రక్తం-మెదడు అవరోధం: నిర్మాణం మరియు పనితీరు

రక్త-మెదడు అవరోధం ఏమిటి?

రక్తం-మెదడు అవరోధం రక్తం మరియు మెదడు పదార్ధాల మధ్య ఒక అవరోధం. ఇది మెదడులోని రక్త కేశనాళికల లోపలి గోడపై ఉన్న ఎండోథెలియల్ కణాలు మరియు నాళాల చుట్టూ ఉన్న ఆస్ట్రోసైట్స్ (గ్లియల్ కణాల రూపం) ద్వారా ఏర్పడుతుంది. కేశనాళిక మెదడు నాళాలలోని ఎండోథెలియల్ కణాలు గట్టి జంక్షన్లు (బెల్ట్-ఆకారంలో, ఇరుకైన జంక్షన్లు) అని పిలవబడే వాటి ద్వారా ఒకదానికొకటి గట్టిగా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి, తద్వారా కణాల మధ్య ఎటువంటి పదార్థాలు అనియంత్రిత పద్ధతిలో జారిపోలేవు. మెదడులోకి ప్రవేశించడానికి, అన్ని పదార్థాలు ఖచ్చితంగా నియంత్రించబడే కణాల గుండా ఉండాలి.

రక్తం మరియు మెదడు యొక్క కుహరం వ్యవస్థ మధ్య పోల్చదగిన అవరోధం ఉంది, ఇందులో సెరెబ్రోస్పానియల్ ఫ్లూయిడ్ (CSF) ఉంటుంది. ఇది బ్లడ్-మెదడు అవరోధం అని పిలవబడే రక్త-మెదడు అవరోధం కంటే కొంత బలహీనంగా ఉంటుంది. అందువలన, అవరోధం ఫంక్షన్ ఉన్నప్పటికీ, రక్తం మరియు CSF మధ్య పదార్ధాల కొంత మార్పిడి సాధ్యమవుతుంది.

రక్త-మెదడు అవరోధం యొక్క పని ఏమిటి?

రక్తం-మెదడు అవరోధం యొక్క వడపోత పనితీరు

రక్త-మెదడు అవరోధం కూడా అత్యంత ఎంపిక చేసిన వడపోత పనితీరును కలిగి ఉంది:

ఆక్సిజన్, కార్బన్ డయాక్సైడ్ లేదా మత్తు వాయువుల వంటి చిన్న కొవ్వు-కరిగే పదార్థాలు ఎండోథెలియల్ కణాల ద్వారా వ్యాప్తి చెందడం ద్వారా రక్త-మెదడు అవరోధాన్ని దాటగలవు. మెదడు కణజాలానికి అవసరమైన కొన్ని ఇతర పదార్థాలు (రక్త గ్లూకోజ్ = గ్లూకోజ్, ఎలక్ట్రోలైట్‌లు, కొన్ని పెప్టైడ్‌లు, ఇన్సులిన్ మొదలైనవి) ప్రత్యేక రవాణా వ్యవస్థల సహాయంతో అవరోధం గుండా వెళతాయి.

మరోవైపు, మిగిలిన పదార్థాలు వెనుకకు ఉంచబడతాయి, తద్వారా అవి సున్నితమైన మెదడులో ఎటువంటి హానిని కలిగించవు. ఉదాహరణకు, రక్తంలోని న్యూరోట్రాన్స్మిటర్లు రక్త-మెదడు అవరోధం గుండా వెళ్ళడానికి అనుమతించబడవు ఎందుకంటే అవి మెదడులోని నరాల కణాల నుండి సమాచార ప్రవాహానికి అంతరాయం కలిగిస్తాయి. రక్తం-మెదడు అవరోధం ద్వారా వివిధ మందులు మరియు వ్యాధికారకాలను కూడా మెదడు నుండి దూరంగా ఉంచాలి.

కొన్ని పదార్థాలు అడ్డంకిలోకి చొచ్చుకుపోతాయి

వైద్యంలో, రక్తం-మెదడు అవరోధాన్ని దాటలేని మెదడుకు మందులను అందించడం కొన్నిసార్లు అవసరం. ఒక ఉదాహరణ: పార్కిన్సన్స్ రోగుల మెదడుల్లో న్యూరోట్రాన్స్మిటర్ డోపమైన్ లోపం ఉంది. అయినప్పటికీ, రక్త-మెదడు అవరోధాన్ని దాటలేనందున రోగులకు భర్తీ చేయడానికి డోపమైన్ ఇవ్వబడదు. బదులుగా, రోగులకు డోపమైన్ పూర్వగామి లెవోడోపా (ఎల్-డోపా) ఇవ్వబడుతుంది, ఇది రక్తం నుండి మెదడులోకి సులభంగా వెళుతుంది. అక్కడ అది ఎంజైమ్ ద్వారా ప్రభావవంతమైన డోపమైన్‌గా మార్చబడుతుంది.

మెదడు కణితుల చికిత్స కోసం, కరోటిడ్ ధమనిలోకి అధిక హైపర్‌టోనిక్ ద్రావణాన్ని చొప్పించడం ద్వారా రక్త-మెదడు అవరోధం తాత్కాలికంగా భర్తీ చేయబడుతుంది. దీనివల్ల కణితిని నిరోధించే మందులు మెదడుకు చేరుతాయి.

రక్త-మెదడు అవరోధం ఎక్కడ ఉంది?

రక్త-మెదడు అవరోధం మెదడులో ఉంది. చక్కటి రక్తనాళాల లోపలి గోడపై ఉండే ఎండోథెలియల్ కణాలు గట్టి జంక్షన్‌ల ద్వారా నాళాల గోడను మూసివేస్తాయి, వాస్తవ అవరోధ పనితీరును (పరిసర ఆస్ట్రోసైట్‌లతో పాటు) అందిస్తాయి.

రక్త-మెదడు అవరోధం ఏ సమస్యలను కలిగిస్తుంది?

బిలిరుబిన్, పిత్త వర్ణద్రవ్యం, సాధారణంగా ప్లాస్మా ప్రొటీన్‌లతో బంధించడం ద్వారా మెదడు నుండి దూరంగా ఉంచబడుతుంది. అయితే నెలలు నిండని శిశువులలో, రక్తంలో బిలిరుబిన్ సాంద్రత హెమోలిసిస్ (ఎర్ర రక్త కణాల కరిగిపోవడం) మరియు నెమ్మదిగా క్షీణించడం వల్ల బిలిరుబిన్‌ను బంధించే ప్లాస్మా ప్రొటీన్‌ల సామర్థ్యాన్ని మించిపోయింది. ఉచిత, అపరిమిత బిలిరుబిన్ రక్త-మెదడు అవరోధం (శిశువు) దాటి మెదడు కణజాలంలోకి ప్రవేశిస్తుంది. ఈ న్యూక్లియర్ లేదా నియోనాటల్ ఐక్టెరస్ వల్ల కోలుకోలేని మెదడు దెబ్బతినవచ్చు.

అంటువ్యాధులు మరియు కణితులు

హెర్పెస్ వైరస్ సమూహం నుండి సైటోమెగలోవైరస్లు రక్త-మెదడు (శిశువు) అవరోధాన్ని దాటడానికి వాహకాలుగా తెల్ల రక్త కణాలను ఉపయోగిస్తాయి. గర్భిణీ స్త్రీలో, సంక్రమణ గర్భస్రావం (గర్భస్రావం), పుట్టబోయే పిండం మరణం లేదా మెదడు యొక్క వాపు (ఎన్సెఫాలిటిస్), మెదడులో కాల్సిఫికేషన్లు, మూర్ఛలు మరియు పక్షవాతంతో శిశువు యొక్క సాధారణ సంక్రమణకు దారితీస్తుంది. పుట్టిన తర్వాత శిశువుకు వ్యాధి సోకినట్లయితే, అదే లక్షణాలు సంభవించవచ్చు, కానీ కోర్సు అస్పష్టంగా ఉండవచ్చు.

కణితి మెటాస్టేసులు రక్త-మెదడు అవరోధాన్ని కూడా దాటగలవు. క్యాన్సర్ కణాలు తమను తాము కేశనాళికల యొక్క ఎండోథెలియల్ గోడకు జతచేస్తాయి మరియు సంశ్లేషణ కోసం తమ స్వంత అణువులను వ్యక్తపరుస్తాయి. ఇవి ప్రత్యేక గ్రాహకాలకు కట్టుబడి ఉంటాయి, దీని ద్వారా రక్త-మెదడు అవరోధం ద్వారా మార్గం తెరవబడుతుంది.