血液脳関門

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血液脳関門は、脳に有害な可能性のある物質が血流から脳に入るのを防ぎます。さらに、この生理学的障壁は、敏感な脳がその妨げられていない機能のために必要とする特別な内部環境を維持します。血液脳関門、その機能、克服できる物質、および血液脳関門を破壊する方法について知る必要があるすべてを読んでください！

血液脳関門とは何ですか？

血液脳関門は、血液と脳の物質の間の障壁です。これは、脳の毛細血管の内壁にある内皮細胞と、血管を取り巻く星状細胞（グリア細胞の一種）によって形成されます。毛細血管の内皮細胞は、いわゆるタイトジャンクション（ベルト状の狭いジャンクション）を介して非常に密接にリンクされているため、制御されていない方法で細胞間を物質がすり抜けることはありません。脳に入るには、すべての物質が細胞を通過する必要があり、これは厳密に管理されています。

血液と脳脊髄液（液体）を含む脳の空洞システムの間には、同等の障壁が存在します。このいわゆる血液脳関門は、血液脳関門よりもやや弱いです。バリア機能にもかかわらず、血液と液体の間で物質の特定の交換が可能です。

血液脳関門の機能は何ですか？

血液脳関門は、脳内に一定の内部環境が存在することを保証します。これにより、すべての脳機能がほとんど妨げられることなく実行されます。たとえば、血液のpHが変化した場合、この変動が脳に伝わってはなりません。カリウム濃度の変化は、再生できない神経細胞にも損傷を与えます。

血液脳関門には、選択性の高いフィルター機能もあります。

酸素、二酸化炭素、麻酔ガスなどの小さな脂溶性物質は、内皮細胞を介して拡散することにより、血液脳関門を通過する可能性があります。脳組織が必要とする他の特定の物質（血糖値=ブドウ糖、電解質、一部のペプチド、インスリンなど）は、特別な輸送システムの助けを借りてバリアを通過します。

ただし、残りの物質は保持されているため、敏感な脳に損傷を与えることはありません。たとえば、血液中の神経伝達物質は、脳内の神経細胞内の情報の流れを妨げるため、血液脳関門を通過することはできません。さまざまな薬物や病原体も、血液脳関門によって脳から遠ざける必要があります。

しかし、血液脳関門はすべての有害物質を抑えることはできません。たとえば、アルコール、ニコチン、ヘロインがバリアを貫通する可能性があります。髄膜炎（髄膜炎）を引き起こす細菌性またはウイルス性の病原体など、一部の細菌も脳に侵入することに成功します。

医学では、血液脳関門を通過できない薬物を脳に密輸する必要がある場合があります。例：パーキンソン病患者の脳の神経伝達物質ドーパミンに欠陥があります。しかし、ドーパミンは血液脳関門を通過できないため、病気の人にドーパミンを補うことはできません。代わりに、患者はドーパミン前駆体レボドパ（L-ドーパ）を受け取ります。これは血液から脳に簡単に移すことができます。そこで、酵素によって効果的なドーパミンに変換されます。

脳腫瘍を治療するために、頸動脈に高張液を注入することにより、血液脳関門が一時的に無効になります。これは、抗腫瘍薬が脳に入る方法です。

血液脳関門はどこにありますか？

血液脳関門は脳内にあります。細い血管の内壁にある内皮細胞は、密着結合を介して血管の壁を密閉し、したがって実際のバリア機能を（周囲の星状細胞とともに）確保します。

血液脳関門はどのような問題を引き起こす可能性がありますか？

脳卒中で血管が損傷した場合、または頭蓋骨損傷の場合に血漿が脳組織に侵入した場合、血液脳関門の透過性を高めることができます。脳が腫れます-脳浮腫が発症します。原因はまた、血管閉塞、中毒、または酸素不足による血液脳関門の損傷である可能性があります。その結果は、とりわけ、頭痛、麻痺、呼吸障害、および意識障害です。

胆汁の色素であるビリルビンは、通常、血漿タンパク質に結合することによって脳から遠ざけられます。しかし、未熟児では、溶血（赤血球の溶解）とゆっくりとした分解によって血中のビリルビン濃度が非常に高くなるため、血漿タンパク質がビリルビンに結合する能力を超えてしまいます。遊離した非結合ビリルビンは、血液脳関門（赤ちゃん）を通過して脳組織に入ることができます。この核または新生児黄疸は、不可逆的な脳損傷を引き起こす可能性があります。

ヘルペスウイルスグループのサイトメガロウイルスは、血液脳関門を通過するためのキャリアとして白血球を使用します（赤ちゃん）。妊娠中の女性では、感染は流産、胎児の死、または脳の炎症（脳炎）、脳の石灰化、けいれん、麻痺を伴う赤ちゃんの全身感染につながります。出生後に赤ちゃんが感染した場合、同じ症状が発生する可能性がありますが、経過は正常である可能性もあります。

血液液バリアの障害は、あらゆる形態の髄膜炎（髄膜炎）で発生します。真菌や寄生虫によって引き起こされる脳の膿瘍や脳の感染症も、このような障害によって引き起こされます。

腫瘍転移も血液脳関門を通過する可能性があります。癌細胞は毛細血管の内皮壁に付着し、接着のために独自の分子を発現します。次に、これらは血液脳関門を通過する道を開く特別な受容体に結合します。

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