Krevně-mozková bariéra a neuroimunitní regulace

Krevně-mozková bariéra je vysoce selektivní rozhraní tvořené specializovanými endoteliálními buňkami spolu s astrocyty, pericyty a bazální membránou, které kontroluje průchod molekul a buněk mezi krví a centrálním nervovým systémem. Omezením přístupu imunitních buněk a těsnou regulací chemického prostředí mozku je klíčová pro interakci nervového a imunitního systému.

Definition

Krevně-mozková bariéra je selektivně propustné rozhraní tvořené těsně spojenými mozkovými endoteliálními buňkami spolu s přidruženými astrocyty, pericyty a bazální membránou (neurovaskulární jednotka), které reguluje výměnu molekul a přístup imunitních buněk mezi krví a centrálním nervovým systémem.

Scope

Toto téma pokrývá buněčnou strukturu bariéry a neurovaskulární jednotky, mechanismy, které vytvářejí a udržují její selektivitu, její roli v regulaci přístupu imunitních buněk do mozku a důsledky narušení bariéry při zánětech a onemocněních. Zabývá se bariérou jako fyziologickým a neuroimunitním tématem, nikoli jako předmětem klinického managementu.

Core questions

• Jaké buněčné a molekulární vlastnosti činí krevně-mozkovou bariéru selektivně propustnou?
• Jak astrocyty, pericyty a endoteliální buňky spolupracují jako neurovaskulární jednotka?
• Jak bariéra reguluje vstup imunitních buněk do centrálního nervového systému?
• Co se stane, když je bariéra narušena při zánětu nebo onemocnění?

Key concepts

• Těsné spoje mozkového endotelu
• Neurovaskulární jednotka
• Astrocyty (koncové nožky)
• Pericyty
• Systémy selektivního transportu
• Imunitní privilegium a regulovaný imunitní přístup
• Narušení bariéry a propustnost

Mechanisms

Mozkové endoteliální buňky jsou spojeny kontinuálními těsnými spoji, které silně omezují paracetulární difuzi, a exprimují specializované transportéry a effluxní pumpy, které řídí, které molekuly procházejí. Koncové nožky astrocytů a pericyty interagují s endotelem, aby indukovaly a udržovaly tyto bariérové vlastnosti, čímž tvoří neurovaskulární jednotku. Tato architektura omezuje volný vstup imunitních buněk a cirkulujících mediátorů, což přispívá k regulovanému imunitnímu prostředí mozku. Zánětlivá signalizace může uvolnit spoje a zvýšit propustnost, což umožňuje infiltraci imunitních buněk a vystavení nervové tkáně plazmatickým složkám.

Clinical relevance

Dysfunkce krevně-mozkové bariéry doprovází mnoho neurologických a neurozánětlivých stavů a vlastnosti bariéry silně ovlivňují, které terapeutické látky se mohou dostat do mozku. Tento záznam popisuje fyziologii a způsob generování důkazů; je vzdělávací a není zdrojem individuálních diagnostických nebo léčebných rad.

History

Koncept bariéry vznikl z pozorování z konce 19. a počátku 20. století, že barviva vstříknutá do krve neobarvila mozek, což naznačovalo bariéru mezi krví a nervovou tkání. Pozdější ultrastrukturální studie lokalizovaly bariéru na těsné spoje mozkových endoteliálních buněk a následná práce prokázala přínos astrocytů a pericytů, což vedlo k integrovanému konceptu neurovaskulární jednotky.

Debates

Jak 'imunitně privilegovaný' je centrální nervový systém?

Mozek byl dlouho popisován jako imunitně privilegovaný, ale nyní se chápe, že imunitní dohled a regulovaný imunitní přístup probíhají pod přísnou kontrolou, nikoli že jsou nepřítomny, takže starší absolutní pojetí privilegia bylo upřesněno směrem k regulovanému přístupu.

Key figures

• N. Joan Abbott
• Richard Daneman
• Richard Ransohoff
• Costantino Iadecola

Seminal works

• abbott-2010
• obermeier-2013
• abbott-2006

Frequently asked questions

Co je neurovaskulární jednotka?

Je to funkční soubor mozkových endoteliálních buněk, pericytů, koncových nožek astrocytů, bazální membrány a blízkých neuronů, které společně vytvářejí a regulují krevně-mozkovou bariéru a průtok krve.

Proč je krevně-mozková bariéra důležitá pro léčbu léky?

Protože bariéra těsně omezuje, které molekuly vstupují do mozku, mnoho léků se nemůže dostat do centrálního nervového systému v účinném množství, což je hlavní výzva při vývoji terapií pro mozkové poruchy.