रक्त-मेंदू अडथळा: रचना आणि कार्य

रक्त-मेंदूचा अडथळा काय आहे?

रक्त-मेंदूचा अडथळा हा रक्त आणि मेंदूतील पदार्थ यांच्यातील अडथळा आहे. हे मेंदूतील रक्त केशिकाच्या आतील भिंतीवरील एंडोथेलियल पेशी आणि रक्तवाहिन्यांभोवती असलेल्या अॅस्ट्रोसाइट्स (ग्लियल पेशींचे एक रूप) द्वारे तयार होते. केशिका मेंदूच्या वाहिन्यांमधील एंडोथेलियल पेशी तथाकथित घट्ट जंक्शन्स (बेल्ट-आकाराचे, अरुंद जंक्शन) द्वारे एकमेकांशी इतक्या घट्ट जोडलेल्या असतात की कोणतेही पदार्थ अनियंत्रित पद्धतीने पेशींमध्ये सरकू शकत नाहीत. मेंदूमध्ये प्रवेश करण्यासाठी, सर्व पदार्थ पेशींमधून जाणे आवश्यक आहे, जे कठोरपणे नियंत्रित आहे.

रक्त आणि मेंदूच्या पोकळी प्रणालीमध्ये एक तुलनात्मक अडथळा आहे, ज्यामध्ये सेरेब्रोस्पाइनल फ्लुइड (CSF) असतो. हा तथाकथित रक्त-सेरेब्रोस्पाइनल फ्लुइड अडथळा रक्त-मेंदूच्या अडथळ्यापेक्षा काहीसा कमकुवत आहे. अशा प्रकारे, अडथळा कार्य असूनही, रक्त आणि CSF यांच्यातील काही पदार्थांची देवाणघेवाण शक्य आहे.

रक्त-मेंदूच्या अडथळ्याचे कार्य काय आहे?

रक्त-मेंदूच्या अडथळ्याचे फिल्टर कार्य

रक्त-मेंदू अडथळा देखील एक अत्यंत निवडक फिल्टरिंग कार्य आहे:

ऑक्सिजन, कार्बन डायऑक्साइड किंवा संवेदनाहीन वायू यांसारखे लहान चरबी-विरघळणारे पदार्थ एंडोथेलियल पेशींमधून पसरून रक्त-मेंदूचा अडथळा पार करू शकतात. मेंदूच्या ऊतींना आवश्यक असलेले काही इतर पदार्थ (जसे की रक्तातील ग्लुकोज = ग्लुकोज, इलेक्ट्रोलाइट्स, काही पेप्टाइड्स, इन्सुलिन इ.) विशेष वाहतूक व्यवस्थेच्या मदतीने अडथळ्यातून पार केले जातात.

दुसरीकडे, उर्वरित पदार्थ मागे ठेवले जातात जेणेकरून ते संवेदनशील मेंदूचे कोणतेही नुकसान करू शकत नाहीत. उदाहरणार्थ, रक्तातील न्यूरोट्रांसमीटरला रक्त-मेंदूच्या अडथळ्यातून जाण्याची परवानगी नाही कारण ते मेंदूतील चेतापेशींमधून माहितीच्या प्रवाहात व्यत्यय आणतात. रक्त-मेंदूच्या अडथळ्यामुळे विविध औषधे आणि रोगजनकांना मेंदूपासून दूर ठेवणे आवश्यक आहे.

काही पदार्थ अडथळा भेदतात

वैद्यकशास्त्रात, कधीकधी मेंदूपर्यंत औषधे पोहोचवणे आवश्यक असते जे रक्त-मेंदूचा अडथळा पार करू शकत नाहीत. एक उदाहरण: पार्किन्सनच्या रुग्णांच्या मेंदूमध्ये न्यूरोट्रांसमीटर डोपामाइनची कमतरता असते. तथापि, रुग्णांना भरपाईसाठी डोपामाइन दिले जाऊ शकत नाही कारण ते रक्त-मेंदूचा अडथळा पार करू शकत नाही. त्याऐवजी, रुग्णांना डोपामाइन प्रिकर्सर लेव्होडोपा (एल-डोपा) दिले जाते, जे रक्तातून मेंदूमध्ये सहजपणे जाऊ शकते. त्यानंतर ते एका एन्झाइमद्वारे प्रभावी डोपामाइनमध्ये रूपांतरित होते.

ब्रेन ट्यूमरच्या उपचारांसाठी, कॅरोटीड धमनीत उच्च हायपरटोनिक द्रावण टाकून रक्त-मेंदूचा अडथळा तात्पुरता ओव्हरराइड केला जातो. यामुळे ट्यूमर-प्रतिरोधक औषधे मेंदूपर्यंत पोहोचू शकतात.

रक्त-मेंदूचा अडथळा कोठे आहे?

रक्त-मेंदूचा अडथळा मेंदूमध्ये असतो. सूक्ष्म रक्तवाहिन्यांच्या आतील भिंतीवरील एंडोथेलियल पेशी घट्ट जंक्शनद्वारे वाहिन्यांची भिंत सील करतात, वास्तविक अडथळा कार्य (आजूबाजूच्या अॅस्ट्रोसाइट्ससह) प्रदान करतात.

रक्त-मेंदूच्या अडथळ्यामुळे कोणत्या समस्या उद्भवू शकतात?

बिलीरुबिन, एक पित्त रंगद्रव्य, सामान्यत: प्लाझ्मा प्रथिनांना बांधून मेंदूच्या बाहेर ठेवले जाते. तथापि, अकाली जन्मलेल्या बाळांमध्ये, रक्तातील बिलीरुबिनची एकाग्रता हेमोलिसिस (लाल रक्तपेशींचे विघटन) आणि मंद अवनतीमुळे इतकी वाढू शकते की बिलीरुबिनला बांधण्याची प्लाझ्मा प्रोटीनची क्षमता ओलांडली जाते. मुक्त, अनबाउंड बिलीरुबिन नंतर रक्त-मेंदूचा अडथळा (बाळ) ओलांडू शकतो आणि मेंदूच्या ऊतींमध्ये प्रवेश करू शकतो. या विभक्त किंवा नवजात इक्टेरसमुळे मेंदूला अपरिवर्तनीय नुकसान होऊ शकते.

संक्रमण आणि ट्यूमर

नागीण विषाणू गटातील सायटोमेगॅलव्हायरस रक्त-मेंदू (बाळ) अडथळा पार करण्यासाठी वाहक म्हणून पांढऱ्या रक्त पेशींचा वापर करतात. गर्भवती महिलेमध्ये संसर्गामुळे गर्भपात (गर्भपात), न जन्मलेल्या भ्रूणाचा मृत्यू किंवा मेंदूचा दाह (एन्सेफलायटीस), मेंदूतील कॅल्सिफिकेशन, आकुंचन आणि अर्धांगवायूसह बाळाला सामान्यीकृत संसर्ग होतो. जर बाळाला जन्मानंतर संसर्ग झाला तर तीच लक्षणे दिसू शकतात, परंतु कोर्स अस्पष्ट राहू शकतो.

ट्यूमर मेटास्टेसेस देखील रक्त-मेंदू अडथळा पार करू शकतात. कर्करोगाच्या पेशी स्वतःला केशिकांच्या एंडोथेलियल भिंतीशी जोडतात आणि चिकटपणासाठी त्यांचे स्वतःचे रेणू व्यक्त करतात. हे नंतर विशेष रिसेप्टर्सशी बांधले जातात, ज्याद्वारे रक्त-मेंदूच्या अडथळ्यातून मार्ग खुला असतो.