Hàng rào máu não và phát hiện lý thú
Hàng rào máu-não với thuốc và các tác nhân khác
Trong các bệnh về thần kinh, nếu không chế tạo được loại thuốc đi qua hàng rào máu-não thì không thể chữa được. Thí dụ: Do thiếu hụt dopamin nội sinh ở não mà sinh ra bệnh Parkinson. Không thể đưa dopamin từ bên ngoài vào để bù đắp được, vì dopamin không đi qua hàng rào máu- não. Phải chế tạo ra levodopa, qua được hàng rào máu-não, đến não sẽ khử carboxyl thành dopamin làm nhiệm vụ này. Song levodopa bị khử carboxyl ngay ở ngoài não (98%) gây ra chán ăn, buồn nôn, táo bón, ra mồ hôi, hạ huyết áp, loạn nhịp tim; chỉ còn lại 1-2 % levodopa vào não nên không tạo đủ lượng dopamin cho não. Nếu tăng liều dùng levodopa tạo đủ lượng dopamin cho não thì cũng sẽ tạo ra một lượng lớn dopamin ở ngoài não, gây các tác dụng phụ. Do đó phải dùng levodopa kèm với một chất chống lại sự khử carboxyl của levodopa ở ngoài não (như carbodipa, bensesarit) làm vững bền, tăng lượng levodopa vào não nhằm tạo ra tại não đủ lượng dopmanin cần thiết chữa bệnh.
Ngược lại, trong rất nhiều bệnh khác, ta muốn thuốc không đi qua hàng rào máu-não (như các thuốc dị ứng, thuốc chữa tiểu đường) thì một phần chúng lại bướng bỉnh vượt qua, gây độc cho các tế bào thần kinh như gây buồn ngủ, co giật. Lúc này, ta cần cản trở, hoặc giảm bớt lượng chúng qua hàng rào máu-não bằng nhiều cách, mà cách đơn giản nhất là chỉ dùng liều thấp, hay dùng thuốc có tính phóng thích chậm vừa đủ yêu cầu chữa bệnh để dù có một phần chúng lên não thì cũng không đủ nồng độ gây độc cho não.
Ngoài thuốc ra, còn có nhiều tác nhân khác như các vi sinh, các ion... Nếu không có hàng rào máu-não thì chúng sẽ ồ ạt vào não, biến não thành một "bãi rác" làm hại não.
Những thành tựu bước đầu nghiên cứu
Câu hỏi đặt ra là hàng rào máu-não hình thành lúc nào, bằng loại tế bào nào, đóng mở ra sao?
Theo Natural (ngày 13/10/2010) thì tế bào quanh mạch (pericyte) còn gọi là tế tào Rouget có một vai trò quan trọng trong việc hình thành hàng rào máu-não và bảo trì nó trong quá trình trưởng thành. Trước đây, các nhà khoa học tập trung vào việc nghiên cứu các tế bào hình sao - một loại tế bào có chức năng giúp cho sự suy nghĩ. Do thấy các tế bào hình sao không phát triển cho đến sau khi sinh nên người ta cũng liên tưởng một cách sai lầm rằng hàng rào máu-não cũng không phát triển trước khi sinh.
Tuy nhiên những nghiên cứu hiện nay ở chuột, từ các trường đại học Stanford California, San Francisco đều xác nhận: hàng rào máu-não đã có trước khi sinh. Như vậy, suy ra mỗi người có một hàng rào máu-não bẩm sinh (có thể phụ thuộc vào yếu tố di tuyền), sau đó có thể phát triền (có thể lệ thuộc vào điều kiện sống) mà sẽ có một hàng rào máu-não tốt hay xấu khác nhau. Trong thực tế, sau các chấn thương não, có người não phục hồi rất tốt nhưng cũng có người não phục hồi rất kém, điều này có thể lý giải là do hiệu năng hoạt động hàng rào máu- não của chính họ.
Trước đây, quan niệm hàng rào máu-não giống như một "bức- tường- cố- định", có thể ngăn cản hay không ngăn cản được tác nhân xâm nhập vào não, dĩ nhiên sẽ lệ thuộc chủ yếu vào đặc điểm của tác nhân đó. Hiện nay, những nghiên cứu từ các trường đại học trên lại cho thấy: các tế bào Rouget trên hàng rào máu-não, có khi ở vào vị trí "đóng" không cho tác nhân bên ngoài xâm nhập vào não, nếu không tương thích; hoặc ở vào vị trí "mở" thúc đẩy sự vận chuyển tác nhân bên ngoài vào trong não, nếu có sự tương thích.
Một số nghiên cứu cũng phát hiện thấy tế bào Rouget có khắp cơ thể ở bất kỳ nơi nào có mạch máu. Lúc đầu, người ta nghĩ rằng tế bào Rouget có vai trò kiểm soát dòng chảy của máu, nhưng thực ra thì nó có nhiều chức năng khác quan trọng hơn nhiều mà ta chưa thể biết hết.
Tiềm năng ứng dụng các nghiên cứu
Như phần đầu đã nói, để một thuốc đi qua được hay ngăn không cho đi qua hàng rào máu-não, các nhà nghiên cứu phải nghiên cứu thay đổi chính các thuốc đó, như vậy là hết sức bị động. Với quan niệm mới chính "hệ -thống- động" của hàng rào máu-não chủ yếu là hoạt động của tế bào Rouget quyết định việc "mở" hay "đóng" tức là cho hay ngăn không cho một thuốc, một tác nhân vào não. Do đó nhà khoa học có thể nghiên cứu việc tạo ra các thuốc cơ bản tác động lên tế bào Rouget nhằm điều chỉnh "hệ-thống-động" này, buộc chúng "mở" hay "đóng" theo ý muốn. Sau đó chỉ dùng kèm thuốc chữa bệnh với các thuốc cơ bản này là được. Điều này không phải là quá khó vì trong thực tế ta từng dùng các thuốc tác động vào nhiều "hệ-thống-động" khác trong cơ thể nhằm mục đích chữa bệnh. Làm như thế sẽ chủ động hơn, ít tốn kém hơn trong việc tìm ra và đưa các thuốc đến não để chữa các bệnh về thần kinh như Parkinson, Alzheimer.
Mặt khác, bằng cách tạo ra các thuốc căn bản điều chỉnh sự "mở" hay " đóng" "hệ-tự-động " này, ta cũng có thể chủ động cho hay không cho các chất nội sinh hay ngoại lai vào não để phòng hay chữa bệnh. Lúc này các thuốc cơ bản sẽ đóng vai trò trực tiếp phòng hay chữa bệnh mà không đóng vai trò như một "người bảo mẫu" theo cách trên. Chẳng hạn trong bệnh võng mạc tiểu đường, ta có thể làm tăng hoạt động của các tế bào Rouget tức là "đóng" "hệ-thống- động" không cho các phân tử miễn dịch vào võng mạc, gây viêm. Về điểm này, Norman Saunders, Đại học Melbourne Autralianois nói: Chúng ta hoàn toàn có khả năng chủ động tạo ra các thuốc cơ bản để "đóng" "hệ- thống-động", ngăn không cho các tác nhân đối nghịch các vi sinh có hại xâm nhập vào não.
Xa hơn nữa, do biết hàng rào máu não có từ trước khi sinh (có thể phụ thuộc vào di truyền) và phát triển lúc trưởng thành (có thể lệ thuộc vào điều kiện sống), do đó ta có thể chủ động sửa chữa các khuyết tật hay tạo ra các điều kiện tế bào Rouget phát triển tốt, tức là ra cơ hội để hình thành và bảo trì để có một hàng rào máu não vững chắc, giúp cho việc bảo vệ tế bào não. Điều này không phải là xa vời, vì hiện liệu pháp gen đã cho phép sửa chữa hay tái tạo tế bào khi bị bệnh.
Cuối cùng, với phương pháp xét nghiệm hiện đại, có thể đo được mật độ tế bào Rouget từ đó thể lượng giá khả năng bảo vệ tế bào não, lượng giá được khả năng phục hồi của não và khi lượng giá được điều này thì sẽ có thể chủ động đề ra các phương cách chữa bệnh tương thích.
