導入
血液脳関門、または血液脳関門は、すべての四足動物 (陸上脊椎動物) の脳に存在する、血流と中枢神経系(CNS) の間にある生理学的関門です。血液から脳を分離することで、脳内の環境（恒常性）を調節する働きがあります。密着結合によって相互に接続され、血流側の毛細血管の内側を覆う内皮細胞は、このバリアの必須の構成要素です。
血液脳関門は、血液中を循環する病原体、毒素、ホルモンから脳を保護します。それは非常に選択的なフィルターを表し、脳に必要な栄養素が伝達され、老廃物が除去されます。この摂食と排泄のプロセスは、さまざまな能動輸送メカニズムによって引き起こされます。
一方、多くの活性分子は血液脳関門を通過できないため、この脳の保護機能は多くの神経疾患の薬物治療を複雑にします。血液脳関門を克服する方法に関する研究は非常に最近行われています。血液脳関門に特有の病気はほとんどありませんが、血液脳関門は多くの一般的な病気の影響を受ける可能性があります。血液脳関門の損傷または損傷は、非常に真剣に受け止めなければならない合併症です。
この障壁の存在を示す最初の実験は、1885 年にパウル・エールリッヒによって行われました。しかし、彼は実験結果を誤解しました。障壁の存在の決定的な証拠は、透過型電子顕微鏡の研究によって 1967 年に初めて得られました。
血液脳関門の機能
人間の場合、脳は体重の約 2% を占めます。しかし、そのエネルギー必要量は全体の約 20% です。体の他の器官とは異なり、脳には食物と酸素の貯蔵量がほとんどありません。そして、神経細胞は嫌気的に、つまり元素酸素の供給がなければ、エネルギー需要を満たすことができません。このようにして、脳への血液供給が途絶えると10 秒後に意識を失い、数分後には神経細胞が死滅し始めます。脳の各領域の活動に応じて、エネルギーの必要量と蓄えは大きく異なる場合があります。ニーズに合わせて供給を調整するために、各地域は必要な血液供給を独自に調整できます。
脳の複雑な機能は、非常に敏感な電気化学的プロセスと生化学的プロセスに関連しており、これらのプロセスは、あらゆる乱れがほとんどない恒常性のある内部環境でのみ起こります。たとえば、血液の pH (塩基性か酸性かを示す尺度) の変動が脳に反映されるべきではありません。カリウム濃度の変化により、神経細胞の膜電位が変化すると考えられます。血管内の血液によって運ばれる神経伝達物質は、中枢神経系に入ってはなりません。中枢神経系のシナプスの機能を著しく妨害するからです。さらに、ニューロンは環境の変化によって損傷を受けた場合には再生することができません。最後に、中央制御器官である脳は、生体異物や病原体などの身体にとって異物の影響から保護されなければなりません。血液脳関門は病原体、抗体、白血球に対してかなり不透過性であるため、血液脳関門は「免疫学的関門」となります。
さらに、脳は他の器官と比較して非常に高いエネルギーを必要とするため、非常に大量の生化学的老廃物を血液脳関門を越えて除去する必要があります。
これらすべての機能 (摂食、排泄、恒常性) を達成するために、脊椎動物の脳血管の回路には、末梢血管と比較して、一連の構造的および機能的差異が存在します。この分化は、周囲の細胞外空間から脳を非常に大きく分離し、敏感な神経組織を保護し、安定した内部環境を得るために不可欠な条件です。
血液脳関門の機能の変化は中枢神経系に変化を引き起こし、機能障害や病気を引き起こす可能性があります。その結果、一連の神経疾患は多かれ少なかれ血液脳関門と直接的に関係している。