztosít számára, amely különbözik a test többi részének belső környezetétől.

A vér-agy gát speciális szűrő tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek lehetővé teszik, hogy megakadályozza a potenciálisan mérgező idegen anyagok agyba és gerincvelőbe jutását.

Ez a hemoencephaliás gát rendkívül szelektív szűrőjének köszönhetően lehetővé teszi a víz, bizonyos gázok és zsíroldható molekulák passzív diffúzióval történő átjutását, valamint molekulák, például glükóz és aminosavak szelektív transzportját, amelyek szerepet játszanak. kulcsfontosságú az idegsejtek működésében, és megakadályozza a potenciális lipofil neurotoxinok bejutását egy aktív glikoprotein által közvetített transzportmechanizmuson keresztül.

Az asztrociták (segítik a kémiai és elektromos környezet fenntartását azáltal, hogy ellátják az agyat a szükséges tápanyagokkal és kiöblítik a hulladékokat) elengedhetetlenek ennek a gátnak a létrehozásában.

A vér-agy gát védi az agyat a vérben keringő méreganyagoktól és hírvivőktől.

Ráadásul ez a szerep kétélű, mert megakadályozza a molekulák terápiás célú bejutását is.

Egyes vírusok még mindig átjuthatnak ezen a gáton akár a véren keresztül, akár „retrográd axonális” transzport útján. A vér-agy gát zavarait különböző betegségek okozzák.

Neurodegeneratív betegségek

Az agyi homeosztázis fenntartásában betöltött alapvető funkciója miatt a vér-agy gát bizonyos neurológiai betegségek, például neurodegeneratív betegségek és agyi elváltozások, például az Alzheimer-kór (AD) kiindulópontja is lehet, de ezek nagyon ritkák. .

Diabetes mellitus

Más betegségek, például a diabetes mellitus szintén rossz hatással vannak a vér-agy gát fenntartására.

Egyéb patológiák

Más kórképek viszont belülről zavarják az endotélium működését, vagyis a teljes vér-agy gát sérül az extracelluláris mátrix hatására.

Ezzel szemben számos agyi megbetegedés nyilvánul meg abban, hogy bizonyos kórokozók átjuthatnak a vér-agy gáton, agyi fertőzéseket okozva, amelyek pusztító betegségek, amelyek magas mortalitással járnak, vagy súlyos neurológiai következményekkel járó túlélőknél. Ide tartoznak például a különféle patogén mikroorganizmusok, baktériumok, gombák, HI-vírus, humán T-limfotrop vírus 1, nyugat-nílusi vírus és baktériumok, mint például a Neisseria meningitidis vagy a Vibrio cholerae.

A sclerosis multiplexben a „kórokozók” a szervezet immunrendszerének sejtjei, amelyek átjutnak a vér-agy gáton.

A metasztatikus sejtek sikeresen átjutnak a vér-agy gáton egyes nem agydaganatokban, és áttéteket okozhatnak az agyban (glioblasztóma).

A vér-agy gáton átlépő agyi kezelések beadása igazi utazás, mert megakadályozza a gyógyszerek – különösen a nagy molekulaszerkezetűek – bejutását a kezelendő területre.

Egyes gyógyszerek, például a Temozolomide, a glioblasztóma leküzdésére használt kémiai és fizikai tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik, hogy átjusson a gáton és elérje a daganatot.

A probléma kiküszöbölésére feltárt egyik lehetőség olyan technikák megvalósítása, amelyek mechanikusan áthatolnak a vér-agy gáton.

A vér-agy gát jelentős gátat szab a kezelésnek, de kutatások folynak.

Az első MRI-re kifejlesztett kontrasztanyag a gadolinium (Gd), majd a Gd-DTPA77 volt, amely lehetővé tette a fejlettebb MRI-k készítését a vér-agy gát lokális elváltozásainak diagnosztizálására. A Gd-DTPA molekula nagyon átjárhatatlan az egészséges vér-agy gáton való átjutáshoz.

Egyéb képalkotó mechanizmusok

Az „egyfoton emissziós tomográfia” vagy „pozitronemissziós tomográfia” használata.

A vér-agy gát hibái a megfelelő kontrasztanyag számítógépes tomográfia segítségével történő diffúziójával is értékelhetők.