Кровеносные сосуды, васкуляризирующие центральную нервную систему, обладают уникальными свойствами, которые контролируют поток клеток, ионов и молекул из плазмы в мозг. Называемый гематоэнцефалическим барьером, он жизненно важен для защиты мозга и поддержания гомеостаза.
Дисфункция гематоэнцефалического барьера связана с рядом неврологических заболеваний.
Система кровообращения и микроциркуляция
Кровь переносится от сердца к органам и тканям по всему телу через системы кровеносных сосудов. Сосуды доставляют питательные вещества и кислород, удаляя при этом отходы и углекислый газ, а также регулируя взаимодействие иммунной системы с каждой тканью.
Эта сосудистая система включает артерии, венулы, вены и капилляры. Капилляры составляют мельчайшие сегменты сосудистой системы, известные как микрососуды, и имеют различные свойства в зависимости от требований области, которую они васкуляризуют.
Выделяют три структурных класса капилляров:
- Прерывистые капилляры встречаются только в печени и имеют межклеточные промежутки, которые позволяют крупным молекулам и клеткам транспортироваться между кровью и тканями, поддерживая метаболизм.
- Непрерывные фенестрированные капилляры имеют небольшие перфорации в клеточных стенках, которые обеспечивают молекулярный обмен. Это важно в тех областях, где требуется частый обмен между кровью и тканями, например, при фильтрации отходов почками или всасывании питательных веществ в тонком кишечнике.
- Сплошные нефенестрированные капилляры имеют полную плазматическую мембрану без перфораций, что позволяет проходить между их межклеточными щелями только небольшим молекулам, таким как вода или ионы.
Микроциркуляторное русло центральной нервной системы
Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) – это термин, используемый для описания уникальных свойств микроциркуляторного русла центральной нервной системы (ЦНС).
Кровеносные сосуды ЦНС представляют собой непрерывные сосуды, но обладают дополнительными отличительными свойствами, которые жестко регулируют движение небольших молекул и ионов.
ГЭБ обладает высокой избирательностью: позволяет только определенным веществам перемещаться из кровотока в мозг, обеспечивая ЦНС защиту от патогенов, токсинов и нейрохимического дисбаланса.
Лечение опухолей головного мозга в Турции — отзыв пациента
Клетки гематоэнцефалического барьера
Внутренняя поверхность кровеносных сосудов выстлана эндотелиальными клетками, которые образуют одноклеточный слой, называемый эндотелием. На других участках тела эндотелий окончатый. Однако эндотелиальные клетки гематоэнцефалического барьера надежно слиты вместе благодаря плотным клеточным соединениям, классу клеточной структуры, который обеспечивает адгезию между соседними клетками, ограничивая диффузию растворенных веществ между кровью и мозгом.
Астроциты, тип глиальных клеток в ЦНС, выполняют специализированные функции, называемые астроцитарными концевыми ножками, проекцией тела клетки астроцита на мембрану, окружающую эндотелий. Считается, что астроцитарные концевые ножки играют решающую роль в формировании и регуляции ГЭБ, взаимодействуя с эндотелиальными клетками и влияя на передачу сигналов к плотным клеточным соединениям.
Хотя в первую очередь для поддержания ГЭБ, астроцитарные концевые ножки также могут влиять на временное открытие ГЭБ при определенных физиологических обстоятельствах. Примеры могут включать прохождение антител или цитокинов, которые стимулируют рост клеток, из плазмы в мозг.
Дисфункция гематоэнцефалического барьера
Методы функциональной визуализации, такие как функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) и позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), а также посмертный анализ образцов головного мозга, выявили патологическую дисфункцию гематоэнцефалического барьера при многих неврологических заболеваниях.
Хотя патология ГЭБ обычно является функциональным симптомом первичного неврологического расстройства, при некоторых заболеваниях, включая болезнь Альцгеймера и мышечный склероз, предполагается, что она является причиной.
Методики лечения клиники сосудистой хирургии в Дюссельдорфе (Германия)
Рассеянный склероз
Рассеянный склероз — это аутоиммунное заболевание, при котором воспаление головного и спинного мозга нарушает передачу нервных сигналов между мозгом и телом. Хотя этиология рассеянного склероза неясна и, вероятно, включает множество эпигенетических факторов, нарушение гематоэнцефалического барьера наблюдается на ранних стадиях заболевания.
Недавние исследования показывают, что при рассеянном склерозе аномальный иммунный ответ повреждает миелин (богатое белками и липидами вещество, окружающее аксоны клеток) ЦНС. Однако миелин-продуцирующие клетки, известные как клетки-предшественники олигодендроцитов, не способны пересекать ГЭБ и восстанавливать области повреждений.
Таким образом, ГЭБ играет роль как в инициировании, так и в поддержании воспалительного заболевания.
Гипоксия и ишемия головного мозга
Среди различных стрессоров, вызывающих нарушение гематоэнцефалического барьера, гипоксические и ишемические воздействия (снижение кислорода и/или снижение доставки глюкозы в мозг) серьезно повреждают функции мозга и могут вызвать гибель нейрональных клеток в течение нескольких минут.
Церебральная ишемия (инсульт) вызывает тяжелое повреждение головного мозга и существенное нарушение ГЭБ.
Хотя механизмы, с помощью которых гипоксия и ишемия нарушают ГЭБ, остаются неясными, считается, что этому способствует окислительный стресс. Окислительный стресс — это дисбаланс про- и антиоксидантов, приводящий к повышению уровня активных форм кислорода и может повлиять на целостность эндотелия, разрушая ГЭБ.
Медицинский центр Сураски Ихилов — обзор ведущей клиники в Израиле
Болезнь Альцгеймера
Дисфункция гематоэнцефалического барьера была хорошо документирована в патологоанатомических исследованиях людей с установленным диагнозом Альцгеймера. Однако недавние исследования, в которых визуализировали мозг людей с легкими когнитивными нарушениями и ранней стадией болезни Альцгеймера, показали распад ГЭБ до атрофии мозга или деменции, что позволяет предположить, что это происходит на ранней стадии заболевания.
Хотя степень дисфункции ГЭБ и ее причинная роль в болезни Альцгеймера продолжают обсуждаться, одна теория предполагает, что утечка ГЭБ, вызванная старением, болезнью или травмой, может вызвать воспалительную реакцию, приводящую к патологии болезни Альцгеймера.
Нужна помощь в поиске невролога или клиники по лечению болезней ЦНС?
Внесите свои данные в форму заявки или позвоните по телефону +7495204-36-77. В течение 2 часов вам позвонит наш врач-консультант. Данная консультация является совершенно бесплатной. Мы гарантируем вам полную конфиденциальность и сохранение врачебной тайны.
