Cùng với hộp sọ, hàng rào máu não là một trong những yếu tố giúp bảo vệ não bộ tránh khỏi những tổn thương bên ngoài và bên trong cơ thể. Tuy nhiên, đôi lúc “vị thần bảo hộ” này cũng trở thành “kẻ ngáng đường” gây khó khăn cho bác sĩ điều trị!
Bạn hãy cùng tìm hiểu về hàng rào máu não để khám phá những bí ẩn của “vị thần bảo hộ” này nhé!
Hàng rào máu não là gì?
Bộ não là một trong những cơ quan có ý nghĩa quan trọng nhất của cơ thể, con người đã trải qua nhiều quá trình tiến hóa để bảo vệ nó khỏi những tổn thương. Đầu tiên là chiếc hộp sọ dày 7mm bảo bọc bên ngoài. Bên cạnh đó là lớp chất lỏng bảo vệ – được biết đến là dịch não tủy tìm thấy trong não và tủy sống, và một màng bảo vệ gọi là màng não (meninges). Đây là hai yếu tố cung cấp thêm khả năng phòng thủ cho não chống lại chấn thương vật lý.
Hàng rào máu não (blood brain barrier) là một yếu tố song song vô cùng quan trọng giúp bảo vệ não bộ, đây là một rào cản giữa các mạch máu não (mao mạch) và các tế bào, thành phần khác tạo nên mô não. Trong hộp sọ, màng não và dịch não tủy giúp bảo vệ chống lại tổn thương vật lý, hàng rào não bộ cung cấp sự bảo vệ chống lại mầm bệnh và độc tố có thể có trong máu của bạn.
Hàng rào máu não được phát hiện vào cuối thế kỷ XIX, khi bác sĩ người Đức Paul Ehrlich tiêm thuốc nhuộm vào máu của một con chuột. Kết quả cho thấy thuốc nhuộm xâm nhập vào tất cả các mô ngoại trừ não và tủy sống. Người ta cho rằng hệ thống mạch máu là một rào cản tồn tại giữa não và máu. Mãi đến năm 1960, các nhà nghiên cứu mới có thể xác định lớp vật lý của hàng rào não bộ bằng cách sử dụng kính hiển vi điện tử.
2. Cấu tạo hàng rào máu não
Hàng rào máu não được cấu tạo chủ yếu gồm các tế bào nội mô (endothelial cell) liên kết chặt chẽ với nhau. Đồng thời còn có 2 loại tế bào khác là tế bào ngoại mạch (pericyte) và tế bào hình sao (astroglia) có chức năng hình thành và phát triển của hàng rào não bộ.
Các tế bào nội mô ở não liên kết chặt chẽ với nhau nhằm hạn chế sự di chuyển các chất từ máu vào não. Ở các bộ phận khác của cơ thể, tế bào nội mô của mao mạch không có đặc tính này.
Hàng rào máu não với cấu tạo khoảng cách chặt chẽ chỉ cho phép các phân tử nhỏ, phân tử hòa tan trong chất béo và một số chất khí tự do đi qua thành mao mạch và vào mô não. Một số phân tử lớn hơn, chẳng hạn như glucose và oxy, có thể xâm nhập thông qua các protein vận chuyển, hoạt động giống như các cánh cửa đặc biệt chỉ mở cho các phân tử cụ thể. Một số tế bào như đại thực bào đóng vai trò chống lại nhiễm trùng cũng có thể đi qua hàng rào não bộ.
Các thành phần khác bao quanh các tế bào nội mô của mạch máu tuy không liên quan đến việc ngăn chặn các chất từ máu đến não, nhưng có chức năng giao tiếp với các tế bào tạo rào cản để thay đổi cách chọn lọc của hàng rào máu não.
3. Chức năng hàng rào máu não
Hàng rào máu não có 2 chức năng cơ bản bao gồm:
- Cung cấp chất dinh dưỡng quan trọng cho não
- Bảo vệ chống lại độc tố, mầm bệnh có thể gây hại, nhiễm trùng não
Chức năng khác của hàng rào não bộ là giúp duy trì ổn định mức độ hormone, chất dinh dưỡng và nước trong não.
Một số yếu tố có thể làm tổn hại hàng rào não bộ như nhiễm trùng vi khuẩn ở bệnh viêm màng não mô cầu. Vi khuẩn não mô cầu có thể liên kết với thành nội mô, khiến các mối nối giảm bớt tính chặt chẽ. Do đó, hàng rào não bộ trở nên xốp hơn, cho phép vi khuẩn và các chất độc khác xâm nhập vào mô não, có thể dẫn đến viêm và đôi khi gây tử vong.
Chức năng của rào cản máu não này cũng có thể suy giảm do một số điều kiện, ví dụ, trong bệnh đa xơ cứng, hàng rào não bộ bị ảnh hưởng và cho phép các tế bào bạch cầu xâm nhập vào não và tấn công các chức năng gửi tín hiệu của tế bào não (tế bào thần kinh) đến một tế bào khác. Điều này sẽ gây ảnh hưởng xấu đến hệ thần kinh não bộ.
Những nguyên nhân có thể khiến hàng rào máu não bị tổn thương bao gồm chấn thương sọ não, thiếu máu, áp xe, khối u, ung thư… Các tổn thương này có thể gây ra phù não và các vấn đề nghiêm trọng khác do chất trong máu có thể thâm nhập vào vùng tổn thương.
4. Cách vượt qua hàng rào máu não
Nhìn chung, hàng rào não bộ mang lại hiệu quả trong việc ngăn chặn các chất không mong muốn đến não. Tuy nhiên, đây đồng thời lại là một nhược điểm vì phần lớn các phương pháp điều trị các vấn đề về não bằng thuốc không dễ dàng vượt qua rào cản, gây trở ngại rất lớn khi điều trị các bệnh rối loạn thần kinh.
Có 2 cách để vượt qua hàng rào não bộ bao gồm thuốc và sóng siêu âm.
Sử dụng thuốc
Cách này đánh lừa hàng rào não bộ cho phép truyền thuốc đến, cách tiếp cận này được gọi là biện pháp “con ngựa thành Troia” (trojan horse approach). Phương pháp này có nghĩa là thuốc được hợp nhất với một phân tử có thể vượt qua hàng rào não bộ thông qua một protein vận chuyển.
Dùng sóng siêu âm
Sóng siêu âm có thể giúp mở tạm thời hàng rào máu não. Nghiên cứu ở một con chuột mắc bệnh Alzheimer chỉ ra rằng việc sử dụng siêu âm để mở hàng rào não bộ có thể cải thiện nhận thức và giảm lượng mảng bám độc hại tích tụ trong não. Sóng siêu âm kết hợp với bong bóng hiển vi (gas microbubble) giúp tạm thời mở hàng rào não bộ một cách an toàn và không làm hỏng não.
Siêu âm là một công cụ đầy hứa hẹn vượt qua hàng rào máu não giúp cải thiện việc cung cấp thuốc lên não. Phương pháp này vẫn đang được xem xét tính khả thi, độ an toàn và hiệu quả. Đây là kỹ thuật mới có thể giúp điều trị khối u não và các rối loạn khác bao gồm bệnh Alzheimer, Parkinson và các tình trạng thần kinh khác.
Hàng rào máu não được coi là “vị thần bảo hộ” cho bộ não, nhưng trong một số trường hợp lại là “kẻ ngáng đường” trong quá trình điều trị các bệnh về não. Vì thế, bạn hãy hạn chế phòng tránh những tác nhân gây hại, đồng thời có chế độ ăn tốt cho não bộ và hệ thần kinh nhé!
Hoàng Trí | HELLO BACSI