रक्त-मस्तिष्क अवरोध

रक्त-मस्तिष्क अवरोध रक्तप्रवाह और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के बीच अत्यधिक चयनात्मक अंतरापृष्ठ है, जो मुख्य रूप से मस्तिष्क केशिका एंडोथेलियल कोशिकाओं द्वारा बनता है जो टाइट जंक्शनों से जुड़े होते हैं और पेरिसाइट्स तथा एस्ट्रोसाइट एंड-फीट द्वारा समर्थित होते हैं। अधिकांश जल-घुलनशील और बड़े अणुओं के मुक्त मार्ग को प्रतिबंधित करके और इफ्लक्स ट्रांसपोर्टरों को व्यक्त करके, यह मस्तिष्क के सूक्ष्म वातावरण की रक्षा करता है, जबकि केंद्रीय तंत्रिका तंत्र तक पहुंचने वाली दवाओं को दृढ़ता से सीमित करता है।

Definition

रक्त-मस्तिष्क अवरोध एक चयनात्मक रूप से पारगम्य अंतरापृष्ठ है, जो टाइट-जंक्शन-सील्ड मस्तिष्क केशिका एंडोथेलियम के साथ-साथ पेरिसाइट्स और एस्ट्रोसाइट्स द्वारा बनता है, जो रक्त और मस्तिष्क के बाह्यकोशिकीय द्रव के बीच अणुओं के आदान-प्रदान को नियंत्रित करता है और कई दवाओं के केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में प्रवेश को सीमित करता है।

Scope

यह विषय दवा वितरण के निर्धारक के रूप में रक्त-मस्तिष्क अवरोध की संरचना और कार्य को शामिल करता है: न्यूरोवास्कुलर इकाई के सेलुलर घटक, वे मार्ग जिनसे अणु पार करते हैं या नहीं करते हैं, P-ग्लाइकोप्रोटीन जैसे इफ्लक्स ट्रांसपोर्टरों की भूमिका, और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र दवा एक्सपोजर के लिए इन विशेषताओं के परिणाम। यह अवरोध को एक फार्माकोकाइनेटिक अवधारणा के रूप में मानता है और उपचार मार्गदर्शन प्रदान नहीं करता है।

Core questions

• कौन सी सेलुलर संरचनाएं रक्त-मस्तिष्क अवरोध बनाती हैं और इसे इसकी चयनात्मकता प्रदान करती हैं?
• अणु किन मार्गों से अवरोध को पार कर सकते हैं, और कौन से भौतिक रासायनिक गुण पार करने के पक्ष में हैं?
• P-ग्लाइकोप्रोटीन जैसे इफ्लक्स ट्रांसपोर्टर मस्तिष्क में दवा के प्रवेश को कैसे सीमित करते हैं?
• रक्त-मस्तिष्क अवरोध केंद्रीय तंत्रिका तंत्र दवा वितरण को एक विशिष्ट फार्माकोकाइनेटिक चुनौती क्यों बनाता है?

Key concepts

• टाइट जंक्शन
• न्यूरोवास्कुलर इकाई (एंडोथेलियम, पेरिसाइट्स, एस्ट्रोसाइट्स)
• इफ्लक्स ट्रांसपोर्टर (P-ग्लाइकोप्रोटीन, BCRP)
• ट्रांससेलुलर बनाम पैरासेलुलर मार्ग
• प्रवेश के निर्धारक के रूप में लिपोफिलिसिटी और आणविक आकार
• वाहक-मध्यस्थ और रिसेप्टर-मध्यस्थ परिवहन
• सीएनएस दवा प्रवेश

Mechanisms

मस्तिष्क केशिका एंडोथेलियल कोशिकाएं निरंतर टाइट जंक्शनों द्वारा सील होती हैं जो अधिकांश परिधीय केशिकाओं में खुले पैरासेलुलर प्रसार को अवरुद्ध करती हैं, इसलिए अणुओं को ट्रांससेलुलर रूप से पार करना चाहिए। छोटी लिपोफिलिक दवाएं एंडोथेलियल झिल्ली के माध्यम से फैल सकती हैं, जबकि ध्रुवीय पोषक तत्व विशिष्ट वाहक-मध्यस्थ या रिसेप्टर-मध्यस्थ परिवहन प्रणालियों पर निर्भर करते हैं। यहां तक कि जो दवाएं प्रवेश कर सकती हैं, उन्हें अक्सर एटीपी-निर्भर इफ्लक्स ट्रांसपोर्टरों द्वारा रक्त में वापस पंप किया जाता है, जिनमें से P-ग्लाइकोप्रोटीन प्रोटोटाइपिक उदाहरण है, जो एक गेटकीपर के रूप में कार्य करता है जो मस्तिष्क के एक्सपोजर को कम करता है। पेरिसाइट्स और एस्ट्रोसाइट एंड-फीट, एंडोथेलियम के साथ मिलकर, एक न्यूरोवास्कुलर इकाई बनाते हैं जो इन अवरोध गुणों को प्रेरित और बनाए रखती है।

Clinical relevance

रक्त-मस्तिष्क अवरोध बताता है कि क्यों कई दवाएं मस्तिष्क में बहुत कम या कोई चिकित्सीय सांद्रता प्राप्त नहीं करती हैं और क्यों केंद्रीय तंत्रिका तंत्र दवा विकास को अवरोध प्रवेश और इफ्लक्स का हिसाब देना चाहिए। एक संदर्भ अवधारणा के रूप में यह इस बात की व्याख्या को सूचित करता है कि कुछ एजेंट केंद्रीय रूप से कार्य क्यों करते हैं और अन्य क्यों नहीं; यह वर्णनात्मक है और व्यक्तिगत उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

अवरोध की समझ नैदानिक ​​परीक्षणों के बजाय कोशिका-जैविक और औषधीय अनुसंधान पर आधारित है; अवरोध संरचना, परिवहन और इफ्लक्स को संश्लेषित करने वाली समीक्षाएं मानक संदर्भ आधार हैं।

History

उन्नीसवीं सदी के अंत और बीसवीं सदी की शुरुआत में किए गए अवलोकनों से पता चला कि अंतःशिरा रंजक अधिकांश ऊतकों को रंगते थे लेकिन मस्तिष्क को नहीं, जिससे रक्त और मस्तिष्क के बीच एक अवरोध का संकेत मिला। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी ने बाद में अवरोध को मस्तिष्क केशिका एंडोथेलियम के टाइट जंक्शनों तक स्थानीयकृत किया, और 1990 के दशक से P-ग्लाइकोप्रोटीन और संबंधित इफ्लक्स ट्रांसपोर्टरों द्वारा दवाओं के सक्रिय बहिष्करण की खोज ने केंद्रीय तंत्रिका तंत्र दवा प्रवेश की समझ को नया रूप दिया।

Debates

इफ्लक्स बनाम निष्क्रिय पारगम्यता मस्तिष्क प्रवेश को कितना नियंत्रित करती है?

मस्तिष्क का एक्सपोजर एंडोथेलियल झिल्ली के पार निष्क्रिय प्रसार और रक्त में सक्रिय इफ्लक्स दोनों को दर्शाता है; किसी दी गई दवा के लिए इन कारकों का सापेक्ष भार, और शुद्ध प्रवेश का सबसे अच्छा अनुमान कैसे लगाया जाए, यह एक सक्रिय मॉडलिंग प्रश्न बना हुआ है।

Key figures

• N. Joan Abbott
• Alfred Schinkel
• David Begley

Seminal works

• abbott-2006
• abbott-2010
• schinkel-1999

Frequently asked questions

अधिकांश दवाएं रक्त-मस्तिष्क अवरोध को क्यों पार नहीं कर पाती हैं?

टाइट जंक्शन मस्तिष्क केशिका एंडोथेलियम को सील करते हैं ताकि अणुओं को उनके बीच के बजाय कोशिकाओं के माध्यम से गुजरना पड़े, और P-ग्लाइकोप्रोटीन जैसे इफ्लक्स ट्रांसपोर्टर कई दवाओं को वापस रक्त में पंप करते हैं, इसलिए केवल छोटे, लिपोफिलिक, गैर-सब्सट्रेट अणु ही आसानी से प्रवेश करते हैं।

न्यूरोवास्कुलर इकाई क्या है?

यह मस्तिष्क केशिका एंडोथेलियल कोशिकाओं, पेरिसाइट्स और एस्ट्रोसाइट एंड-फीट का कार्यात्मक समूह है जो मिलकर अवरोध की चयनात्मक पारगम्यता को स्थापित और बनाए रखता है।