موانع خون-بر چیست؟

سد مغز خون (BBB) یک مرز بسیار انتخابی و نیمه قابل کنترل از سلول های انتهایی است که میکروارگانیسم های مغزی را خط می کند، بر خلاف کاپیتول ها در جای دیگر در بدن، سلول های انتهایی مغز با اتصالات تنگ و سخت متصل می شوند - ترکیبات پروتئین که فضای چتر سلولی را مهر می کنند و از انتشار آزاد مولکول های زیست محلول آب جلوگیری می کنند، Per یخ زده، به طور جمعی این سلول های عصبی را تنظیم می کنند (این سلول های پایان) و تشکیل می دهند.

BBB سه وظیفه اساسی را انجام می دهد:

  • سد فیزیکی - اتصال های تنگ مانع عبور از سلول های یون، پروتئین ها و سموم می شوند.
  • مانع انتقال - حمل و نقل خاص (به عنوان مثال، GLUT1 برای گلوکز، LAT1 برای اسیدهای آمینه) کنترل ورودی مواد مغذی در حالی که پمپ های لوکس (به عنوان مثال، P-glycoپروتئین) اخراج xenobiotics.
  • سد metabolic - آنزیم ها در سلول های انتهایی قبل از رسیدن به استخوان مغز، مواد بالقوه مضر را کاهش می دهند.

حفظ این مانع برای عملکرد عصبی حیاتی است، حتی افزایش ظریف در قابلیت مصرف می تواند به مولکول های منتقله از خون (به عنوان مثال، آلبومین، فیبرینوژن) به مغز اجازه دهد، باعث التهاب عصبی، سمیت بیرونی و اختلال سیناپسی.

چگونه تابش بر موانع خون-بر

اشعه یونیزه مورد استفاده در رادیوتراپی (به عنوان مثال، برای گلیوبلاستوما، متااست مغز، یا تومورهای سر و گردن) به طور اجتناب ناپذیری انرژی را در هر دو تومور و بافت سالم اطراف ذخیره می کند. BBB به ویژه آسیب پذیر است به دلیل گردش خون بالا و شبکه عروقی غنی.

اثرات تشعشع حاد

در عرض چند ساعت تا روزها پس از یک بخش یا در هفته های اول درمان کسری، BBB دچار اختلال های گذرا می شود.

  • [FLT: 1] سلول پایانوتیلتال آپوپتوز - تابش مسیر ceramide و آبشارهای caspase را فعال می کند، باعث مرگ سلولهای برنامه ریزی شده در سلولهای ریزوتوتوکولال می شود که به طور مستقیم شکاف در سد ایجاد می کند.
  • اتصال اتصال اتصال قطع (FLT 1) - تابش پایین تر از مخلوط متابولین-5 و بیان پوکیدین، در حالی که افزایش ماتریس فلزی (MMPs) که پروتئین های اتصال را از بین می برد.
  • Inflammatory cytokine آزاد - آسیب به سلول های انتهایی و فعال میکروگلیا راز TNF-α، IL-1β، و IL-6، که بیشتر افزایش بهره وری و استخدام leukytes.
  • استرس اکسیداتیو - Radiolysis از آب تولید گونه های اکسیژن واکنشی (ROS) که چربی، پروتئین ها و DNA را در سلول های انتهایی و گلیال، سازش دیواره های ضد عفونی کننده اکسید می کند.

اثرات اشعه مزمن / اواخر

اختلال BBB - ماه ها تا سالها پس از درمان - نشانه ای از آسیب مغزی ناشی از اشعه است.

  • بازسازی عضلانی - هیپوکسی مزمن منجر به ضخیم شدن غشای زیرزمین، نادر و تلوانگیectasia می شود.
  • التهاب پراستاز کننده - میکروگلیا فعال شده و آستروسیت ها سطوح پایدار واسطه های التهابی را تولید می کنند، حفظ یک BBB نشتی.
  • از هر گونه یخ زده [FLT 1] - Per Icetes برای حفظ یکپارچگی BBB ضروری است؛ تابش آنها را از بین می برد و سلول های انتهایی را بدون حمایت رها می کند.
  • - تبدیل عامل رشد -β (TGF-β) سیگنال فیبروز Perivascular را ترویج می کند، بیشتر به خطر انداختن تبادل مواد مغذی و دفع زباله.

مهم است، آسیب های دیر BBB با نتایج بالینی مرتبط است: افزایش قابلیت بهره وری اغلب توسعه ی سیروز و کاهش شناختی را پیش بینی می کند.

عواقب آلودگی پرتو-Induced BBB

ادما و افزایش فشار جذبی

هنگامی که BBB شکست می خورد، گرادیان فشار برکوتیک مایع را به درون مغز جذب می کنند، باعث می شود که edema edema اثر توده ای را تقویت کند، فشار جذب کننده را بالا می برد و نقایص عصبی را بدتر می کند.

اشعه Necrosis

یک عارضه دیر شدید، نکروز تابش به عنوان توده ای ناچیز به طور معمول در منطقه با دوز بالا نشان می دهد، به طور غیرologically، آن را نشان می دهد نکروز انعقادی، فیبرینوئیدی عروق، و BBB من به خطر افتاده است که به طور جدی در MRI کنتراست تضاد است.این مانع نشت اجازه می دهد تا عوامل کنتراست (به عنوان مثال، گادولین) که گزینه های اضافی برای جلوگیری از درمان مجدد (از درمان).

اختلال شناختی

اختلال BBB به طور مستقیم به کاهش شناختی ناشی از اشعه منجر می شود. پروتئین های پلاسما نشتی مانند فیبرینوژن، میکروگلیا را فعال می کند و باعث از دست رفتن سیناپسی می شود. التهاب مزمن باعث آسیب رساندن به نورون های لگنی می شود، کاهش حافظه و عملکرد اجرایی با استفاده از MRI مقاومتی پویا، نشان می دهد که بیماران مبتلا به BBBmeability بیشتر پس از انجام آزمایش های رادیویی در رابطه شناختی بدتر از آن، فعال هستند.

افزایش خطر عفونت و تشنج

BBB به خطر افتاده کاهش رتبه مغز و مغز و #8217؛ اجازه می دهد پاتوژن ها و سلول های ایمنی دسترسی آسان تر. بیماران ممکن است در معرض خطر کمی بالاتر برای مننژیت یا enسفالیت باشد، به ویژه اگر سد برای دوره های طولانی باز بماند. علاوه بر این، آلبوم اضافی شناخته شده است به کاهش آستانه تشنج در مدل های حیوانی، احتمالا کمک به پس از انتشار صرع.

استراتژی های حفاظتی و رویکردهای درمانی

موانع زیست محیطی محافظت کنندگان

چندین عامل در حال بررسی برای محافظت از BBB در طول یا بعد از تابش هستند:

  • آنتی اکسیدان ها - ترکیباتی مانند -acetylcysteine (NAC)، ویتامین E و edaravone scavenge ROS و کاهش آسیب های بالینی در حال انجام است.
  • آمارها - Simvastatin و lovastatin Upreguothelial نیتریک نیتریک اکسید synthase (eNOS) و تثبیت اتصالات تنگ، کاهش بهره وری در مدل های پیش بالینی.
  • مهار کننده هایMMP - Doxycycline (یک مهارکننده گسترده-spectrum MMP) تخریب اتصال تنگ در حیوانات غیر قابل اشتعال را کاهش می دهد.
  • عوامل ضد التهابی - کورتیکواستروئیدها همچنان اصلی باقی می مانند، اما بیولوژیک های جدید (به عنوان مثال، آنتی بادی های ضد TNF) ممکن است سرکوب هدفمندتر از نور عصبی بدون سرکوب جهانی را ارائه دهند.
  • آنژیوپویتین-1 mimetics - گیرنده Tie2 و Ang-1 ثبات عروقی را ترویج می کند؛ mimetic، COMP-Ang1، وعده ای در حفظ یکپارچگی BBB پس از تابش نشان داده است.

انتقال اشعه

بهبود نسبت درمانی – حداکثر دوز تومور در حالی که به حداقل رساندن قرار گرفتن در معرض طبیعی بافت – آسیب BBB:

  • عمل - گسترش تابش اشعه به دوزهای کوچکتر روزانه اجازه می دهد زمان برای تعمیر آسیب های زیر پا و کاهش آسیب تجمعی به سلول های انتهایی.
  • رادیوتراپی (IMRT) - دقیقاً توزیع دوز را برای جلوگیری از ساختارهای بحرانی مانند هیپوکامپ مجسمه سازی می کند.
  • - از اوج Bragg برای ارائه حداقل دوز خروجی فراتر از هدف، به طور قابل توجهی کاهش قرار گرفتن در معرض تابش در مناطق مغز ثانویه و BBB.
  • رادیو عمل جراحی (SRS) - کسرهای تک دوز بالا کمتر از BBB در مقایسه با زمینه های بزرگتر مختل می شوند؛ با این حال، خطر ابتلا به نcrosis با حجم و دوز افزایش می یابد.

دانلود فیلم Biomarkers and Imaging

شناسایی بیماران در معرض خطر آسیب BBB اجازه می دهد مداخله اولیه پویا کنتراست (DCE) MRI اندازه گیری حجم انتقال ثابت (K ترانس )، اندازه گیری از روش های آسیب دیده و نشانگرهای جانبی (FLT:2 انتقال حجم) [ در طبیعی ماده سفید پس از پیش بینی رادیو و پروتئین در حال ظهور (مانند سایر نشانگرهای آسیب دیده می تواند شامل سایر نشانگرهای آسیب پذیر باشد.

مسیر های آینده

تحقیقات به طور فعال در تلاش برای مهار اختلال موقت BBB برای مزایای درمانی در حالی که به حداقل رساندن آسیب است، سونوگرافی متمرکز همراه با میکروبول ها می تواند به طور مستقیم برای ارائه شیمی درمانی به تومورها باز کند. درک اینکه چگونه باز شدن اشعه ممکن است در زمان کنترل شود و فضا می تواند منجر به درمان های ترکیبی شود که تحویل دارو بدون آسیب دائمی بهبود می یابد.

مرز دیگر شامل رویکردهای احیا کننده است: ارتقاء ترمیم واحد آسیب دیده عصبی ساواپاتیک با استفاده از سلول های پروتیانتیتالی (EPCs)، هرگونه یخ زدگی سلول های بنیادی یا ژن درمانی برای بازگرداندن بیان کلیودین-5. شواهد اولیه نشان می دهد که EPC ها BBB نشت را کاهش می دهند و نتایج شناختی را در میله های ضدعفونی کننده بهبود می بخشند.

در نهایت، ادغام چند-omics (تranscriptomics، Proteomics، متاببولومیcs) از خون بیمار و داده های MRI ممکن است امضاهای پیش بینی کننده ای را ایجاد کند که شناسایی حساسیت فردی به آسیب BBB، مدل های یادگیری ماشین آموزش دیده در DCE-MRI و متغیرهای بالینی می تواند یک روز بیماران پرچم که نیاز به کاهش یا درمان پیشگیرانه قبل از تجزیه و تحلیل بالینی آشکار است.

نتیجه گیری

پرتو درمانی یک سنگ بنای مدیریت تومور مغز است، اما اثرات مضر آن بر سد خونی مغز چالش های قابل توجهی را ایجاد می کند. Disruption - از تخریب اتصال شدید به فیبروز مزمن و عروق - کاهش می دهد، نکروز، از دست دادن شناختی، و افزایش خطر ابتلا به عفونت در تحویل اشعه، داروهای حفاظت از مواد مخدر، و نظارت بر سلامت هدایت شده برای کاهش عوارض حیاتی ترجمه بیماران، بستگی دارد.

[[ویرایش] [[[ویرایش] [[[ویرایش]] [[[ویرایش]]] [[۳]] [[۳]] [FLT: [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳]] [۳] [FLT: ۴]
پروتئین های اتصال و تابش عصبی [F]