Гематоэнцефалический барьер ЦНС

ЦНС защищена от резких изменений внешней среды полупроницаемым барьером, называемом  гематоэнцефалическим,  в виде тесных контактов между эндотелиальными клетками капилляров ЦНС. В результате  поступление высокозаряженных ионов и крупных молекул из крови в головной и спинной мозг становится сильно ограниченным. Кроме того, перемещениям некоторых веществ препятствуют клетки нейроглии - астроциты . В частности, они поглощают К+, регулируя концентрацию этих ионов во внеклеточном пространстве. Транспортные механизмы удаляют из ЦНС различные химические соединения (например, пенициллин).

Следовательно, гематоэнцефалический барьер между кровью и нервной тканью препятствует проникновению в мозг крупных или полярных молекул, а также клеток крови, в том числе иммунной системы. Плотные контакты между клетками эндотелия капилляров ЦНС препятствуют выходу лейкоцитов, микроорганизмов и даже макромолекул в субарахноидальное пространство.

Гематоэнцефалический барьер нарушается при патологических состояниях. Так, вещества, никогда не попадающие из крови в здоровый мозг, могут проникать в новообразования мозговой ткани. Это обстоятельство используется при радиологических исследованиях: в кровоток вводят рентгеноконтрастные препараты, которые в нормальных условиях задерживаются гематоэнцефалическим барьером. Препарат поступает из крови в опухоль, что позволяет определить ее локализацию и размеры. 

У некоторых микробов выработались высокоспециализированные механизмы (пока малоизученные) преодоления этого барьера. Известно, что вирусы бешенства и вирусы простого герпеса (у человека) и реовирус (у экспериментальных животных) попадают в ЦНС, передвигаясь по нервам, а инкапсулированные бактерии и грибы обладают поверхностными компонентами, позволяющими им проходить через гематоэнцефалический барьер.

Таким образом, механизмы преодоления гематоэнцефалического барьера высокоспециализированы. Так, они имеются лишь у определенных серотипов возбудителей, способных вызывать менингит . Менингит новорожденных , например, вызывают только те Streptococcus agalactiae , которые относятся к серотипу III. Другие серотипы тоже патогенны, но вызывают инфекционные процессы вне ЦНС. Такая избирательность, видимо, определяется пространственной структурой капсульного полисахарида серотипа III, так как капсульные полисахариды других серотипов содержат те же компоненты, но имеют иную пространственную структуру.

Астроциты - единственные клетки, располагающиеся между капиллярами и телами нейронов и участвующие в транспорте веществ из крови к нейронам и транспорте продуктов метаболизма нейронов обратно в кровь, - формируют гематоэнцефалический барьер. Он обеспечивает избирательное прохождение из крови в ткань мозга различных веществ. Благодаря гематоэнцефалическому барьеру в экспериментах многие продукты обмена, токсины, вирусы, яды при введении в кровь почти не обнаруживаются в спинномозговой жидкости.

Ссылки:

Все ссылки