Memahami Penghalang Darah-Otak Menawarkan Harapan untuk Mengubati Alzheimer, Stroke

Penghalang darah-otak (BBB) ​​adalah ciri penting yang melindungi otak daripada bahan yang berpotensi berbahaya dalam darah; namun, apabila terdapat gangguan pada BBB - seperti selepas strok - bahan yang merosakkan otak boleh dibiarkan masuk ke dalam otak.

Walaupun berfungsi dengan baik, penyelidikan menunjukkan bahawa penghalang darah-otak dapat menghalang pengangkutan ubat-ubatan yang diperlukan ke otak.

Oleh itu, para saintis di Karolinska Institutet telah menemui jalan keluar yang berpotensi untuk mengatasi masalah ini dan berharap penemuan mereka akhirnya dapat membawa kepada pilihan baru dalam merawat penyakit seperti penyakit Alzhemer dan strok.

Penghalang darah-otak terdiri daripada sel berketumpatan tinggi yang berfungsi sebagai dinding pelindung antara darah dan otak dan saraf tunjang. Di organ lain, dinding kapilari memasukkan zat-zat tertentu yang terdapat dalam darah - termasuk albumin protein plasma dan imunoglobulin - ke dalam tisu sekitarnya.

Di otak, bagaimanapun, jalan ini ditutup. Ini sangat penting kerana beberapa sebab, salah satunya ialah protein plasma merosakkan sel saraf.

Akhir-akhir ini, para saintis telah membincangkan kebolehtelapan kapilari di otak sebagai faktor penting dalam penyakit neurodegeneratif, seperti Alzheimer, Parkinson dan ALS. Mereka telah mengetahui bahawa sel tisu penghubung yang disebut pericyte adalah kunci BBB.

"Hasil baru kami menunjukkan bahawa penghalang darah-otak diatur oleh perikosit, dan dapat dibuka dengan cara yang memungkinkan laluan molekul dengan ukuran yang berbeza sambil menjaga fungsi asas otak berfungsi dengan baik," kata Christer Betsholtz, profesor biologi vaskular di Jabatan Biokimia Perubatan dan pemimpin kajian.

"Pengetahuan baru kami tentang bagaimana BBB diatur dapat digunakan dalam dua cara," kata Prof Betsholtz. "Untuk melindungi otak dalam keadaan seperti strok dan keradangan yang menyebabkan pembukaan BBB dan pembebasan bahan neurodamaging, dan untuk membuka penghalang sementara untuk membolehkan pengangkutan ubat-ubatan terhadap neurodegenerative dan penyakit otak lain."

Dalam kajian itu, Prof Betsholtz dan pasukannya menunjukkan bagaimana ini mungkin berlaku. Perosit biasanya mengekalkan tindakan penghalang melalui mekanisme molekul yang tidak diketahui; namun, dalam ketiadaan mereka, proses pengangkutan khas yang disebut transcytosis membuka jalan melalui dinding kapilari sehingga molekul dengan pelbagai ukuran, termasuk protein plasma besar, dapat mengalir dari darah ke otak.

Pericytes juga mengatur astrocytes, yang merupakan sel otak yang menyumbang kepada BBB melalui sambungan khas yang disebut 'kaki akhir' yang mengambil alih kapilari dan mengatur aliran air dan ion.

"Temuan lain yang menarik adalah ubat barah Imatinib, yang menghambat protein isyarat tertentu untuk pertumbuhan sel, mempunyai pengaruh yang serupa dengan adanya perisit kerana ia juga menutup jalur pengangkutan dinding kapilari," kata Prof Betsholtz.

Para saintis berharap penemuan ini akan menawarkan pilihan baru dalam merawat penyakit yang berkaitan dengan BBB.

Kajian ini boleh didapati di jurnal Alam semula jadi.

Sumber: Karolinska Institutet