Otak dipisahkan dari bagian tubuh lainnya oleh sawar darah-otak. Bagaimana virus melewati sawar darah otak untuk mengakses sistem saraf pusat? Bagaimana cara kerja sawar darah otak?

Sawar darah-otak adalah penghalang yang sangat selektif yang fungsi utamanya adalah untuk memisahkan sistem saraf pusat (SSP) dari aliran darah. Mekanismenya memungkinkan untuk mengontrol secara ketat pertukaran antara darah dan kompartemen serebral. Oleh karena itu, sawar darah-otak mengisolasi otak dari bagian tubuh lainnya dan menyediakannya dengan lingkungan tertentu, berbeda dari lingkungan internal bagian tubuh lainnya.

Penghalang darah-otak memiliki sifat penyaringan khusus yang memungkinkannya untuk mencegah zat asing yang berpotensi beracun memasuki otak dan sumsum tulang belakang.

Penghalang hemoensefalik ini, berkat filternya yang sangat selektif, dapat memungkinkan lewatnya air, gas tertentu, dan molekul yang larut dalam lemak melalui difusi pasif, serta transportasi selektif molekul seperti glukosa dan asam amino yang berperan. penting dalam fungsi saraf dan mencegah masuknya neurotoksin lipofilik potensial, melalui mekanisme transpor aktif yang dimediasi glikoprotein.

Astrosit (membantu menjaga lingkungan kimia dan listrik dengan memberikan nutrisi yang diperlukan ke otak dan membuang limbahnya) sangat penting dalam menciptakan penghalang ini.

Penghalang darah-otak melindungi otak terhadap racun dan pembawa pesan yang beredar dalam darah.

Selain itu, peran ini bermata dua, karena juga mencegah masuknya molekul untuk tujuan terapeutik.

Beberapa virus masih dapat melewati penghalang ini baik melalui darah atau dengan transportasi "retrograde aksonal". Gangguan pada sawar darah otak disebabkan oleh berbagai penyakit.

Penyakit neurodegeneratif

Karena fungsinya yang esensial dalam mempertahankan homeostasis serebral, sawar darah-otak juga dapat menjadi awal dari penyakit neurologis tertentu seperti penyakit neurodegeneratif dan lesi otak seperti penyakit Alzheimer (AD) tetapi masih sangat jarang. .

Diabetes mellitus

Penyakit lain, seperti diabetes mellitus, juga berdampak buruk pada pemeliharaan sawar darah otak.

Patologi lainnya

Patologi lain, di sisi lain, mengganggu fungsi endotelium dari dalam, yaitu, seluruh penghalang darah-otak rusak oleh tindakan dari matriks ekstraseluler.

Sebaliknya, sejumlah penyakit otak dimanifestasikan oleh fakta bahwa patogen tertentu dapat melewati sawar darah-otak yang menyebabkan infeksi otak yang merupakan penyakit yang menghancurkan disertai dengan kematian yang tinggi atau pada orang yang selamat dari gejala sisa neurologis yang parah. Ini termasuk, misalnya, berbagai mikroorganisme patogen, bakteri, jamur, virus HI, human T-lymphotropic virus 1, virus West Nile dan bakteri, seperti Neisseria meningitidis atau Vibrio cholerae.

Dalam multiple sclerosis, "patogen" adalah sel-sel dari sistem kekebalan tubuh yang melintasi penghalang darah-otak.

Sel-sel metastatik berhasil melewati sawar darah-otak pada beberapa tumor non-otak dan dapat menyebabkan metastasis di otak (glioblastoma).

Memberikan perawatan ke otak dengan melintasi sawar darah otak adalah perjalanan yang nyata karena juga mencegah akses obat, terutama yang berstruktur molekul besar, ke area yang perlu dirawat.

Beberapa obat seperti Temozolomide, yang digunakan untuk melawan glioblastoma memiliki sifat kimia dan fisik yang memungkinkannya melewati penghalang dan mencapai tumor.

Salah satu kemungkinan yang dieksplorasi dalam upaya untuk menghilangkan masalah ini adalah dengan menerapkan teknik yang secara mekanis dapat menembus sawar darah-otak.

Penghalang darah-otak adalah penghalang yang signifikan untuk pengobatan, tetapi penelitian sedang berlangsung.

Produk kontras pertama yang dikembangkan untuk MRI adalah gadolinium (Gd) dan kemudian Gd-DTPA77, yang memungkinkan untuk memperoleh MRI yang lebih canggih untuk diagnosis lesi lokal sawar darah-otak. Molekul Gd-DTPA sangat kedap untuk melewati sawar darah-otak yang sehat.

Mekanisme pencitraan lainnya

Penggunaan “single-photon emission tomography” atau “positron emission tomography”.

Cacat pada sawar darah otak juga dapat dinilai dengan difusi media kontras yang sesuai menggunakan computed tomography.