रक्त-मस्तिष्क बाधा और ग्लियल इंटरफेस

रक्त-मस्तिष्क बाधा एक चयनात्मक इंटरफेस है जो परिसंचारी रक्त को केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के पैरेन्काइमा से अलग करती है। यह मुख्य रूप से टाइट जंक्शनों द्वारा जुड़ी मस्तिष्क केशिका एंडोथेलियल कोशिकाओं द्वारा बनती है, जिसे पेरिसाइट्स, एक बेसमेंट मेम्ब्रेन और एस्ट्रोसाइट्स के एंड-फीट द्वारा समर्थित किया जाता है। न्यूरॉन्स के साथ मिलकर ये तत्व न्यूरोवस्कुलर इकाई बनाते हैं, जिसमें ग्लियल कोशिकाएं बाधा स्थापित करने और विनियमित करने तथा रक्त प्रवाह को तंत्रिका गतिविधि से जोड़ने में मदद करती हैं।

Definition

रक्त-मस्तिष्क बाधा एक चयनात्मक रूप से पारगम्य इंटरफेस है, जो टाइट-जंक्शन-युग्मित मस्तिष्क एंडोथेलियल कोशिकाओं के साथ-साथ पेरिसाइट्स, बेसमेंट मेम्ब्रेन और एस्ट्रोसाइट एंड-फीट द्वारा बनती है, जो रक्त और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के बीच पदार्थों के मार्ग को नियंत्रित करती है।

Scope

यह विषय रक्त-मस्तिष्क बाधा की सेलुलर वास्तुकला और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के ग्लियल इंटरफेस को शामिल करता है: टाइट-जंक्शन एंडोथेलियम, पेरिसाइट्स और बेसमेंट मेम्ब्रेन, एस्ट्रोसाइट एंड-फीट और ग्लिया लिमिटन्स, और न्यूरोवस्कुलर कपलिंग सहित न्यूरोवस्कुलर इकाई की अवधारणा। यह संदर्भ-शैक्षणिक है और नैदानिक मार्गदर्शन नहीं देता है।

Core questions

• रक्त-मस्तिष्क बाधा का निर्माण कौन सी कोशिकाएं करती हैं और प्रत्येक का क्या योगदान है?
• एस्ट्रोसाइट एंड-फीट का बाधा और ग्लिया लिमिटन्स से क्या संबंध है?
• न्यूरोवस्कुलर इकाई क्या है?
• स्थानीय रक्त प्रवाह तंत्रिका गतिविधि से कैसे जुड़ा है?

Key concepts

• रक्त-मस्तिष्क बाधा
• एंडोथेलियल टाइट जंक्शन
• पेरिसाइट्स और बेसमेंट मेम्ब्रेन
• एस्ट्रोसाइट एंड-फीट
• ग्लिया लिमिटन्स
• न्यूरोवस्कुलर इकाई
• न्यूरोवस्कुलर कपलिंग

Mechanisms

मस्तिष्क केशिका एंडोथेलियल कोशिकाएं निरंतर टाइट जंक्शनों द्वारा सील होती हैं जो पैरासेलुलर मार्ग को बहुत प्रतिबंधित करती हैं, इसलिए अधिकांश अणुओं को विनियमित ट्रांससेलुलर परिवहन द्वारा पार करना पड़ता है; साझा बेसमेंट मेम्ब्रेन में अंतर्निहित पेरिसाइट्स और एस्ट्रोसाइट एंड-फीट जो वाहिका को घेरते हैं, दोनों इन बाधा गुणों को प्रेरित करने और बनाए रखने में योगदान करते हैं (Daneman & Prat, 2015; Abbott et al., 2006)। एस्ट्रोसाइट एंड-फीट, ग्लिया लिमिटन्स के साथ मिलकर जो वे मस्तिष्क की सतह पर बनाते हैं, संवहनी तंत्र को तंत्रिका ऊतक से जोड़ते हैं। व्यापक न्यूरोवस्कुलर इकाई में, न्यूरॉन्स, एस्ट्रोसाइट्स और संवहनी कोशिकाओं के बीच संकेत स्थानीय रक्त प्रवाह को चयापचय मांग को पूरा करने के लिए समायोजित करते हैं, इस प्रक्रिया को न्यूरोवस्कुलर कपलिंग कहा जाता है (Iadecola, 2017; Attwell et al., 2010)।

Clinical relevance

रक्त-मस्तिष्क बाधा की अखंडता केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में दवा वितरण, एडिमा, न्यूरोइन्फ्लेमेशन और स्ट्रोक को समझने के लिए महत्वपूर्ण है, और कई न्यूरोलॉजिकल स्थितियों में बाधा का टूटना एक विशेषता है। यह प्रविष्टि शैक्षिक संदर्भ के लिए सामान्य संरचना और शरीर विज्ञान का वर्णन करती है और निदान या उपचार का आधार नहीं है।

History

बाधा का अनुमान पॉल एर्लिच और एडविन गोल्डमैन द्वारा उन्नीसवीं सदी के अंत और बीसवीं सदी की शुरुआत के डाई प्रयोगों से लगाया गया था, जिसमें दिखाया गया था कि रक्त में इंजेक्ट की गई डाई मस्तिष्क को छोड़ देती थी जबकि सेरेब्रोस्पाइनल द्रव में इंजेक्ट की गई डाई इसे रंग देती थी। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी ने बाद में बाधा को टाइट-जंक्शन एंडोथेलियम तक स्थानीयकृत किया, और पेरिसाइट्स और एस्ट्रोसाइट एंड-फीट के योगदान को उत्तरोत्तर मान्यता मिली। इयाडेकोला (2017) द्वारा समीक्षा की गई न्यूरोवस्कुलर इकाई की एकीकृत अवधारणा ने बाधा को एक समन्वित सेलुलर समूह के एक कार्य के रूप में फिर से परिभाषित किया।

Key figures

• Paul Ehrlich
• Edwin Goldmann
• Costantino Iadecola

Seminal works

• daneman-2015
• abbott-2006
• iadecola-2017

Frequently asked questions

रक्त-मस्तिष्क बाधा की सील वास्तव में क्या बनाती है?

सील मस्तिष्क केशिका एंडोथेलियल कोशिकाओं के बीच टाइट जंक्शनों द्वारा बनती है, जो कोशिकाओं के बीच पदार्थों की गति को प्रतिबंधित करती है; पेरिसाइट्स, बेसमेंट मेम्ब्रेन और एस्ट्रोसाइट एंड-फीट इस गुण को प्रेरित करने और बनाए रखने में मदद करते हैं।

न्यूरोवस्कुलर इकाई क्या है?

न्यूरोवस्कुलर इकाई न्यूरॉन्स, एस्ट्रोसाइट्स और संवहनी कोशिकाओं (एंडोथेलियम और पेरिसाइट्स) का कार्यात्मक समूह है जो एक साथ रक्त-मस्तिष्क बाधा बनाते हैं और स्थानीय रक्त प्रवाह को तंत्रिका गतिविधि के अनुसार समायोजित करते हैं।