Hva er blod-hjerne-barrieren?
Blod-hjerne-barrieren er en barriere mellom blodet og hjernesubstansen. Det dannes av endotelcellene på den indre veggen av blodkapillærene i hjernen og astrocyttene (en form for gliaceller) som omgir karene. Endotelcellene i kapillærhjernekarene er så tett knyttet til hverandre via såkalte tight junctions (belteformede, smale junctions) at ingen stoffer kan skli mellom cellene på en ukontrollert måte. For å komme inn i hjernen må alle stoffer passere gjennom cellene, noe som er strengt kontrollert.
En sammenlignbar barriere eksisterer mellom blodet og hjernens hulromssystem, som inneholder cerebrospinalvæsken (CSF). Denne såkalte blod-cerebrospinalvæskebarrieren er noe svakere enn blod-hjerne-barrieren. Til tross for barrierefunksjonen er således en viss utveksling av stoffer mellom blod og CSF mulig.
Hva er funksjonen til blod-hjerne-barrieren?
Filterfunksjonen til blod-hjerne-barrieren
Blod-hjerne-barrieren har også en svært selektiv filtreringsfunksjon:
Små fettløselige stoffer som oksygen, karbondioksid eller til og med anestetiske gasser kan krysse blod-hjerne-barrieren ved å diffundere gjennom endotelcellene. Visse andre stoffer som kreves av hjernevevet (som blodsukker = glukose, elektrolytter, noen peptider, insulin osv.) føres gjennom barrieren ved hjelp av spesielle transportsystemer.
De resterende stoffene holdes derimot tilbake slik at de ikke kan forårsake noen skade i den sensitive hjernen. For eksempel får ikke nevrotransmittere i blodet passere blod-hjerne-barrieren fordi de ville forstyrre strømmen av informasjon fra nervecellene i hjernen. Ulike medikamenter og patogener må også holdes unna hjernen av blod-hjerne-barrieren.
Noen stoffer trenger gjennom barrieren
I medisin er det noen ganger nødvendig å levere medikamenter til hjernen som ikke kan krysse blod-hjerne-barrieren. Ett eksempel: Hjernen til Parkinson-pasienter har mangel på nevrotransmitteren dopamin. Pasientene kan imidlertid ikke få dopamin som kompensasjon fordi det ikke kan krysse blod-hjerne-barrieren. I stedet får pasientene dopaminforløperen levodopa (L-dopa), som lett kan gå fra blodet til hjernen. Der blir det så omdannet av et enzym til det effektive dopamin.
For behandling av hjernesvulster blir blod-hjerne-barrieren midlertidig overstyrt ved å tilføre en svært hypertonisk løsning inn i halspulsåren. Dette gjør at svulsthemmende medisiner kan nå hjernen.
Hvor ligger blod-hjerne-barrieren?
Blod-hjerne-barrieren er lokalisert i hjernen. Endotelcellene på den indre veggen av de fine blodårene forsegler karveggen gjennom tette koblinger, og gir den faktiske barrierefunksjonen (sammen med de omkringliggende astrocyttene).
Hvilke problemer kan blod-hjerne-barrieren forårsake?
Bilirubin, et gallepigment, holdes normalt ute av hjernen ved å binde seg til plasmaproteiner. Hos premature babyer kan imidlertid konsentrasjonen av bilirubin i blodet økes så kraftig ved hemolyse (oppløsning av røde blodlegemer) og langsom nedbrytning at plasmaproteiners evne til å binde bilirubin overskrides. Det frie, ubundne bilirubinet kan deretter krysse blod-hjerne-barrieren (baby) og gå inn i hjernevev. Denne kjernefysiske eller neonatale ikterusen kan resultere i irreversibel hjerneskade.
Infeksjoner og svulster
Cytomegalovirus fra herpesvirusgruppen bruker hvite blodceller som bærere for å krysse blod-hjerne-barrieren (baby). Hos en gravid kvinne fører infeksjon til spontanabort (abort), død av det ufødte embryoet, eller generalisert infeksjon av babyen med betennelse i hjernen (encefalitt), forkalkninger i hjernen, kramper og lammelser. Hvis barnet blir smittet etter fødselen, kan de samme symptomene oppstå, men forløpet kan forbli upåfallende.
Tumormetastaser kan også krysse blod-hjerne-barrieren. Kreftceller fester seg til endotelveggen i kapillærene og uttrykker sine egne molekyler for adhesjon. Disse binder seg så til spesielle reseptorer, ved hjelp av hvilke veien gjennom blod-hjerne-barrieren er åpen.
