. veri-aju tõke toimib loodusliku tõkkena keskse vahel närvisüsteem (KNS) ja vereringesse. See võimaldab ainete valikulist transportimist. Katkestamine veri-aju tõkkepurk viima kuni raske ajuhaiguseni.
Mis on vere-aju barjäär?
. veri-aju barjäär piiritleb miljööolud ajus ja vereringes. Ajus toimuvad väga keerukad ja peenelt häälestatud protsessid, mille katkestamisel oleksid arvestamatud tagajärjed. The vere-aju barjäär tagab seega kesknärvisüsteemi kaitse patogeenid, toksiinid, antikehade, leukotsüüdid, neurotransmitterite mõjust veres ja PH taseme muutustest. Samal ajal on vaja tagada, et kesknärvisüsteem oleks varustatud põhitoitainete ja selle toimimiseks vajalike ainetega. Sama kehtib aju ainevahetuse laguproduktide eemaldamise kohta. Seetõttu ei ole tõke täielikult hermeetiline, vaid valikuliselt läbilaskev. Oluliste ainete transporti vereringe ja aju vahel reguleerivad nii passiivsed ja aktiivsed difusiooniprotsessid kui ka selektiivsed keemilised protsessid. Vitaalne molekulidNagu vesi, hapnikja olulised toitained võivad läbi vere-aju barjäär ilma piiranguteta.
Anatoomia ja struktuur
. vere-aju barjäär koosneb endoteelirakkudest, peritsüütidest ja astrotsüütidest. Endoteelirakud moodustavad kapillaaride sisemise seinakihi. Muuhulgas reguleerivad need rakud ainevahetust koe ja vere vahel. Vere-aju barjääris on endoteelirakkudel nn tihedad ristmikud. Need on membraani kitsad ribad valgud mis ühendavad endoteelirakke nii tihedalt, et moodustavad paljudele ainetele mitteläbilaskva kihi. Ainult väga väike molekulid võivad selle kihi kaudu hajuda. Seega on ainete vahetus raku ja rakkudevahelise ruumi vahel suures osas ära hoitud. Peritsüüdid asuvad omakorda kapillaaride välisseinal ja asuvad sidekoe rakke. Need on raku-rakukanalite, lõheühenduste kaudu ühendatud endoteelirakkudega. Mõlema rakutüübi vastastikune mõju nende kanalite kaudu kontrollib membraanipotentsiaali, mis vastutab ainete valikulise difusiooni eest. Astrotsüüdid, nn ämblikrakud, moodustavad suurema osa kesknärvis sisalduvatest gliiarakkudest. Nad varustavad neuroneid toitainetega kontaktide kaudu veresoon. Neurotransmitterite retseptorid asuvad nende membraanis. Samuti indutseerivad ja hoiavad samaaegselt vere-aju barjääri läbi membrana limitans glialis perivascularis (verd ümbritseva piirava membraani) laevad aju).
Funktsioon ja ülesanded
Lisaks kesknärvisüsteemi kaitsefunktsioonile kahjulike mõjude eest reguleerib vere-aju barjäär ka transpordi protsesse vereringe ja aju vahel. Seega on mitmesuguseid füüsikalisi ja keemilisi protsesse, mis seda transporti kontrollivad. Enamik lahustuvaid aineid, mis selle barjääri üldse ületavad, läbivad selle difusiooni teel. Kuna vere-aju barjäär on tihedate ühenduskohtadega tihedalt suletud, ei saa difusioon toimuda rakkudevaheliste lõhede kaudu, nagu see toimub teistes elundites. Kaudu kapillaar laevad ajust pääseb aineid edasi ainult membraanide kaudu. Vaba difusioon esindab selle transpordi lihtsamat vormi. Väike lipofiilne molekulid võivad passiivselt difundeerida epiteeli rakumembraanide kaudu ja isegi tihedate ristmike kaudu. Väikesed polaarmolekulid, näiteks vesi, alluvad kanali vahendatud läbilaskvusele. Kindel kanal valgud, akvaporiinid, vahendavad vesi üle vere-aju barjääri ja reguleerivad seega vett samaaegselt tasakaal aju. Suurte ja polaarsete, kuid elutähtsate toitainemolekulide jaoks, näiteks glükoos või palju aminohapped, on olemas teatud transpordimolekulid, mis hõlbustavad vastavate ainete difusiooni. Kuna nende difusioonivormide jaoks pole energiat vaja, on need passiivsed difusioonid. Siiski on ka aineid, mida saab transportida ainult ATP kasutamisel, st energia lisamisel. Aktiivsed transportöörid on nn “pumbad”, mis transpordivad substraate energia sisendiga isegi vastu kontsentratsioon gradient. Valitud molekulid läbivad vere-aju barjääri ka spetsiaalsete retseptorite abil, mis vastutavad spetsiaalselt nende transpordi eest.
Haigused
Vere-aju barjääri rikkumine võib viima erinevate neuroloogiliste haiguste korral. Esialgsed haigused, näiteks diabeet suhkurtõbi, põletik ajus või ajukasvajad, kahjustavad seda barjääri sageli. Pikaajalised tagajärjed on ajukahjustused. Teatud patogeenid võib läbida vere-aju barjääri. Nende hulka kuulub HI viirus. Mõned bakterid, näiteks Escherichia coli, ületavad mõnikord ka barjääri kaitsemehhanismid, vabastades spetsiaalsed toksiinid. Kui keha enda immuunkaitsesüsteemi rakud ületavad vere-aju barjääri, on kliiniline pilt hulgiskleroos saab areneda. Uuringud on näidanud, et neurodegeneratiivsed haigused, näiteks Alzheimeri, põhjustavad ka aju ja vereringe vahelise barjääri läbilaskvust. See võib olla ajurakkude ulatusliku hääbumise lähtepunkt. Teadaolevalt on neuroloogiliste haiguste peamine riskitegur alkohol kuritarvitamine. Krooniline alkohol tarbimine kahjustab vere-aju barjääri, millel on arvestamatud tagajärjed. Barjääri düsfunktsioon soodustab bakteriaalseid infektsioone ja autoimmunoloogiliselt indutseeritud põletikulisi reaktsioone ajus. Nikotiin kuritarvitamine on riskitegur ka vere-aju barjääri kahjustuse korral. Nikotiin soodustab südame-veresoonkonna haigusi, millel on omakorda suur mõju aju jõudlusele. Suitsetajatel on suurem oht bakterite tekkeks ajukelmepõletik. Uuringud on näidanud, et vere-aju barjääri struktuur muutub nikotiin. Tihe ristmik valgud jaotatakse erinevalt ja ei saa enam oma ülesannet täielikult täita. Mõju elektromagnetilise kiirguse vere-aju barjääri kohta arutatakse ka. Selle negatiivne tervis mõju on dokumenteeritud megahertsi kuni gigahertsi vahemikus suure energiatiheduse korral. Suur energia Tihedus of elektromagnetilise kiirguse viib mõjutatava koe mõõdetava kuumenemiseni. Seda, kuivõrd kuumutamine kahjustab vere-aju barjääri, tuleb veel uurida.
Tüüpilised ja levinud ajuhaigused.
- Dementsus
- Creutzfeldti-jakobi tõbi
- Mälulüngad
- Ajuverejooks
- Ajukelmepõletik
