Hjärnans skyddande lager

Hjärnans skydd delas in i två huvudsakliga kategorier: de anatomiska skydden och det funktionella skyddet. De anatomiska skydden, som utgörs av hårbotten, skallbenet, hjärnhinnorna och cerebrospinalvätskan, erbjuder ett fysiskt skydd. Det funktionella skyddet, blod-hjärnbarriären (BHB), reglerar vilka ämnen som kan passera från blodet till hjärnvävnaden.

I dag vet forskare att blod-hjärnbarriären inte bara är en fysisk mur. Den är ett dynamiskt och aktivt system vars funktion kan förändras vid bland annat inflammation, åldrande, sjukdom och skador. Förändringar i barriären har kopplats till exempelvis stroke, epilepsi, multipel skleros och traumatiska hjärnskador, men också till neurodegenerativa sjukdomar som Alzheimers sjukdom, Parkinsons sjukdom och ALS.

Även upprepade slag mot huvudet, exempelvis inom kontaktsporter som boxning, rugby, ishockey och fotboll, kan påverka blod-hjärnbarriären. Studier på tidigare elitidrottare har visat tecken på förändringar i barriären många år efter avslutad karriär. En stor svensk studie av tidigare manliga elitfotbollsspelare visade också en ökad risk för neurodegenerativa sjukdomar, särskilt Alzheimers sjukdom och andra demenssjukdomar, hos utespelare men inte hos målvakter. Samtidigt hade spelarna lägre total dödlighet än jämförelsegruppen.

Forskningen ger nya insikter om hur upprepade huvudtrauman kan påverka hjärnan på lång sikt. Men vilken roll förändringar i blod-hjärnbarriären spelar i utvecklingen av neurodegenerativa sjukdomar är ännu inte helt klarlagt.

Svensk forskning har bidragit till förståelsen av hur barriären fungerar. Forskning ledd av Christer Betsholtz vid Uppsala universitet har bland annat visat att pericyter, celler som finns i anslutning till hjärnans minsta blodkärl, har en central betydelse för blod-hjärnbarriärens funktion och stabilitet. Hjärnfonden stödjer fortsatt forskning om bland annat hur hjärnans barriärfunktioner påverkas vid hälsa och sjukdom.

Samma egenskaper som skyddar hjärnan skapar också ett problem: många läkemedel har svårt att passera blod-hjärnbarriären och nå fram till hjärnvävnaden. Det gäller särskilt större molekyler, däribland många biologiska läkemedel och antikroppar. Att hitta säkra och effektiva sätt att föra behandlingar över barriären har därför blivit ett viktigt område inom hjärnforskning och läkemedelsutveckling.

Ett forskningsspår går ut på att använda hjärnans egna transportsystem. Forskare utvecklar exempelvis antikroppar som kan utnyttja transferrinreceptorn på blodkärlens väggar för att transportera läkemedel över barriären. Principen brukar kallas brain shuttle. Svenska forskargrupper och företag har varit med och utvecklat tekniken, som bland annat studeras för nya behandlingar mot Alzheimers sjukdom. Studier har visat att sådana antikroppar kan nå hjärnan i betydligt högre koncentrationer än traditionella antikroppsbehandlingar.

Andra forskningsspår undersöker fokuserat ultraljud som tillsammans med mikrobubblor kan öppna barriären tillfälligt och lokalt. Tekniken utvärderas i kliniska studier för bland annat Alzheimers sjukdom, Parkinsons sjukdom och hjärntumörer. Forskare studerar också nanopartiklar som bärare av läkemedel och metoder för att kringgå barriären, exempelvis genom att ge behandling direkt i ryggmärgsvätskan eller via näsan.

Forskningens utmaning är alltså dubbel: att bevara det skydd hjärnan behöver och samtidigt hitta sätt att få föra rätt behandling till rätt plats. Ju mer forskarna förstår om hur blod-hjärnbarriären fungerar, desto fler möjligheter öppnas att utveckla mer träffsäkra behandlingar för hjärnans sjukdomar.