हेमेटोएन्सेफिलिक बैरियर संरचना, कार्य और रोग

रक्त मस्तिष्क बाधा (बीएचई) एक अर्धवृत्ताकार दीवार है जो रक्त और मस्तिष्क के बीच होती है। यह उन कोशिकाओं से बना है जो मस्तिष्क रक्त केशिकाओं की दीवारों का निर्माण करते हैं। यह अवरोध केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के न्यूरॉन्स को शरीर के बाकी हिस्सों से रासायनिक रूप से पृथक करने की अनुमति देता है.

1908 में मेडिसिन में नोबेल पुरस्कार जीतने वाले जर्मन डॉक्टर पॉल एर्लिच ने रक्त-मस्तिष्क अवरोध के अस्तित्व का प्रदर्शन किया.

1878 में उन्होंने हिस्टोलॉजिकल धुंधला पर एक थीसिस बनाई। अहर्लिच ने एक नीले रंग की डाई को एनिलिन नामक एक माउस के रक्तप्रवाह में इंजेक्ट करने की कोशिश की। उन्होंने पाया कि मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी को छोड़कर सभी ऊतक नीले रंग के थे.

हालांकि, जब सेरेब्रल निलय के मस्तिष्कमेरु द्रव में एक ही डाई इंजेक्ट किया जाता है, तो पूरे केंद्रीय तंत्रिका तंत्र को नीला कर दिया गया था.

इस प्रयोग से पता चला कि मस्तिष्क कोशिकाओं में रक्त और तरल पदार्थ के बीच एक बाधा है (बाह्य तरल पदार्थ): रक्त-मस्तिष्क बाधा.

मस्तिष्क एकमात्र ऐसा अंग है जिसकी अपनी सुरक्षा प्रणाली है। रक्त-मस्तिष्क बाधा के लिए धन्यवाद, अन्य पदार्थों के प्रवेश को अवरुद्ध करते समय आवश्यक पोषक तत्व उस तक पहुंच सकते हैं.

यह अवरोध मस्तिष्क में रसायनों के प्रवेश और निकास को नियंत्रित करके न्यूरॉन्स के समुचित कार्य को बनाए रखने का कार्य करता है। हालांकि, दुर्भाग्यवश, यह अवरोध विदेशी पदार्थों के मस्तिष्क में प्रवेश को इतनी प्रभावी रूप से रोक देता है कि आम तौर पर दवाओं को इस तक पहुंचने से रोकता है.

किसी भी मामले में, अनुसंधान उन दवाओं को डिजाइन करना जारी रखता है जिनके पास इस बाधा को भेदने के लिए आवश्यक आवश्यकताएं हैं.

हालांकि, शरीर के कुछ क्षेत्र ऐसे हैं जहां रक्त-मस्तिष्क बाधा नहीं है। इन्हें सर्कुवेंट्रिकुलर अंगों के रूप में जाना जाता है.

अंत में, कुछ शर्तें हैं जो रक्त-मस्तिष्क बाधा के उद्घाटन का उत्पादन करती हैं। यह पदार्थों के आदान-प्रदान को स्वतंत्र रूप से करने की अनुमति देता है, ताकि मस्तिष्क के कामकाज को बदल दिया जा सके। उनमें से कुछ सूजन, आघात या कई स्केलेरोसिस जैसे रोग हैं.

रक्त-मस्तिष्क की बाधा की संरचना

कुछ पदार्थ इस बाधा को पार कर सकते हैं, लेकिन अन्य नहीं कर सकते। जिसका अर्थ है कि यह एक चुनिंदा पारगम्य अवरोध है.

शरीर के बड़े हिस्से में, रक्त केशिकाएं बनाने वाली कोशिकाएं कसकर नहीं बंधती हैं। इन्हें एंडोथेलियल कोशिकाएं कहा जाता है, और उनके बीच स्लिट्स होते हैं जिनके द्वारा विभिन्न पदार्थ प्रवेश कर सकते हैं और बाहर निकल सकते हैं। इस प्रकार, तत्वों का आदान-प्रदान रक्त प्लाज्मा और जीव की कोशिकाओं के आसपास के द्रव (बाह्य तरल पदार्थ) के बीच होता है।.

हालांकि, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में, केशिकाओं में ये दरारें नहीं होती हैं। इसके विपरीत, कोशिकाओं को बारीकी से जोड़ा जाता है। यह कई पदार्थों को रक्त छोड़ने से रोकता है.

यह सच है कि कुछ ठोस पदार्थ हैं जो इस बाधा को पार कर सकते हैं। वे ऐसा विशेष प्रोटीन के माध्यम से करते हैं जो उन्हें केशिकाओं की दीवारों से ले जाता है.

उदाहरण के लिए, ग्लूकोज ट्रांसपोर्टर इस पदार्थ के प्रवेश को मस्तिष्क में ईंधन प्रदान करने की अनुमति देते हैं। इसके अलावा, ये ट्रांसपोर्टर्स विषाक्त अपशिष्ट उत्पादों को मस्तिष्क में शेष रहने से रोकते हैं.

Glial (सहायक) कोशिकाएं, जिन्हें एस्ट्रोसाइट्स कहा जाता है, मस्तिष्क की रक्त वाहिकाओं के चारों ओर घूमती हैं और रक्त-मस्तिष्क बाधा के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। ये मस्तिष्क से रक्त तक आयनों के परिवहन में भी योगदान देते हैं.

दूसरी ओर, तंत्रिका तंत्र के क्षेत्र हैं जिनमें रक्त-मस्तिष्क की बाधा दूसरों की तुलना में अधिक पारगम्य है। निम्न अनुभाग बताता है कि यह किस लिए है.

कार्यों

मस्तिष्क के अच्छे कार्य होने के लिए, यह आवश्यक है कि न्यूरॉन्स के अंदर और उनके चारों ओर मौजूद अतिरिक्त तरल पदार्थ के बीच संतुलन बनाए रखा जाए। इससे संदेशों को कोशिकाओं के बीच सही तरीके से संचारित किया जा सकता है.

यदि बाह्य तरल पदार्थ के घटक बदल जाते हैं, तो भी थोड़ा, यह संचरण मस्तिष्क समारोह में परिवर्तन के लिए अग्रणी बदल जाएगा.

इसलिए, रक्त-मस्तिष्क अवरोध इस तरल की संरचना को विनियमित करने का कार्य करता है। उदाहरण के लिए, कई खाद्य पदार्थ हम वर्तमान रासायनिक पदार्थों को खाते हैं जो न्यूरॉन्स के बीच सूचना के आदान-प्रदान को संशोधित कर सकते हैं। रक्त-मस्तिष्क अवरोध इन पदार्थों को मस्तिष्क तक पहुंचने से रोकता है, एक अच्छा कार्य करता है.

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि रक्त-मस्तिष्क की बाधा पूरे तंत्रिका तंत्र में एक समान संरचना नहीं होती है। ऐसी जगहें हैं जहाँ दूसरों की तुलना में इसकी पारगम्यता अधिक है। यह उन पदार्थों के पारित होने की अनुमति देने के लिए उपयोगी है जो अन्य स्थानों पर स्वागत नहीं करते हैं.

एक उदाहरण ब्रेनस्टेम का पोस्ट्रेमा क्षेत्र है। यह क्षेत्र उल्टी को नियंत्रित करता है, और इसमें अधिक पारगम्य रक्त-मस्तिष्क बाधा है। इसका उद्देश्य यह है कि उस क्षेत्र में न्यूरॉन्स रक्त में विषाक्त पदार्थों का जल्दी पता लगा सकते हैं.

इस प्रकार, जब पेट से निकलने वाला कुछ जहर संचार प्रणाली में पहुंचता है, तो यह मस्तिष्क के मिष्ठान क्षेत्र को उत्तेजित करता है जिससे उल्टी होती है। इस तरह, जीव हानिकारक होने से पहले पेट से जहरीली सामग्री को बाहर निकाल सकता है.

सारांश में, रक्त-मस्तिष्क बाधा के तीन मुख्य कार्य हैं:

- संभावित खतरनाक विदेशी पदार्थों से मस्तिष्क की रक्षा करता है या जो मस्तिष्क समारोह को बदल सकता है.

- शरीर के बाकी हिस्सों में मौजूद हार्मोन और न्यूरोट्रांसमीटर से केंद्रीय तंत्रिका तंत्र को बचाता है और अलग करता है, अवांछित प्रभावों से बचता है.

- हमारे मस्तिष्क में एक निरंतर रासायनिक संतुलन बनाए रखता है.

कौन से पदार्थ रक्त-मस्तिष्क की बाधा को पार करते हैं?

रक्त-मस्तिष्क बाधा को पार करने के लिए दूसरों की तुलना में अधिक अतिसंवेदनशील पदार्थ हैं। निम्नलिखित विशेषताओं वाले पदार्थ दूसरों की तुलना में अधिक आसानी से प्रवेश करते हैं:

- छोटे अणु बड़े अणुओं की तुलना में रक्त-मस्तिष्क की बाधा को अधिक आसानी से पार कर लेते हैं.

- वसा में घुलनशील पदार्थ आसानी से रक्त-मस्तिष्क की बाधा को पार कर लेते हैं, जबकि वे जो इसे अधिक धीरे-धीरे नहीं करते हैं या इसके माध्यम से नहीं गुजरते हैं। एक प्रकार की लिपिड-घुलनशील दवा जो हमारे मस्तिष्क तक आसानी से पहुंचती है, वह है बार्बिटूरेट्स। अन्य उदाहरण इथेनॉल, निकोटीन, कैफीन या हेरोइन हैं.

- अणु जिनके पास कम विद्युत आवेश होता है, वे उन अवरोधों की तुलना में अधिक तेजी से गुजरते हैं जिनके पास उच्च प्रभार है.

कुछ पदार्थ रक्त-मस्तिष्क की बाधा को पार कर सकते हैं। इन सबसे ऊपर, वे ग्लूकोज, ऑक्सीजन और अमीनो एसिड के अणुओं को पारित करते हैं जो मस्तिष्क के समुचित कार्य के लिए मौलिक हैं.

अमीनो एसिड जैसे टायरोसिन, ट्रिप्टोफैन, फेनिलएलनिन, वैलिन या ल्यूसीन बहुत तेजी से रक्त-मस्तिष्क की बाधा में प्रवेश करते हैं। इनमें से कई न्यूरोट्रांसमीटर के अग्रदूत होते हैं जो मस्तिष्क में संश्लेषित होते हैं.

हालांकि, यह अवरोध लगभग सभी बड़े अणुओं को छोड़कर सभी दवाओं का 98% है जो छोटे अणुओं से बना है.

यही कारण है कि मस्तिष्क रोगों के उपचार के लिए कठिनाइयां हैं, क्योंकि दवाएं आमतौर पर बाधा को पार नहीं करती हैं या आवश्यक मात्रा में नहीं करती हैं। कुछ मामलों में, रक्त-मस्तिष्क बाधा से बचने के लिए चिकित्सीय एजेंटों को सीधे मस्तिष्क में इंजेक्ट किया जा सकता है.

एक ही समय में, तथाकथित ग्लाइकोप्रोटीन पी द्वारा विनियमित ट्रांसपोर्टर के माध्यम से न्यूरोटॉक्सिन और लिपोफिलिक के प्रवेश को रोकता है. 

वृत्ताकार अंग

जैसा कि उल्लेख किया गया है, कई मस्तिष्क क्षेत्र हैं जहां रक्त-मस्तिष्क की बाधा सबसे कमजोर और सबसे अधिक पारगम्य है। इससे पदार्थ इन क्षेत्रों तक आसानी से पहुंच सकते हैं.

इन क्षेत्रों के लिए धन्यवाद, मस्तिष्क रक्त संरचना को नियंत्रित कर सकता है। परिधीय अंगों के भीतर हैं:

- पीनियल ग्रंथि: हमारे मस्तिष्क के अंदर, आंखों के बीच स्थित एक संरचना है। यह हमारे जैविक लय और महत्वपूर्ण हार्मोनल कार्यों से संबंधित है। मेलाटोनिन और न्यूरोएक्टिव पेप्टाइड्स को मुक्त करता है.

- न्यूरोहाइपोफिसिस: पिट्यूटरी ग्रंथि के पीछे का लोब है। हाइपोथैलेमस के पदार्थों को संग्रहीत करता है, मुख्य रूप से ऑक्सीटोसिन और वैसोप्रेसिन जैसे न्यूरोहॉर्मोन.

- क्षेत्र पोस्ट्रेमा: जैसा कि ऊपर बताया गया है, हमें नशा करने से रोकने के लिए उल्टी पैदा करता है.

- उप-अंग अंग: यह शरीर के तरल पदार्थों के नियमन में आवश्यक है। उदाहरण के लिए, प्यास की अनुभूति में इसकी महत्वपूर्ण भूमिका है.

- टर्मिनल लामिना का संवहनी अंग: वैसोप्रेसिन की रिहाई के माध्यम से प्यास और द्रव संतुलन में भी योगदान देता है। पेप्टाइड्स और अन्य अणुओं का पता लगाता है.

- एमिनेंस मीडिया: हाइपोथैलेमस का एक क्षेत्र है जो हाइपोथैलेमिक उत्तेजक और हार्मोन को बाधित करने के बीच बातचीत के माध्यम से पूर्वकाल पिट्यूटरी को नियंत्रित करता है.

रक्त मस्तिष्क बाधा को प्रभावित करने वाली स्थितियां

यह संभव है कि विभिन्न रोगों के कारण रक्त-मस्तिष्क की बाधा बदल जाती है। इसके अलावा, जब यह बाधा कमजोर हो जाती है, तो संभव है कि संभावना बढ़ जाती है या न्यूरोडीजेनेरेटिव विकारों की उपस्थिति को तेज कर देती है.

- उच्च रक्तचाप या उच्च तनाव: इस बाधा को बदल सकता है, पारगम्य हो सकता है, जो हमारे शरीर के लिए खतरनाक हो सकता है.

- विकिरण: विकिरण के लंबे समय तक संपर्क रक्त-मस्तिष्क की बाधा को कमजोर कर सकता है.

- संक्रमण: केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के कुछ हिस्से की सूजन इस अवरोध को कमजोर करती है। एक उदाहरण मैनिंजाइटिस है, एक बीमारी जिसमें मस्तिष्क मेनिंगेस (मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी के चारों ओर की परतें) विभिन्न वायरस और बैक्टीरिया द्वारा भेजी जाती हैं।.

- आघात, इस्किमिया, स्ट्रोक ... मस्तिष्क को प्रत्यक्ष नुकसान पहुंचा सकता है, रक्त-मस्तिष्क बाधा को प्रभावित कर सकता है.

- मस्तिष्क का फोड़ा यह मस्तिष्क के अंदर मवाद की सूजन और जमा होने के कारण होता है। संक्रमण आमतौर पर कान, मुंह, साइनस आदि से होता है। हालांकि यह आघात या सर्जरी का परिणाम हो सकता है। ज्यादातर मामलों में 8 से 12 सप्ताह की एंटीबैक्टीरियल थेरेपी लगती है.

- मल्टीपल स्केलेरोसिस: ऐसा लगता है कि इस बीमारी वाले लोग रक्त-मस्तिष्क बाधा में लीक होते हैं। इससे मस्तिष्क तक बहुत अधिक श्वेत रक्त कोशिकाएं पहुंचती हैं, जहां वे गलती से माइलिन पर हमला करते हैं.

माइलिन एक पदार्थ है जो तंत्रिका कोशिकाओं को कवर करता है और तंत्रिका आवेगों को जल्दी और प्रभावी रूप से यात्रा करने की अनुमति देता है। यदि यह नष्ट हो जाता है, तो एक संज्ञानात्मक और प्रगतिशील मोटर खराब हो रहा है.

संदर्भ

1. रक्त मस्तिष्क बाधा। (एन.डी.)। 22 अप्रैल, 2017 को विकिपीडिया: en.wikipedia.org से पुनः प्राप्त.
2. रक्त मस्तिष्क बाधा ("बाहर रखें")। (एन.डी.)। 22 अप्रैल, 2017 को बच्चों के लिए न्यूरोसाइंस से पुनर्प्राप्त किया गया: संकाय.
3. रक्त मस्तिष्क बाधा। (2 जुलाई 2014)। BrainFacts से लिया गया: brainfacts.org.
4. कार्लसन, एन.आर. (2006)। व्यवहार के फिजियोलॉजी 8 वीं एड मैड्रिड: पियर्सन.