veriaivoestettä

Veriaivoeste on valikoiva este, joka erottelee verenkierron aivokudoksesta. Se säätelee aivoihin kulkevien aineiden määrää ja estää suuria tai haitallisia molekyylejä pääsemästä keskushermostoon. Samalla se sallii välttämättömien ravinteiden, kuten glukoosin, sekä ionien tasapainon ylläpitämisen.

Rakenne muodostuu aivojen kapillaarien endoteelisoluista, joiden välinen tiivis liitos (tiivi liitos) rajaa paracellulaarista kulkua. Endoteelin ympärillä on basement membrane, pericyyttejä sekä astrocyyttien endfeet, jotka osallistuvat esteen ylläpitoon. Tiiviit liitokset perustuvat proteiineihin kuten claudin-5, occludin ja ZO-1. Veriaivoeste on alueellisesti heterogeeninen: eri aivoalueilla ja eri tilanteissa läpäisevyys vaihtelee.

Toiminta: Veriaivoeste säätelee molekyylien pääsyä aivoihin. Pienet lipofiiliset molekyylit voivat diffundoitua passiivisesti, kun taas suuremmat tai veteen liukenevat aineet vaativat kuljetusta. Kuljetus tapahtuu sekä kuljettajavälitteisesti (esimerkiksi GLUT1 glukoosille, LAT1 aminohapoille) että aktiivisesti efflux-pumpuilla, kuten P-glykoproteiini (ABCB1), BCRP (ABCG2) ja MRP-proteiinit, jotka poistavat haitallisia aineita takaisin verenkierrosta.

Kliininen merkitys: Veriaivoesteen eheys on keskeinen tekijä neurologisten sairauksien ja vammojen etiologiassa. Sen rikkominen liittyy muun muassa aivohalvauksiin, tulehduksiin, traumaan sekä neurodegeneratiivisiin sairauksiin, ja voi johtaa turvotukseen sekä lisätyn aineiden pääsyyn aivokudokseen. Esteen toiminnan mittauksia käytetään muun muassa MRI- ja CSF-proteiinien tutkimuksissa.

Tutkimus ja lääketuotanto: Veriaivoeste on keskeinen haaste lääkkeiden tehokkaalle toimitukselle keskushermostoon. Tutkimuksessa kartoitetaan liikkeitä, kuten lipofiilisten aineiden muotoilu, reseptoripohjaiset kuljetusreitit sekä tekniikat, jotka tilapäisesti avaavat esteen turvallisesti (esim. kohdennettuja ultraääni- tai molekyylitekniikoita). Veriaivoesteen in vitro- ja in vivo-mallit ovat olennaisia kehitystyökaluja.