Sawar darah otak

Itu Sawar darah otak berfungsi sebagai penghalang alami antara sistem saraf pusat (SSP) dan aliran darah. Ini hanya memungkinkan transportasi massal selektif. Gangguan sawar darah-otak dapat menyebabkan penyakit otak yang serius.

Apa itu sawar darah otak?

Penghalang darah-otak memisahkan kondisi lingkungan di otak dan di aliran darah. Proses yang sangat kompleks dan tersetel terjadi di otak, yang gangguannya akan memiliki konsekuensi yang tidak terduga. Penghalang darah-otak melindungi SSP dari patogen, racun, antibodi, leukosit, dari pengaruh neurotransmiter dalam darah dan dari perubahan nilai pH.

Pada saat yang sama, harus dipastikan bahwa SSP disuplai dengan nutrisi dasar dan zat yang diperlukan untuk fungsinya. Hal yang sama berlaku untuk penghapusan produk degradasi dari metabolisme otak. Oleh karena itu penghalang tidak sepenuhnya tertutup rapat, tetapi dapat ditembus secara selektif. Pengangkutan zat penting antara aliran darah dan otak diatur oleh proses difusi pasif dan aktif serta proses kimiawi selektif. Molekul esensial seperti air, oksigen dan nutrisi penting dapat melewati sawar darah otak tanpa hambatan.

Anatomi & struktur

Penghalang darah-otak terdiri dari sel-sel endotel, pericytes dan astrocytes. Sel endotel membentuk lapisan dinding kapiler paling dalam. Antara lain, sel-sel ini mengatur pertukaran zat antara jaringan dan darah.

Dalam sawar darah-otak, sel-sel endotel memiliki apa yang disebut persimpangan ketat. Ini adalah pita sempit protein membran yang menghubungkan sel-sel endotel begitu erat sehingga mereka membentuk lapisan yang kedap terhadap banyak zat. Hanya molekul yang sangat kecil yang dapat berdifusi melalui lapisan ini. Pertukaran zat antara sel dan ruang antar sel sebagian besar dicegah. Pericytes, pada gilirannya, terletak di dinding luar kapiler dan merupakan sel jaringan ikat. Terhubung dengan sel endotel melalui saluran sel-sel, persimpangan celah.

Interaksi kedua jenis sel melalui saluran ini mengontrol potensi membran, yang bertanggung jawab atas difusi zat secara selektif. Seperti yang disebut sel laba-laba, astrosit mewakili sebagian besar sel glial di SSP. Mereka memasok neuron dengan nutrisi melalui kontaknya dengan pembuluh darah. Di membrannya ada reseptor untuk neurotransmiter.Mereka juga menginduksi sawar darah-otak melalui membrana limitans glialis perivascularis (selaput pembatas yang mengelilingi pembuluh darah otak) dan pada saat yang sama mempertahankannya.

Fungsi & tugas

Selain fungsi pelindungnya untuk SSP terhadap pengaruh berbahaya, sawar darah-otak juga mengatur proses pengangkutan antara aliran darah dan otak. Ada berbagai proses fisik dan kimia yang mengontrol pengangkutan ini. Sebagian besar zat terlarut yang bahkan dapat mengatasi penghalang ini melewatinya melalui difusi. Karena sawar darah-otak ditutup rapat oleh sambungan yang rapat, difusi tidak dapat terjadi melalui celah antar sel seperti pada organ lain.

Zat hanya dapat diteruskan melalui pembuluh kapiler otak melalui transportasi transmembran. Difusi bebas adalah bentuk paling sederhana dari transpor ini Molekul lipofilik kecil dapat berdifusi secara pasif melalui membran sel epitel dan bahkan melalui sambungan yang rapat. Molekul polar kecil, seperti air, tunduk pada permeabilitas yang dimediasi oleh saluran. Protein saluran tertentu, aquaporin, memediasi pengangkutan air melalui sawar darah-otak dan dengan demikian mengatur keseimbangan air otak pada saat yang bersamaan. Untuk molekul nutrisi yang besar dan polar, tetapi vital, seperti glukosa atau banyak asam amino, ada molekul transpor tertentu yang memfasilitasi difusi zat terkait.

Karena bentuk-bentuk difusi ini tidak memerlukan energi apa pun, mereka adalah difusi pasif. Namun, ada juga zat yang hanya bisa diangkut dengan menggunakan ATP, yaitu dengan menyuplai energi. Transporter aktif disebut juga "pompa" yang menggunakan energi untuk menggerakkan substrat melawan gradien konsentrasi. Molekul yang dipilih melewati sawar darah-otak dengan bantuan reseptor khusus yang secara khusus bertanggung jawab untuk pengangkutannya.

Penyakit

Gangguan pada sawar darah-otak dapat menyebabkan berbagai penyakit neurologis. Penyakit awal seperti diabetes melitus, radang pada otak atau tumor otak seringkali merusak sawar ini.

Konsekuensi jangka panjang adalah kerusakan otak. Patogen tertentu dapat melewati sawar darah otak. Ini termasuk virus HI. Beberapa bakteri, seperti Escherichia coli, terkadang mengatasi mekanisme pelindung penghalang dengan melepaskan racun khusus. Ketika sel untuk pertahanan kekebalan tubuh melewati sawar darah-otak, gambaran klinis dari multiple sclerosis dapat berkembang. Penelitian telah menunjukkan bahwa penyakit neurodegeneratif seperti penyakit Alzheimer juga membuat penghalang antara otak dan aliran darah dapat ditembus.

Ini mungkin titik awal dari kehancuran luas sel-sel otak. Penyalahgunaan alkohol dikenal sebagai faktor risiko utama penyakit neurologis. Konsumsi alkohol kronis merusak sawar darah-otak dengan konsekuensi yang tidak terduga. Gangguan fungsional penghalang mendukung infeksi bakteri dan reaksi inflamasi yang diinduksi secara autoimunologi di otak. Penyalahgunaan nikotin juga merupakan faktor risiko yang berkaitan dengan kerusakan sawar darah-otak Nikotin meningkatkan penyakit kardiovaskular, yang pada gilirannya berpengaruh besar pada kinerja otak.

Perokok berisiko lebih tinggi terkena meningitis bakterial. Penelitian telah menunjukkan bahwa nikotin mengubah struktur sawar darah-otak. Protein tight junction didistribusikan secara berbeda dan tidak dapat lagi menjalankan fungsinya secara penuh. Pengaruh radiasi elektromagnetik pada sawar darah otak juga dibahas. Efek kesehatan negatifnya dalam kisaran megahertz hingga gigahertz untuk kepadatan energi tinggi terbukti. Kepadatan energi yang tinggi dari radiasi elektromagnetik menyebabkan pemanasan yang terukur di jaringan yang terkena. Sejauh mana pemanasan merusak sawar darah-otak masih harus diselidiki.

Anda dapat menemukan obat Anda di sini

Penyakit otak tipikal & umum

• demensia
• penyakit Creutzfeldt-Jakob
• Kehilangan memori
• Perdarahan otak
• Meningitis