Haberler

Kan-beyin bariyerimiz böceklerin ve toksinlerin beynimize ulaşmasını nasıl engelliyor?

Beynimiz son derece karmaşık ve hassas bir organdır. Vücudumuz ona yardımcı olan şeyleri tutarak ve enfeksiyona ve toksinlere neden olabilecek böcekler gibi zararlı şeyleri dışarıda tutarak onu şiddetle korur.

Bunu, kan-beyin bariyeri adı verilen koruyucu bir tabaka aracılığıyla yapar. İşte nasıl çalıştığı ve ilaç tasarımı için ne anlama geldiği.

Öncelikle dolaşım sistemine bakalım

Yetişkinlerin vücutlarında yaklaşık 30 trilyon hücre bulunur. Her hücre çeşitli besinlere ve oksijene ihtiyaç duyar ve atılması gereken atık üretirler.

Dolaşım sistemimiz bu hizmeti sağlar; besinleri vücuda taşır ve atıkları uzaklaştırır.

Dolaşım sistemi hücrelerinizle buluştuğu yerde, kılcal damarlar adı verilen küçük tüplere doğru dallanır. İnsan saçının yaklaşık onda biri genişliğindeki bu küçük tüpler de hücrelerden oluşur.

Ancak kılcal damarların çoğunda, kan ile doku hücreleri arasında besin ve atıkların nispeten serbest bir şekilde değiş tokuşunu sağlayan bazı özel yapılar (fenestrasyonlar olarak bilinir) bulunur.

Bu bir nevi pizza dağıtımına benziyor

Dolaşımın işleyiş biçimini düşünmenin bir yolu, büyük bir şehirdeki bir pizza dağıtımcısına benzetmektir. Gerçekten büyük yollarda (gemilerde) duvarlar vardır ve evin kapısına kadar yürüyüp birine pizza veremezsiniz.

Ama küçük banliyö sokaklarına (kılcal damarlar) indiğinizde, sokakların tasarımı, durup, scooter’ınızdan inip pizzayı (besinler) teslim etmek için kapıya kadar yürüyebileceğiniz anlamına geliyor.

Beyni genellikle içinde çok fazla kan olmayan süngerimsi bir kütle olarak düşünürüz. Gerçekte, ortalama bir beyin yaklaşık 600 kilometre kan damarına sahiptir.

Beyninizin çoğundaki kılcal damarlar ile diğer yerlerdeki kılcal damarlar arasındaki fark, bu kılcal damarların birbirine çok sıkı bir şekilde bağlı olan ve kanınızda çözünen herhangi bir şeyin serbest değişimini sınırlayan özel hücrelerden oluşmasıdır. Bunlara bazen sürekli kılcal damarlar denir.

Bu kan beyin bariyeridir. Beyninizin etrafındaki, bir şeylerin girip çıkmasını engelleyen bir torbadan çok, tüm sokaklardaki, hatta çok küçük olanlardaki duvarlar gibidir.

Pizzanın içeri girmesinin tek yolu özel yuvalardır ve bunlar pizza kutusu için tam doğru şekildedir.

Kan beyin bariyeri, gerekli tüm besinler için özel taşıyıcılar (pizza kutusu yuvaları gibi) olacak şekilde ayarlanmıştır. Bu nedenle çoğunlukla, içeri girebilen tek şeyler, taşıyıcıları olan şeyler veya çok benzer görünen şeylerdir (moleküler ölçekte).

Benzetme biraz bozuluyor çünkü pizza kutusu yuvası suda çözünen besinler için geçerli. Yağda yüksek oranda çözünen şeyler genellikle duvardaki yuvaları atlayabilir.

Kan-beyin bariyerimiz neden var?

Kan beyin bariyerinin birkaç nedenden dolayı var olduğu düşünülmektedir.

Birincisi, beyninizi yediğiniz toksinlerden (bitkilerin ürettiği kimyasalları düşünün) ve vücudunuzun geri kalanını enfekte edebilen ancak genellikle beyninize ulaşamayan virüslerden korur.

Ayrıca besinlerin ve atıkların içeri ve dışarı hareketini sıkı bir şekilde düzenleyerek koruma sağlar ve vücudun geri kalanından daha istikrarlı bir ortam sağlar.

Son olarak, beyindeki hücrelere zarar verebilecek gereksiz iltihaplanmayı önleyerek bağışıklık hücrelerinin geçişini düzenlemeye yarar.

İlaçlar için anlamı nedir?

Kan beyin bariyerindeki bu sıkı düzenlemenin bir sonucu da, beyne ulaşan bir ilaç istiyorsanız, ilacın nasıl ulaşacağını düşünmeniz gerektiğidir.

Birkaç yaklaşım var. Yüksek yağda çözünen moleküller sıklıkla beyne geçebilir, bu yüzden ilacınızı biraz yağlı olacak şekilde tasarlayabilirsiniz.

Bir diğer seçenek ise ilacınızı normalde beyne alınan başka bir moleküle bağlayarak, ona eşlik etmesini sağlamak, yani normalde taşınan bir moleküle benzeyen bir “ön ilaç” kullanmaktır.

Bunu kendi lehimize kullanmak

Kan beyin bariyerinden de faydalanabilirsiniz.

Ağrı kesici olarak kullanılan opioidler sıklıkla kabızlığa neden olur. Bunu yaparlar çünkü hedefleri (opioid reseptörleri) bağırsakların sinir sisteminde de bulunur ve burada bağırsak içeriğinin hareketini yavaşlatır.

İshali tedavi etmek için kullanılan Imodium (Loperamide) aslında bir opioiddir, ancak kan beyin bariyerini geçemeyecek şekilde özel olarak tasarlanmıştır.

Bu tasarım, mide-bağırsak sistemindeki opioid reseptörleri üzerinde etki ederek içeriklerin hareketini yavaşlatabileceği, ancak beyindeki opioid reseptörleri üzerinde etki göstermeyeceği anlamına geliyor.

Imodium’un aksine, Ozempic ve Victoza (aslen tip 2 diyabet için tasarlanmış, ancak şu anda kilo kaybı için popüler) vücutta kalma sürelerini artırmak için her ikisinde de uzun bir yağ dokusu bulunur.

Bu uzun yağın bağlı olmasının bir sonucu olarak, kan-beyin bariyerini geçebilirler ve burada iştahı bastırmak için hareket ederler. Kilo verme ilaçları olarak bu kadar etkili olmalarının nedenlerinden biri de budur.

Dolayısıyla kan beyin bariyeri beyni korumak açısından önemli olmakla birlikte, yeni ilaçların geliştirilmesi açısından hem bir zorluk hem de bir fırsat sunuyor.

Bu makale The Conversation’dan Creative Commons lisansı altında yeniden yayınlanmıştır. Orijinal makaleyi okuyun.



Kaynak ve İleri Okuma: https://medicalxpress.com/news/2024-07-blood-brain-barrier-bugs-toxins.html

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu