The Blood-Brain Barrier - मस्तिष्क की खून का अवरोध

Blood-Brain Barrier

Blood-Brain Barrier (BBB) एक अत्यधिक चयनात्मक अर्धसम सीमा है जो मस्तिष्क से परिसंचारी रक्त और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (CNS) में बाह्य तरल पदार्थ को अलग करता है। रक्त-मस्तिष्क की बाधा केशिका की दीवार के एंडोथेलियल कोशिकाओं द्वारा निर्मित होती है, केशिका अंत-पैर की केशिका और केशिका बेसमेंट झिल्ली में एम्बेडेड होती है। यह प्रणाली निष्क्रिय प्रसार द्वारा कुछ अणुओं के पारित होने की अनुमति देती है, साथ ही अणुओं के चयनात्मक परिवहन जैसे कि ग्लूकोज, पानी और अमीनो एसिड जो तंत्रिका कार्य के लिए महत्वपूर्ण हैं।

तंत्रिका सर्किट के भीतर संवेदी और स्रावीय एकीकरण में भाग लेने वाली विशिष्ट संरचनाएं - परिधिगत अंगों और कोरॉइड प्लेक्सस - में रक्त मस्तिष्क बाधा नहीं होती है।
Blood-Brain Barrier रोगजनकों के पारित होने को रोकता है, रक्त में विलेय का प्रसार, और मस्तिष्कमेरु द्रव (CSF) में बड़े या हाइड्रोफिलिक अणु, जबकि हाइड्रोफोबिक अणुओं (O2, CO2, हार्मोन) और छोटे के प्रसार की अनुमति देता है ध्रुवीय अणु। बैरियर के सेल सक्रिय रूप से उपापचयी उत्पादों जैसे कि ग्लूकोज जैसे विशिष्ट परिवहन प्रोटीनों का उपयोग कर परिवहन करते है।

शर्तें

तकनीकी रूप से, BBB रक्त-सीएनएस अवरोध के लिए एक शॉर्टहैंड है, जिसमें दो भाग होते हैं: रक्त-मस्तिष्क का भाग और रक्त-रीढ़ की हड्डी का बैरियर भाग। दो भागों को अक्सर एक साथ भंग किया जाता है, लेकिन स्वतंत्र रूप से भंग हो सकता है।

संरचना

Blood-Brain Barrier उच्च घनत्व वाले कोशिकाओं से बना होता है जो शरीर में अन्यत्र केशिकाओं में एंडोथेलियल कोशिकाओं की तुलना में रक्तप्रवाह से पदार्थों के पारित होने को रोकते हैं। एस्ट्रोसाइट सेल अनुमानों को एस्ट्रोसाइटिक फीट (जिसे "ग्लिया लिमिटेन्स" भी कहा जाता है) BBB के एंडोथेलियल कोशिकाओं को घेरता है, उन कोशिकाओं को जैव रासायनिक सहायता प्रदान करता है। BBB काफी समान रक्त-मस्तिष्कमेरु द्रव अवरोध से अलग है, जो कोरॉयड प्लेक्सस के कोरोइडल कोशिकाओं का एक कार्य है, और रक्त-रेटिना अवरोध से, जिसे इस तरह के पूरे दायरे का एक हिस्सा माना जा सकता है।
मानव मस्तिष्क के कई क्षेत्र BBB के मस्तिष्क की ओर नहीं हैं। इसके कुछ उदाहरणों में शामिल हैं परिधिगत अंग, तीसरे और चौथे निलय की छत, पीनियल ग्रंथि में केशिकाएं और डायनेफेलॉन की छत और पीनियल ग्रंथि। पीनियल ग्रंथि हार्मोन मेलाटोनिन को "सीधे प्रणालीगत परिसंचरण में" गुप्त करती है, इस प्रकार मेलाटोनिन रक्त-मस्तिष्क बाधा से प्रभावित नहीं होता है।

विकास

मूल रूप से, 1920 के दशक में प्रयोग (गलत तरीके से) यह दिखाते थे कि नवजात शिशुओं में Blood-Brain Barrier (BBB) अभी भी अपरिपक्व है। यह कार्यप्रणाली में त्रुटि के कारण था (आसमाटिक दबाव बहुत अधिक था और नाजुक भ्रूण के केशिका वाहिकाओं को आंशिक रूप से क्षतिग्रस्त किया गया था)। यह बाद में इंजेक्शन वाले तरल पदार्थों की कम मात्रा के साथ प्रयोगों में दिखाया गया था कि जांच के तहत मार्कर BBB को पारित नहीं कर सके। यह बताया गया कि नवजात शिशु में एलीव्यूमिन, A-1-भ्रूणप्रोटीन या ट्रांसफिरिन जैसे एलीवेटेड प्लाज्मा एकाग्रता के साथ मस्तिष्क में कोशिकाओं के बाहर का पता नहीं लगाया जा सकता है। ट्रांसपोर्टर पी-ग्लाइकोप्रोटीन भ्रूण एंडोथेलियम में पहले से मौजूद है।
एसिटामाइड, एंटीपायराइन, बेंजाइल अल्कोहल, ब्यूटेनॉल, कैफीन, साइटोसिन, फेनोइथेन, इथेनॉल, एथिलीन ग्लाइकॉल, हेरोइन, मैनिटोल, मेथनॉल, फेनोबारबिटल, प्रोपलीन ग्लाइकॉल, थियोआरे, और यूरिया - एनेस्थेटीकृत वयस्क वयस्कों में यूरिया के मस्तिष्क की माप दिखाता है कि नवजात खरगोश और वयस्क खरगोश मस्तिष्क एंडोथेलिया कार्यात्मक रूप से लिपिड-मध्यस्थता पारगम्यता के संबंध में समान हैं। इन आंकड़ों ने पुष्टि की कि नवजात और वयस्क BBB केशिकाओं के बीच पारगम्यता में कोई अंतर नहीं पाया जा सकता है। वयस्क और नवजात खरगोशों के बीच ग्लूकोज, अमीनो एसिड, कार्बनिक एसिड, प्यूरिन, न्यूक्लियोसाइड या कोलीन के मस्तिष्क में कोई अंतर नहीं देखा गया। इन प्रयोगों से संकेत मिलता है कि नवजात BBB में वयस्क के समान ही प्रतिबंधात्मक गुण हैं। युवा जानवरों में एक अपरिपक्व बाधा के सुझावों के विपरीत, इन अध्ययनों से संकेत मिलता है कि एक परिष्कृत, चयनात्मक BBB जन्म के समय ऑपरेटिव है।

समारोह

Blood-Brain Barrier मस्तिष्क को परिसंचारी रोगजनकों से बचाने के लिए प्रभावी रूप से कार्य करता है। तदनुसार, मस्तिष्क के रक्त-जनित संक्रमण दुर्लभ हैं। मस्तिष्क के संक्रमण जो अक्सर होते हैं उनका इलाज अक्सर मुश्किल होता है। रक्त-मस्तिष्क की बाधा को पार करने के लिए एंटीबॉडी बहुत बड़ी हैं, और केवल कुछ एंटीबायोटिक दवाओं को पारित करने में सक्षम है। कुछ मामलों में, एक दवा को मस्तिष्कमेरु द्रव (CSF) में सीधे प्रशासित किया जाता है, जहां यह रक्त-मस्तिष्कमेरु द्रव अवरोध को पार करके मस्तिष्क में प्रवेश कर सकता है।
रक्त-मस्तिष्क की बाधा चुनिंदा न्यूरोलॉजिकल रोगों में हो सकती है, जैसे कि एमियोट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस, मिर्गी, मस्तिष्क आघात और एडिमा, और यकृत विफलता जैसे प्रणालीगत रोगों में। सूजन के दौरान Blood-Brain Barrier अधिक पारगम्य हो जाता है, एंटीबायोटिक्स और फागोसाइट्स को BBB में स्थानांतरित करने की अनुमति देता है। हालांकि, यह बैक्टीरिया और वायरस को रक्त-मस्तिष्क बाधा में घुसपैठ करने की भी अनुमति देता है। रक्त-मस्तिष्क की बाधा का पता लगाने वाले रोगजनकों के उदाहरणों में टोक्सोप्लाज्मा गोंडी शामिल है, जो टोक्सोप्लाज़मोसिज़ का कारण बनता है, बोरेलिया (लाइम रोग), ग्रुप बी स्टैप्टोकोकी जैसे स्पाइरोकाइट्स, जो नवजात शिशुओं में मैनिंजाइटिस का कारण बनता है, और ट्रेपोनिमा पैलिडम का कारण बनता है। इन हानिकारक जीवाणुओं में से कुछ न्यूमोलिसिन जैसे साइटोटॉक्सिन को मुक्त करके पहुंच प्राप्त करते हैं, जिसका मस्तिष्क माइक्रोवास्कुलर एंडोथेलियम और तंग जंक्शनों पर सीधा विषाक्त प्रभाव पड़ता है।

परिधिगत अंग

सर्कमवेंट्रिकुलर ऑर्गन्स (सीवीओ) व्यक्तिगत संरचनाएं हैं जो मस्तिष्क में चौथे वेंट्रिकल या तीसरे वेंट्रिकल के निकट स्थित हैं, और रक्त-मस्तिष्क बाधा के विपरीत पारगम्य एंडोथेलियल कोशिकाओं के साथ घने केशिका बेड की विशेषता है। अत्यधिक पारगम्य केशिकाओं वाले सीवीओ में शामिल हैं क्षेत्र पोस्ट्रेमा, सबफ़ोर्निकल अंग, लैमिना टर्मिनलिस के संवहनी अंग, मध्ययुगीन अंग, पीनियल ग्रंथि और पिट्यूटरी ग्रंथि के तीन लोब हैं।
संवेदी सीवीओ (क्षेत्र पोस्ट्रेमा, सबफ़ोर्नल ऑर्गन, लामिना टर्मिनलिस का संवहनी अंग) की पारगम्य केशिकाएं प्रणालीगत रक्त में परिसंचारी संकेतों का तेजी से पता लगाने में सक्षम होती हैं, जबकि स्रावी सीवीओ (मेडिसिन एमिनेंस, पीनियल ग्लैंड, पिट्यूटरी लॉब्स) मस्तिष्क के परिवहन की सुविधा प्रदान करते हैं। परिसंचारी रक्त में संकेत मिले। नतीजतन, सीवीओ पारगम्य केशिकाएं न्यूरोएंडोक्राइन समारोह के लिए द्विदिश रक्त मस्तिष्क संचार का बिंदु हैं।

विशिष्ट पारगम्य क्षेत्र

ब्रेन टिशू के बीच "ब्लड-ब्रेन बैरियर और ज़ोन" के पीछे के बॉर्डर ज़ोन कुछ सीवीओ में ब्लड सिग्नल को "ओपन" करते हैं, इसमें विशिष्ट हाइब्रिड केशिकाएं होती हैं जो कि विशिष्ट ब्रेन केशिकाओं की तुलना में लीकर होती हैं, लेकिन सीवीओ केशिकाओं के रूप में पारगम्य नहीं होती हैं। इस तरह के क्षेत्र क्षेत्र पोस्ट्रेमा- न्यूक्लियस ट्रैक्टस सॉलिटरी (NTS), और मंझला प्रख्यात हाइपोथैलेमिक आर्क्यूट न्यूक्लियस की सीमा पर मौजूद है। ये क्षेत्र विभिन्न न्यूरल सर्किट में शामिल मस्तिष्क संरचनाओं के लिए तेजी से पारगमन क्षेत्रों के रूप में कार्य करते हैं - जैसे कि एनटीएस और आर्क्यूट न्यूक्लियस - तेजी से न्यूरोहूमोरल एकीकरण को नियंत्रित करने के लिए [स्पष्टीकरण की आवश्यकता]। मध्य केशिका और हाइपोथैलेमिक आर्क्यूट न्यूक्लियस के बीच पारगम्य केशिका क्षेत्र को व्यापक पेरीसेपिलरी रिक्त स्थान द्वारा संवर्धित किया जाता है, दो संरचनाओं के बीच विलेय के प्रवाह प्रवाह को सुगम बनाता है, और संकेत करता है कि माध्यिका न केवल एक स्रावी अंग है, लेकिन एक संवेदी CVO भी हो सकता है।

नैदानिक ​​महत्व

एक दवा लक्ष्य के रूप में

रक्त मस्तिष्क बाधा (BBB) ​​मस्तिष्क केशिका एंडोथेलियम द्वारा बनाई जाती है और मस्तिष्क से बड़े-अणु न्यूरोथेरेप्यूटिक्स के -100% और सभी छोटे-अणु दवाओं के 98% से अधिक से बाहर निकलती है। मस्तिष्क के विशिष्ट क्षेत्रों में उपचारात्मक एजेंटों को पहुंचाने की कठिनाई पर काबू पाना अधिकांश मस्तिष्क विकारों के उपचार के लिए एक बड़ी चुनौती है। अपनी न्यूरोपैट्रक्टिव भूमिका में, Blood-Brain Barrier मस्तिष्क को कई संभावित महत्वपूर्ण नैदानिक ​​और चिकित्सीय एजेंटों की डिलीवरी में बाधा डालने का कार्य करता है। चिकित्सीय अणु और एंटीबॉडी जो निदान और चिकित्सा में प्रभावी हो सकते हैं, BBB को पर्याप्त मात्रा में पार नहीं करते हैं।
मस्तिष्क में नशीली दवाओं के लक्ष्यीकरण के लिए या तो BBB द्वारा "पीछे" या "पीछे" जाना शामिल है। BBB के माध्यम से यूनिट में मस्तिष्क को दवा वितरण के लिए मोडल ऑस्मोटिक साधनों द्वारा अपने व्यवधान को दर्ज करता है, या जैव रासायनिक रूप से ब्रैडीकिनिन, या यहां तक ​​कि उच्च-तीव्रता केंद्रित अल्ट्रासाउंड (HIFU) के लिए स्थानीयकृत जोखिम के उपयोग से भी। BBB के माध्यम से प्राप्त करने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले अन्य तरीकों में अंतर्जात परिवहन प्रणालियों का उपयोग हो सकता है, जिनमें वाहक-मध्यस्थता वाले परिवहनकर्ता जैसे कि ग्लूकोज और एमिनो एसिड वाहक, इंसुलिन या ट्रांसफरिन के लिए रिसेप्टर-मध्यस्थता ट्रांसकाइटोसिस, और सक्रिय हॉर्लक्स ट्रांसपोर्टरों का अवरुद्ध होना शामिल है। पी-ग्लाइकोप्रोटीन के रूप में। हालांकि, BBB ट्रांसपोर्टर्स को लक्षित करने वाले वैक्टर, जैसे ट्रांसफरिन रिसेप्टर, को केशिकाओं के मस्तिष्क एंडोथेलियल कोशिकाओं में उलझा हुआ पाया गया है, बजाय BBB को लक्षित क्षेत्र में फेराइट किए जाने के। BBB के पीछे दवा वितरण के तरीकों में इंट्राकेरेब्रल इम्प्लांटेशन (जैसे सुइयों के साथ) और संवहन-वर्धित वितरण शामिल हैं। बीबीटी को दरकिनार कर मन्नितोल का उपयोग किया जा सकता है।

नैनोकणों

BBB में ड्रग्स के हस्तांतरण में नैनो टेक्नोलॉजी भी मदद कर सकती है। हाल ही में, शोधकर्ताओं ने BBB के माध्यम से पहुंच प्राप्त करने के लिए नैनोकणों से भरे हुए लिपोसोम्स बनाने की कोशिश की है। यह निर्धारित करने के लिए अधिक शोध की आवश्यकता है कि कौन सी रणनीतियां सबसे प्रभावी होंगी और मस्तिष्क ट्यूमर वाले रोगियों के लिए उन्हें कैसे बेहतर बनाया जा सकता है। मस्तिष्क के ट्यूमर के लिए विशिष्ट एजेंटों को लक्षित करने के लिए BBB उद्घाटन का उपयोग करने की क्षमता का अभी पता लगाया जाना शुरू हो गया है।
Blood-Brain Barrier के दौरान दवाओं को वितरित करना नैदानिक ​​तंत्रिका विज्ञान में नैनो-प्रौद्योगिकी के सबसे आशाजनक अनुप्रयोगों में से एक है। नैनोपार्टिकल्स संभावित रूप से पूर्वनिर्धारित अनुक्रम में कई कार्यों को अंजाम दे सकते हैं, जो Blood-Brain Barrier के पार दवाओं के वितरण में बहुत महत्वपूर्ण है।
इस क्षेत्र में अनुसंधान की एक महत्वपूर्ण राशि केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में ट्यूमर के लिए एंटीनोप्लास्टिक दवाओं के नैनोकणों-मध्यस्थता वितरण के तरीकों की खोज में खर्च की गई है। उदाहरण के लिए, रेडिओलेबेल्ड पॉलीइथिलीन ग्लाइकोल कोटेड हेक्साडेसिलिसैनाक्रायलेट नैनोस्फेयर को एक चूहे के ग्लियोसार्कोमा में लक्षित और संचित किया गया। हालांकि, यह विधि अभी तक नैदानिक ​​परीक्षणों के लिए तैयार नहीं है, क्योंकि आसपास के स्वस्थ ऊतकों में नेनोस्फियर के संचय के कारण। एक और, अधिक आशाजनक दृष्टिकोण, पॉलिसिलबेटे 80 या पॉलोक्सामर 188 के साथ पॉलीअल्केलिसीनोक्रायलेट या पॉली-लैक्टिक-को-ग्लाइकोलिक एसिड (पीएलजीए) नैनोकणों का कोटिंग है। इस कोटिंग के कारण कणों को रक्त से एपोरबिपोप्रोटीन ई या A-1 से मिलाया जाता है और इस तरह बातचीत होती है। सिग्नलिंग प्रोटीन LRP1 के साथ या मेहतर रिसेप्टर के साथ-साथ मस्तिष्क में Blood-Brain Barrier के पार ट्रांसकाइटोसिस द्वारा पीछा किया जाता है। ग्लियोब्लास्टोमास के उपचार के लिए डॉक्सोरूबिसिन से लदे ये कण वर्तमान में क्लिनिकल चरण 1 में हैं। हाल ही में, मैग्नेटो-इलेक्ट्रिक नैनोपार्टिकल्स (MENs) के रूप में जाना जाने वाला मल्टीफंक्शनल नैनोपार्टिकल्स के एक उपन्यास वर्ग को बाह्य रूप से नियंत्रित लक्षित प्रसव और दवा की रिहाई के लिए खोजा गया है BBB के साथ-साथ मस्तिष्क में गहरी कोशिकाओं की वायरलेस उत्तेजना। यह दृष्टिकोण क्षेत्र नियंत्रण पर अधिक और सेलुलर माइक्रोएन्वायरमेंट पर कम निर्भर करता है। इन विट्रो में और विवो में (चूहों पर) मांग पर BBB भर में एक दवा जारी करने और वायरलेस तरीके से मस्तिष्क को उत्तेजित करने के लिए मेंस का उपयोग करने की व्यवहार्यता साबित करने के लिए प्रयोगों का आयोजन फ्लोरिडा इंटरनेशनल यूनिवर्सिटी (FIU) के प्रो.सखारत खिजरोव के अनुसंधान समूह द्वारा किया गया है।
संवहनी एंडोथेलियल कोशिकाएं और संबंधित पेरिसेस अक्सर ट्यूमर में असामान्य होते हैं और मस्तिष्क के ट्यूमर में रक्त-मस्तिष्क बाधा हमेशा बरकरार नहीं हो सकती है। इसके अलावा, तहखाने की झिल्ली कभी-कभी अधूरी होती है। अन्य कारक, जैसे कि एस्ट्रोसाइट्स, मस्तिष्क ट्यूमर के थेरेपी के प्रतिरोध में योगदान कर सकते हैं।

पेप्टाइड्स

पेप्टाइड्स विभिन्न तंत्रों के माध्यम से रक्त-मस्तिष्क बाधा (BBB) को पार करने में सक्षम हैं, नए नैदानिक ​​और चिकित्सीय रास्ते खोलते हैं। हालांकि, उनके BBB परिवहन डेटा अलग-अलग विषयों पर साहित्य में बिखरे हुए हैं, विभिन्न तरीकों से विभिन्न प्रवाह या प्रवाह पहलुओं की रिपोर्टिंग करते हैं। इसलिए, एक व्यापक BBB पेप्टाइड डेटाबेस (Brainpeps) का निर्माण साहित्य में उपलब्ध BBB डेटा को एकत्र करने के लिए किया गया था। Brainpeps में वर्तमान में सकारात्मक और नकारात्मक परिणामों के साथ BBB परिवहन जानकारी है। डेटाबेस विभिन्न BBB प्रतिक्रियाओं का मूल्यांकन करने या पेप्टाइड्स के मात्रात्मक संरचना-संपत्ति (BBB व्यवहार) संबंधों का अध्ययन करने के लिए पेप्टाइड विकल्पों को प्राथमिकता देने का एक उपयोगी उपकरण है। क्योंकि यौगिकों के BBB व्यवहार का आकलन करने के लिए कई तरीकों का इस्तेमाल किया गया है, इन तरीकों और उनकी प्रतिक्रियाओं को वर्गीकृत किया गया है। इसके अलावा, विभिन्न BBB परिवहन विधियों के बीच संबंधों को स्पष्ट और कल्पना की गई है।

रोग

मेनिनजाइटिस

मेनिनजाइटिस झिल्ली की एक सूजन है जो मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी को घेरे रहती है (इन झिल्लियों को मैनिंजेस के रूप में जाना जाता है)। मेनिनजाइटिस आमतौर पर विभिन्न रोगजनकों के संक्रमण के कारण होता है, जिसके उदाहरण स्ट्रेप्टोकोकस न्यूमोनिया और हीमोफिलस इन्फ्लुएंजा है। जब मेनिन्जेस को फुलाया जाता है, तो Blood-Brain Barrier बाधित हो सकता है। यह व्यवधान मस्तिष्क में विभिन्न पदार्थों (विष या एंटीबायोटिक्स सहित) की पैठ बढ़ा सकता है। मैनिंजाइटिस के उपचार के लिए उपयोग की जाने वाली एंटीबायोटिक्स बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति - जैसे कि लिपोपोलिसैकराइड (LPS) से न्यूरोटॉक्सिन को मुक्त करके केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की भड़काऊ प्रतिक्रिया को बढ़ा सकती हैं। यह रोगजनक रोगज़नक़ पर निर्भर करता है, चाहे वह जीवाणु, कवक या प्रोटोजोआ हो, तीसरी पीढ़ी या चौथी पीढ़ी के सेफलोस्पोरिन या एम्फ़ोटेरिसिन बी के साथ उपचार आमतौर पर निर्धारित होता है।

ब्रेन फोड़ा

एक मस्तिष्क या मस्तिष्क संबंधी फोड़ा, अन्य फोड़े की तरह, लसीका कोशिकाओं की सूजन और संग्रह के कारण होता है और एक स्थानीय या दूरस्थ संक्रमण से उत्पन्न संक्रमित सामग्री। एक मस्तिष्क फोड़ा एक दुर्लभ, जीवन-धमकी की स्थिति है। स्थानीय स्रोतों में कान के संक्रमण, मौखिक गुहा और दांत, परानासल साइनस या एक एपिड्यूरल फोड़ा शामिल हो सकते हैं। दूरस्थ स्रोतों में फेफड़े, हृदय या गुर्दे में संक्रमण शामिल हो सकते हैं। मस्तिष्क आघात सिर के आघात या सर्जरी की जटिलता के कारण भी हो सकता है। बच्चों में सेरेब्रल फोड़े आमतौर पर जन्मजात हृदय रोग से जुड़े होते हैं। ज्यादातर मामलों में, 12 सप्ताह की जीवाणुरोधी चिकित्सा की आवश्यकता होती है।

मिर्गी का दौरा

मिर्गी एक सामान्य न्यूरोलॉजिकल बीमारी है जो आवर्तक और कभी-कभी अनुपयोगी बरामदगी की विशेषता है। कई नैदानिक ​​और प्रायोगिक आंकड़ों ने क्रोनिक या तीव्र दौरे को ट्रिगर करने में रक्त-मस्तिष्क बाधा फ़ंक्शन की विफलता को फंसाया है। कुछ अध्ययनों में एक सामान्य रक्त प्रोटीन (एल्ब्यूमिन) और एस्ट्रोसाइट्स के बीच पारस्परिक क्रियाओं को निहित किया गया है। इन निष्कर्षों से पता चलता है कि तीव्र दौरे या तो कृत्रिम या भड़काऊ तंत्र द्वारा BBB के विघटन का एक अनुमानित परिणाम है। इसके अलावा, BBB में दवा प्रतिरोध अणुओं और ट्रांसपोर्टरों की अभिव्यक्ति आमतौर पर उपयोग की जाने वाली एंटी-मिरगी दवाओं के प्रतिरोध का एक महत्वपूर्ण तंत्र है।

एकाधिक काठिन्य

मल्टीपल स्केलेरोसिस (MS) को एक ऑटो-इम्यून और न्यूरोडीजेनेरेटिव विकार माना जाता है, जिसमें प्रतिरक्षा प्रणाली माइलिन पर हमला करती है जो केंद्रीय और परिधीय तंत्रिका तंत्र के न्यूरॉन्स की रक्षा करती है और विद्युत करती है। आमतौर पर, किसी व्यक्ति का तंत्रिका तंत्र रक्त-मस्तिष्क की बाधा के कारण सफेद रक्त कोशिकाओं के लिए दुर्गम होगा। हालांकि, चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग ने दिखाया है कि जब कोई व्यक्ति एमएस "हमले से गुजर रहा है", रक्त-मस्तिष्क की बाधा मस्तिष्क या रीढ़ की हड्डी के एक हिस्से में टूट गई है, तो टी लिम्फोसाइट्स नामक सफेद रक्त कोशिकाओं को पार करने और हमला करने की अनुमति मिलती है। कभी-कभी यह सुझाव दिया गया है कि प्रतिरक्षा प्रणाली की बीमारी होने के बजाय, एमएस Blood-Brain Barrier की बीमारी है। रक्त-मस्तिष्क की बाधा का कमजोर होना रक्त वाहिका के अंदर एंडोथेलियल कोशिकाओं में गड़बड़ी का परिणाम हो सकता है, जिसके कारण प्रोटीन पी-ग्लाइकोप्रोटीन का उत्पादन अच्छी तरह से काम नहीं कर रहा है।
वर्तमान में एक समझौता किए गए रक्त-मस्तिष्क बाधा के उपचार में सक्रिय जांच होती है। यह माना जाता है कि बैरियर के टूटने में ऑक्सीडेटिव स्ट्रेस महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। एंटी-ऑक्सीडेंट जैसे लिपोइक एसिड एक कमजोर रक्त-मस्तिष्क बाधा को स्थिर करने में सक्षम हो सकता है।

न्यूरोमाइलाइटिस ऑप्टिका

न्यूरोमेलाइटिस ऑप्टिका, जिसे डेविक की बीमारी के रूप में भी जाना जाता है, के समान है और अक्सर मल्टीपल स्केलेरोसिस के साथ भ्रमित होता है। एमएस से अन्य मतभेदों के बीच, स्वप्रतिरक्षी प्रतिक्रिया के एक अलग लक्ष्य की पहचान की गई है। न्यूरोमेलाइटिस ऑप्टिका वाले मरीजों में एक प्रोटीन के खिलाफ उच्च स्तर के एंटीबॉडी होते हैं जिन्हें एक्वापोरिन 4 कहा जाता है (रक्त मस्तिष्क बाधा में एस्ट्रोकाइटिक पैर प्रक्रियाओं का एक घटक)।

डी विवो रोग

डी विवो रोग (जिसे ग्लूट 1 डिफेक्ट सिंड्रोम के रूप में भी जाना जाता है) रक्त-मस्तिष्क बाधा के पार शुगर ग्लूकोज के अपर्याप्त परिवहन के कारण होने वाली एक दुर्लभ स्थिति है, जिसके परिणामस्वरूप विकास संबंधी देरी और अन्य न्यूरोलॉजिकल समस्याएं होती हैं। ग्लूकोज ट्रांसपोर्टर प्रकार 1 (GLUT1) में आनुवंशिक दोष डी विवो रोग का प्राथमिक कारण प्रतीत होता है।

अल्जाइमर रोग

कुछ सबूत इंगित करते हैं कि अल्जाइमर रोग में रक्त-मस्तिष्क की बाधा का विघटन रक्त के प्लाज्मा को एमाइलॉइड बीटा (Aβ) युक्त मस्तिष्क में प्रवेश करने की अनुमति देता है जहां Aβ एस्ट्रोसाइट्स की सतह पर अधिमानतः पालन करता है। इन निष्कर्षों ने उन परिकल्पनाओं को जन्म दिया है जो Blood-Brain Barrier के टूटने से मस्तिष्क के न्यूरॉन्स के लिए न्यूरॉन-बाइंडिंग ऑटोएन्टिबॉडीज और घुलनशील एक्सोजेनस Aβ42 को एक्सेस करने की अनुमति देता है और इन ऑटोइन्बॉडीज को न्यूरॉन्स ट्रिगर करने और/या सुविधा प्रदान करता है। एंडोसाइटोसिस के माध्यम से सतह-बाध्य ऑटोइंनबॉडी को साफ करने की उनकी प्राकृतिक प्रवृत्ति के माध्यम से कमजोर न्यूरॉन्स में सेल सतह-बाध्य Aβ42 का आंतरिककरण और संचय। आखिरकार एस्ट्रोसाइट अभिभूत हो जाता है, मर जाता है, टूट जाता है, और विघटित हो जाता है, अघुलनशील Aβ42 पट्टिका को पीछे छोड़ देता है। अल्जाइमर रोग Blood-Brain Barrier में टूटने के कारण (या अधिक संभावना, बढ़ सकता है) हो सकता है।

एचआईवी इंसेफेलाइटिस

2002 की एक समीक्षा ने संकेत दिया कि अव्यक्त एचआईवी संक्रमण के पहले 14 दिनों के भीतर रक्तप्रवाह (ट्रोजन हॉर्स सिद्धांत) में परिसंचारी मोनोसाइट्स के भीतर रक्त-मस्तिष्क की बाधा को पार कर सकता है। एक बार अंदर, ये मोनोसाइट्स सक्रिय हो जाते हैं और मैक्रोफेज में बदल जाते हैं। सक्रिय मैक्रोफेज मस्तिष्क के ऊतकों में विक्षोभ को मस्तिष्क के माइक्रोवेसेल्स के निकट भेजते हैं। इन वायरल कणों की संभावना संतान मस्तिष्क माइक्रोग्लिया और पेरिवास्कुलर मैक्रोफेज का ध्यान आकर्षित करती है, जो एक भड़काऊ कैस्केड की शुरुआत करती है, जो मस्तिष्क के माइक्रोवस्कुलर एंडोथेलियल कोशिकाओं में इंट्रासेल्युलर सिग्नलिंग की एक श्रृंखला का कारण बन सकती है और BBB के कार्यात्मक और संरचनात्मक अखंडता को नुकसान पहुंचा सकती है।

प्रणालीगत सूजन

प्रणालीगत सूजन के दौरान, चाहे संक्रमण या बाँझ सूजन के रूप में, BBB रक्त-जनित यौगिकों से टपका हो सकता है। इस तरह के बदलाव प्रणालीगत सूजन के लिए एक उत्पादक मेजबान प्रतिक्रिया का हिस्सा हो सकते हैं, या केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के भीतर घातक परिणाम हो सकते हैं। ये परिवर्तन मल्टीपल स्केलेरोसिस या अल्जाइमर रोग के पाठ्यक्रम को भी प्रभावित कर सकते हैं।

इतिहास

पॉल एर्लिच एक जीवाणुविज्ञानी थे, जो स्टाइनिंग का अध्ययन करते थे, एक प्रक्रिया जो कई माइक्रोस्कोपी अध्ययनों में उपयोग की जाती है, जो रासायनिक रंगों का उपयोग करके दिखाई देने वाली ठीक जैविक संरचनाओं को बनाते हैं। जैसा कि एर्लिच ने इनमें से कुछ रंजक (विशेष रूप से एनिलिन रंजक जो तब व्यापक रूप से उपयोग किए गए थे) को इंजेक्ट किया, डाई ने उनके दिमाग को छोड़कर कुछ प्रकार के जानवरों के सभी अंगों को दाग दिया। उस समय, एर्लीच ने धुंधलापन की इस कमी के लिए मस्तिष्क को केवल डाई के रूप में नहीं लेने के लिए जिम्मेदार ठहराया।
हालांकि, 1913 में एक बाद के प्रयोग में, एडविन गोल्डमैन (एरलिच के छात्रों में से एक) ने डाई को सीधे जानवरों के मस्तिष्क के मस्तिष्कमेरु द्रव में इंजेक्ट किया। उन्होंने पाया कि तब दिमाग रंगे हुए थे, लेकिन शरीर के बाकी हिस्सों ने दोनों के बीच एक डिब्बे के अस्तित्व का प्रदर्शन नहीं किया। उस समय, यह सोचा गया था कि रक्त वाहिकाएं स्वयं अवरोध के लिए जिम्मेदार थीं, क्योंकि कोई स्पष्ट झिल्ली नहीं मिल सकती थी। ब्लड-ब्रेन बैरियर की अवधारणा (तब इसे हेमाटोनेसफैलिक बैरियर की संज्ञा दी गई थी), बर्लिन के एक चिकित्सक, लेवांडोव्स्की द्वारा 1900 में प्रस्तावित किया गया था।