இரத்த-மூளைத் தடை

மூளையின் ஹோமியோஸ்டாசிஸை உறுதி செய்வதற்கு இரத்த-மூளைத் தடை மிகவும் முக்கியமானது, ஆனால் அதன் உருவாக்கம் தொடர்பான பல கேள்விகள் இன்னும் முழுமையாக தெளிவுபடுத்தப்படவில்லை. ஆனால் BBB மிகவும் வேறுபட்ட, சிக்கலான மற்றும் அடர்த்தியான ஹிஸ்டோஹெமடிக் தடையாகும் என்பது ஏற்கனவே தெளிவாகியுள்ளது. அதன் முக்கிய கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டு அலகு மூளை நுண்குழாய்களின் எண்டோடெலியல் செல்கள் ஆகும்.

மூளையின் வளர்சிதை மாற்றம், வேறு எந்த உறுப்பையும் போல, இரத்த ஓட்டத்தில் நுழையும் பொருட்களைப் பொறுத்தது. நரம்பு மண்டலத்தின் செயல்பாட்டை உறுதி செய்யும் ஏராளமான இரத்த நாளங்கள், அவற்றின் சுவர்கள் வழியாக பொருட்களின் ஊடுருவல் செயல்முறை தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டதாக இருப்பதால் வேறுபடுகின்றன. மூளையின் நுண்குழாய்களின் எண்டோடெலியல் செல்கள் தொடர்ச்சியான இறுக்கமான தொடர்புகளால் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்டுள்ளன, எனவே பொருட்கள் செல்கள் வழியாக மட்டுமே செல்ல முடியும், ஆனால் அவற்றுக்கிடையே அல்ல. இரத்த-மூளைத் தடையின் இரண்டாவது அங்கமான க்ளியா செல்கள், நுண்குழாய்களின் வெளிப்புற மேற்பரப்புக்கு அருகில் உள்ளன. மூளையின் வென்ட்ரிக்கிள்களின் வாஸ்குலர் பிளெக்ஸஸில், தடையின் உடற்கூறியல் அடிப்படையானது எபிதீலியல் செல்கள் ஆகும், அவை ஒன்றோடொன்று இறுக்கமாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன. தற்போது, இரத்த-மூளைத் தடையானது ஒரு உடற்கூறியல் மற்றும் உருவவியல் ரீதியாக அல்ல, ஆனால் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட முறையில் கடந்து செல்லும் திறன் கொண்ட ஒரு செயல்பாட்டு உருவாக்கமாகவும், சில சந்தர்ப்பங்களில் செயலில் போக்குவரத்து வழிமுறைகளைப் பயன்படுத்தி நரம்பு செல்களுக்கு பல்வேறு மூலக்கூறுகளை வழங்குவதாகவும் கருதப்படுகிறது. இதனால், தடை ஒழுங்குமுறை மற்றும் பாதுகாப்பு செயல்பாடுகளைச் செய்கிறது.

மூளையில் இரத்த-மூளைத் தடை பலவீனமடையும் கட்டமைப்புகள் உள்ளன. இவை முதன்மையாக ஹைபோதாலமஸ், அதே போல் 3வது மற்றும் 4வது வென்ட்ரிக்கிள்களின் அடிப்பகுதியில் உள்ள பல கட்டமைப்புகள் - மிகவும் பின்புற புலம் (ஏரியா போஸ்ட்ரீமா), சப்ஃபோர்னிகல் மற்றும் சப்கமிஷரல் உறுப்புகள் மற்றும் பினியல் உடல். இஸ்கிமிக் மற்றும் அழற்சி மூளைப் புண்களில் BBB இன் ஒருமைப்பாடு பாதிக்கப்படுகிறது.

இந்த செல்களின் பண்புகள் இரண்டு நிபந்தனைகளை பூர்த்தி செய்யும் போது இரத்த-மூளைத் தடை முழுமையாக உருவாகியதாகக் கருதப்படுகிறது. முதலாவதாக, அவற்றில் திரவ-கட்ட எண்டோசைட்டோசிஸின் (பினோசைட்டோசிஸ்) விகிதம் மிகக் குறைவாக இருக்க வேண்டும். இரண்டாவதாக, செல்களுக்கு இடையில் குறிப்பிட்ட இறுக்கமான சந்திப்புகள் உருவாக வேண்டும், அவை மிக அதிக மின் எதிர்ப்பால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. இது பியா மேட்டரின் நுண்குழாய்களுக்கு 1000-3000 ஓம்/செ.மீ2 மற்றும் இன்ட்ராபரன்கிமல் பெருமூளை நுண்குழாய்களுக்கு 2000 முதல் 8000 0 மீ/செ.மீ2 வரையிலான மதிப்புகளை அடைகிறது ^. ஒப்பிடுகையில்: எலும்பு தசை நுண்குழாய்களின் டிரான்செண்டோதெலியல் மின் எதிர்ப்பின் சராசரி மதிப்பு 20 ஓம்/செ.மீ2 மட்டுமே.

பெரும்பாலான பொருட்களுக்கு இரத்த-மூளைத் தடையின் ஊடுருவல் பெரும்பாலும் அவற்றின் பண்புகளாலும், நியூரான்கள் இந்த பொருட்களை சுயாதீனமாக ஒருங்கிணைக்கும் திறனாலும் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. இந்தத் தடையை கடக்கக்கூடிய பொருட்களில், முதலில், ஆக்ஸிஜன் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு, அத்துடன் பல்வேறு உலோக அயனிகள், குளுக்கோஸ், அத்தியாவசிய அமினோ அமிலங்கள் மற்றும் சாதாரண மூளை செயல்பாட்டிற்குத் தேவையான கொழுப்பு அமிலங்கள் ஆகியவை அடங்கும். குளுக்கோஸ் மற்றும் வைட்டமின்கள் கேரியர்களைப் பயன்படுத்தி கொண்டு செல்லப்படுகின்றன. அதே நேரத்தில், டி- மற்றும் எல்-குளுக்கோஸ் தடையின் வழியாக வெவ்வேறு ஊடுருவல் விகிதங்களைக் கொண்டுள்ளன - முந்தையது 100 மடங்கு அதிகமாகும். மூளையின் ஆற்றல் வளர்சிதை மாற்றத்திலும், பல அமினோ அமிலங்கள் மற்றும் புரதங்களின் தொகுப்பிலும் குளுக்கோஸ் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.

இரத்த-மூளைத் தடையின் செயல்பாட்டை தீர்மானிக்கும் முக்கிய காரணி நரம்பு செல்களின் வளர்சிதை மாற்றத்தின் அளவு ஆகும்.

நியூரான்களுக்குத் தேவையான பொருட்களை வழங்குவது, அவற்றை நெருங்கும் இரத்த நுண்குழாய்கள் மூலம் மட்டுமல்லாமல், மென்மையான மற்றும் அராக்னாய்டு சவ்வுகளின் செயல்முறைகள் மூலமாகவும் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, இதன் மூலம் செரிப்ரோஸ்பைனல் திரவம் சுழல்கிறது. செரிப்ரோஸ்பைனல் திரவம் மண்டை ஓட்டின் குழியிலும், மூளையின் வென்ட்ரிக்கிள்களிலும், மூளையின் சவ்வுகளுக்கு இடையிலான இடைவெளிகளிலும் அமைந்துள்ளது. மனிதர்களில், அதன் அளவு சுமார் 100-150 மில்லி ஆகும். செரிப்ரோஸ்பைனல் திரவத்திற்கு நன்றி, நரம்பு செல்களின் சவ்வூடுபரவல் சமநிலை பராமரிக்கப்படுகிறது மற்றும் நரம்பு திசுக்களுக்கு நச்சுத்தன்மையுள்ள வளர்சிதை மாற்ற பொருட்கள் அகற்றப்படுகின்றன.

மத்தியஸ்தர் பரிமாற்றத்தின் பாதைகள் மற்றும் வளர்சிதை மாற்றத்தில் இரத்த-மூளைத் தடையின் பங்கு (படி: ஷெப்பர்ட், 1987) 

இரத்த-மூளைத் தடையின் வழியாகப் பொருட்கள் செல்வது, அவற்றுக்கான வாஸ்குலர் சுவரின் ஊடுருவலை (மூலக்கூறு எடை, சார்ஜ் மற்றும் பொருளின் லிப்போபிலிசிட்டி) மட்டுமல்ல, செயலில் உள்ள போக்குவரத்து அமைப்பின் இருப்பு அல்லது இல்லாமையையும் சார்ந்துள்ளது.

இரத்த-மூளைத் தடையின் ஊடாக இந்தப் பொருளின் பரிமாற்றத்தை உறுதி செய்யும் ஸ்டீரியோஸ்பெசிஃபிக் இன்சுலின்-சுயாதீன குளுக்கோஸ் டிரான்ஸ்போர்ட்டர் (GLUT-1), மூளை நுண்குழாய்களின் எண்டோடெலியல் செல்களில் ஏராளமாக உள்ளது. இந்த டிரான்ஸ்போர்ட்டரின் செயல்பாடு சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ் மூளைக்குத் தேவையானதை விட 2-3 மடங்கு அதிக அளவில் குளுக்கோஸை வழங்குவதை உறுதிசெய்யும்.

இரத்த-மூளைத் தடையின் போக்குவரத்து அமைப்புகளின் பண்புகள் (படி: பார்ட்ரிட்ஜ், ஓல்டென்டார்ஃப், 1977)

போக்குவரத்து இணைப்புகள்	முன்னுரிமை அடி மூலக்கூறு	கி.மீ., மிமீ.	அதிகபட்சம் nmol/நிமிடம்*கிராம்
ஹெக்ஸோஸ்கள்	குளுக்கோஸ்	9	1600 தமிழ்
மோனோகார்பாக்சிலிக் அமிலங்கள்	லாக்டேட்	1.9 தமிழ்	120 (அ)
நடுநிலை அமினோ அமிலங்கள்	ஃபீனைலாலனைன்	0.12 (0.12)	30 மீனம்
அத்தியாவசிய அமினோ அமிலங்கள்	லைசின்	0.10 (0.10)	6
அமீன்கள்	கோலின்	0.22 (0.22)	6
பியூரின்கள்	அடினீன்	0.027 (ஆங்கிலம்)	1
நியூக்ளியோசைடுகள்	அடினோசின்	0,018 (ஆங்கிலம்)	0.7

இந்த டிரான்ஸ்போர்ட்டரின் செயல்பாடு பலவீனமான குழந்தைகள், செரிப்ரோஸ்பைனல் திரவத்தில் குளுக்கோஸின் அளவில் குறிப்பிடத்தக்க குறைவு மற்றும் மூளையின் வளர்ச்சி மற்றும் செயல்பாட்டில் தொந்தரவுகளை அனுபவிக்கின்றனர்.

மோனோகார்பாக்சிலிக் அமிலங்கள் (எல்-லாக்டேட், அசிடேட், பைருவேட்) மற்றும் கீட்டோன் உடல்கள் தனித்தனி ஸ்டீரியோஸ்பெசிஃபிக் அமைப்புகளால் கொண்டு செல்லப்படுகின்றன. அவற்றின் போக்குவரத்து தீவிரம் குளுக்கோஸை விட குறைவாக இருந்தாலும், அவை புதிதாகப் பிறந்த குழந்தைகளிலும் பட்டினியின் போதும் ஒரு முக்கியமான வளர்சிதை மாற்ற அடி மூலக்கூறாகும்.

மத்திய நரம்பு மண்டலத்திற்குள் கோலின் போக்குவரத்தும் டிரான்ஸ்போர்ட்டரால் மத்தியஸ்தம் செய்யப்படுகிறது மற்றும் நரம்பு மண்டலத்தில் அசிடைல்கொலின் தொகுப்பின் விகிதத்தால் கட்டுப்படுத்தப்படலாம்.

வைட்டமின்கள் மூளையால் ஒருங்கிணைக்கப்படுவதில்லை, மேலும் சிறப்பு போக்குவரத்து அமைப்புகளைப் பயன்படுத்தி இரத்தத்திலிருந்து வழங்கப்படுகின்றன. இந்த அமைப்புகள் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த போக்குவரத்து செயல்பாட்டைக் கொண்டிருந்தாலும், சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ் அவை மூளைக்குத் தேவையான வைட்டமின்களின் அளவைக் கொண்டு செல்வதை உறுதி செய்ய முடியும், ஆனால் அவற்றின் உணவில் உள்ள குறைபாடு நரம்பியல் கோளாறுகளுக்கு வழிவகுக்கும். சில பிளாஸ்மா புரதங்கள் இரத்த-மூளைத் தடையையும் ஊடுருவ முடியும். அவற்றின் ஊடுருவலின் வழிகளில் ஒன்று ஏற்பி-மத்தியஸ்த டிரான்சைட்டோசிஸ் ஆகும். இன்சுலின், டிரான்ஸ்ஃபெரின், வாசோபிரசின் மற்றும் இன்சுலின் போன்ற வளர்ச்சி காரணி தடையை ஊடுருவுவது இப்படித்தான். மூளை நுண்குழாய்களின் எண்டோதெலியல் செல்கள் இந்த புரதங்களுக்கு குறிப்பிட்ட ஏற்பிகளைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் புரத-ஏற்பி வளாகத்தை எண்டோசைட்டோஸ் செய்ய முடிகிறது. அடுத்தடுத்த நிகழ்வுகளின் விளைவாக, சிக்கலானது சிதைந்து, அப்படியே புரதம் செல்லின் எதிர் பக்கத்தில் வெளியிடப்படலாம், மேலும் ஏற்பியை மீண்டும் சவ்வுக்குள் ஒருங்கிணைக்க முடியும் என்பது முக்கியம். பாலிகேஷனிக் புரதங்கள் மற்றும் லெக்டின்களுக்கு, டிரான்சைட்டோசிஸ் என்பது BBB ஐ ஊடுருவிச் செல்லும் ஒரு வழியாகும், ஆனால் இது குறிப்பிட்ட ஏற்பிகளின் வேலையுடன் தொடர்புடையது அல்ல.

இரத்தத்தில் இருக்கும் பல நரம்பியக்கடத்திகள் BBB-க்குள் ஊடுருவ முடியாது. இதனால், டோபமைனுக்கு இந்த திறன் இல்லை, அதே நேரத்தில் L-DOPA நடுநிலை அமினோ அமில போக்குவரத்து அமைப்பைப் பயன்படுத்தி BBB-க்குள் ஊடுருவுகிறது. கூடுதலாக, தந்துகி செல்கள் நரம்பியக்கடத்திகளை (கோலினெஸ்டரேஸ், GABA டிரான்ஸ்மினேஸ், அமினோபெப்டிடேஸ்கள், முதலியன), மருந்துகள் மற்றும் நச்சுப் பொருட்களை வளர்சிதைமாற்றம் செய்யும் நொதிகளைக் கொண்டுள்ளன, இது இரத்தத்தில் சுற்றும் நரம்பியக்கடத்திகளிலிருந்து மட்டுமல்ல, நச்சுப் பொருட்களிலிருந்தும் மூளையின் பாதுகாப்பை உறுதி செய்கிறது.

BBB இன் வேலை, மூளை நுண்குழாய்களின் எண்டோடெலியல் செல்களிலிருந்து இரத்தத்தில் பொருட்களைக் கொண்டு செல்லும் கேரியர் புரதங்களையும் உள்ளடக்கியது, அவை மூளைக்குள் ஊடுருவுவதைத் தடுக்கின்றன, எடுத்துக்காட்டாக, b-கிளைகோபுரோட்டீன்.

ஆன்டோஜெனிசிஸின் போது, BBB வழியாக பல்வேறு பொருட்களின் போக்குவரத்து விகிதம் கணிசமாக மாறுகிறது. இதனால், புதிதாகப் பிறந்த குழந்தைகளில் b-ஹைட்ராக்ஸிபியூட்ரேட், டிரிப்டோபான், அடினைன், கோலின் மற்றும் குளுக்கோஸ் ஆகியவற்றின் போக்குவரத்து விகிதம் பெரியவர்களை விட கணிசமாக அதிகமாக உள்ளது. இது வளரும் மூளையின் ஆற்றல் மற்றும் மேக்ரோமாலிகுலர் அடி மூலக்கூறுகளுக்கான ஒப்பீட்டளவில் அதிக தேவையை பிரதிபலிக்கிறது.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]