De hersenen worden van de rest van het lichaam gescheiden door de bloed-hersenbarrière. Hoe passeren virussen de bloed-hersenbarrière om toegang te krijgen tot het centrale zenuwstelsel? Hoe werkt de bloed-hersenbarrière?

De bloed-hersenbarrière is een zeer selectieve barrière waarvan de belangrijkste functie is om het centrale zenuwstelsel (CZS) te scheiden van de bloedbaan. Het mechanisme maakt het mogelijk om de uitwisselingen tussen het bloed en het hersencompartiment nauwkeurig te controleren. De bloed-hersenbarrière isoleert daarom de hersenen van de rest van het lichaam en voorziet ze van een specifieke omgeving, die verschilt van de interne omgeving van de rest van het lichaam.

De bloed-hersenbarrière heeft speciale filtereigenschappen die het mogelijk maken om te voorkomen dat mogelijk giftige vreemde stoffen de hersenen en het ruggenmerg binnendringen.

Deze hemoencefale barrière kan, dankzij zijn zeer selectieve filter, de doorgang van water, bepaalde gassen en vetoplosbare moleculen door passieve diffusie mogelijk maken, evenals het selectieve transport van moleculen zoals glucose en aminozuren die een rol spelen. cruciaal in de neuronale functie en voorkomen het binnendringen van potentiële lipofiele neurotoxinen, via een actief glycoproteïne-gemedieerd transportmechanisme.

Astrocyten (helpen de chemische en elektrische omgeving in stand te houden door de hersenen van de nodige voedingsstoffen te voorzien en hun afvalstoffen weg te spoelen) zijn essentieel bij het creëren van deze barrière.

De bloed-hersenbarrière beschermt de hersenen tegen gifstoffen en boodschappers die in het bloed circuleren.

Bovendien is deze rol tweesnijdend, omdat het ook het binnendringen van moleculen voor therapeutische doeleinden verhindert.

Sommige virussen kunnen deze barrière nog steeds passeren, hetzij door het bloed, hetzij door "retrograde axonaal" transport. Aandoeningen van de bloed-hersenbarrière worden veroorzaakt door verschillende ziekten.

Neurodegeneratieve ziekten

Vanwege zijn essentiële functie bij het handhaven van de cerebrale homeostase, kan de bloed-hersenbarrière ook het begin zijn van bepaalde neurologische ziekten zoals neurodegeneratieve ziekten en hersenletsels zoals de ziekte van Alzheimer (AD), maar die zeer zeldzaam blijven. .

Diabetes mellitus

Ook andere ziekten, zoals diabetes mellitus, hebben een slechte invloed op de instandhouding van de bloed-hersenbarrière.

Andere pathologieën

Andere pathologieën daarentegen interfereren met de functie van het endotheel van binnenuit, dat wil zeggen dat de gehele bloed-hersenbarrière wordt beschadigd door acties van de extracellulaire matrix.

Een aantal hersenziekten wordt daarentegen gemanifesteerd door het feit dat bepaalde pathogenen de bloed-hersenbarrière kunnen passeren en herseninfecties veroorzaken die verwoestende ziekten zijn die gepaard gaan met een hoge mortaliteit of bij overlevenden van ernstige neurologische gevolgen. Deze omvatten bijvoorbeeld een verscheidenheid aan pathogene micro-organismen, bacteriën, schimmels, HI-virus, humaan T-lymfotroop virus 1, West-Nijlvirus en bacteriën, zoals Neisseria meningitidis of Vibrio cholerae.

Bij multiple sclerose zijn "pathogenen" cellen van het immuunsysteem van het lichaam die de bloed-hersenbarrière passeren.

Metastatische cellen passeren met succes de bloed-hersenbarrière in sommige niet-hersentumoren en kunnen metastasen in de hersenen veroorzaken (glioblastoom).

Het toedienen van behandelingen aan de hersenen door de bloed-hersenbarrière te passeren, is een echte reis omdat het ook de toegang van medicijnen, vooral die met een grote moleculaire structuur, tot het te behandelen gebied verhindert.

Sommige geneesmiddelen, zoals temozolomide, die worden gebruikt om glioblastoom te bestrijden, hebben de chemische en fysische eigenschappen waardoor het de barrière kan passeren en de tumor kan bereiken.

Een van de mogelijkheden die worden onderzocht in een poging om dit probleem op te heffen, is het implementeren van technieken die mechanisch de bloed-hersenbarrière kunnen binnendringen.

De bloed-hersenbarrière is een belangrijke barrière voor behandeling, maar er is onderzoek gaande.

Het eerste contrastproduct dat voor MRI werd ontwikkeld, was gadolinium (Gd) en vervolgens Gd-DTPA77, waarmee geavanceerdere MRI's konden worden verkregen voor de diagnose van lokale laesies van de bloed-hersenbarrière. Het Gd-DTPA-molecuul is zeer ondoordringbaar om een ​​gezonde bloed-hersenbarrière te passeren.

Andere beeldvormingsmechanismen

Het gebruik van "single-photon emissie tomografie" of "positron emissie tomografie".

Defecten in de bloed-hersenbarrière kunnen ook worden vastgesteld door diffusie van geschikte contrastmiddelen met behulp van computertomografie.