Mis on vere-aju barjäär?
Hematoentsefaalbarjäär on barjäär vere ja ajuaine vahel. See moodustub aju verekapillaaride siseseinal paiknevatest endoteelirakkudest ja veresooni ümbritsevatest astrotsüütidest (gliiarakkude vorm). Kapillaaride ajuveresoontes olevad endoteelirakud on omavahel nn tihedate ühenduste kaudu (vöökujulised kitsad ühenduskohad) nii tihedalt seotud, et ükski aine ei saa kontrollimatult rakkude vahelt libiseda. Ajju sisenemiseks peavad kõik ained läbima rakke, mis on rangelt kontrollitud.
Vere ja tserebrospinaalvedelikku (CSF) sisaldava ajuõõnesüsteemi vahel on võrreldav barjäär. See niinimetatud vere-ajuvedeliku barjäär on mõnevõrra nõrgem kui hematoentsefaalbarjäär. Seega on barjäärifunktsioonile vaatamata võimalik mõningane ainete vahetus vere ja CSF vahel.
Mis on hematoentsefaalbarjääri funktsioon?
Hematoentsefaalbarjääri filtrifunktsioon
Hematoentsefaalbarjääril on ka väga selektiivne filtreerimisfunktsioon:
Väikesed rasvlahustuvad ained, nagu hapnik, süsinikdioksiid või isegi tuimastavad gaasid, võivad läbida hematoentsefaalbarjääri, difundeerudes läbi endoteelirakkude. Teatud muud ained, mida ajukoe vajab (nagu vere glükoos = glükoos, elektrolüüdid, mõned peptiidid, insuliin jne) lastakse läbi barjääri spetsiaalsete transpordisüsteemide abil.
Ülejäänud aineid seevastu hoitakse tagasi, et need ei saaks tundlikus ajus kahjustada. Näiteks ei lasta veres leiduvatel neurotransmitteritel läbida hematoentsefaalbarjääri, kuna need häiriksid aju närvirakkudest lähtuvat infovoogu. Ajust peab eemale hoidma ka erinevad ravimid ja haigustekitajad hematoentsefaalbarjääriga.
Mõned ained tungivad läbi barjääri
Meditsiinis on mõnikord vaja toimetada ajju ravimeid, mis ei suuda ületada hematoentsefaalbarjääri. Üks näide: Parkinsoni tõvega patsientide ajus on neurotransmitteri dopamiini puudus. Siiski ei saa patsientidele dopamiini kompenseerimiseks anda, kuna see ei suuda läbida hematoentsefaalbarjääri. Selle asemel antakse patsientidele dopamiini prekursor levodopa (L-dopa), mis võib kergesti verest ajju tungida. Seal muundatakse see ensüümi toimel efektiivseks dopamiiniks.
Ajukasvajate ravimisel tühistatakse ajutiselt hematoentsefaalbarjäär, infundeerides unearterisse tugevalt hüpertoonilise lahuse. See võimaldab kasvajat pärssivatel ravimitel jõuda ajju.
Kus asub hematoentsefaalbarjäär?
Hematoentsefaalbarjäär asub ajus. Peente veresoonte siseseinal asuvad endoteelirakud tihendavad veresoonte seina tihedate ühenduste kaudu, pakkudes tegelikku barjäärifunktsiooni (koos ümbritsevate astrotsüütidega).
Milliseid probleeme võib hematoentsefaalbarjäär põhjustada?
Bilirubiin, sapipigment, hoitakse tavaliselt plasmavalkudega seondumise kaudu ajust eemal. Enneaegsetel imikutel võib aga hemolüüsi (punaste vereliblede lahustumise) ja aeglase lagunemise tõttu bilirubiini kontsentratsioon veres nii palju tõusta, et plasmavalkude võime bilirubiini siduda on ületatud. Vaba, seondumata bilirubiin võib seejärel ületada hematoentsefaalbarjääri (beebi) ja siseneda ajukoesse. See tuuma- või vastsündinu ikterus võib põhjustada pöördumatuid ajukahjustusi.
Infektsioonid ja kasvajad
Herpesviiruse rühma kuuluvad tsütomegaloviirused kasutavad vere-aju (beebi) barjääri läbimiseks kandjatena valgeid vereliblesid. Rasedal naisel põhjustab infektsioon raseduse katkemist (aborti), sündimata embrüo surma või lapse üldist nakatumist ajupõletikuga (entsefaliit), aju lupjumist, krampe ja halvatust. Kui laps nakatub pärast sündi, võivad ilmneda samad sümptomid, kuid kulg võib jääda märkamatuks.
Kasvaja metastaasid võivad läbida ka hematoentsefaalbarjääri. Vähirakud kinnituvad kapillaaride endoteeli seina külge ja avaldavad adhesiooniks oma molekule. Seejärel seonduvad need spetsiaalsete retseptoritega, mille abil on avatud tee läbi hematoentsefaalbarjääri.
