1. Barrières intactes

Notre organisme tout entier est divisé en de nombreuses zones de travail individuelles par différentes barrières. Chaque domaine a ses propres tâches à accomplir et constitue un maillon individuel du mécanisme global. Différents organes ont chacun des tâches caractéristiques et constituent donc des systèmes distincts. Certains organes peuvent être divisés davantage, comme le rein, qui comprend le cortex, la moelle et le bassin.

À cet égard, imaginez le corps comme un immeuble de bureaux pour une entreprise de médias comportant de nombreux départements. Les conditions sur chaque étage doivent être très particulières pour pouvoir réaliser des enregistrements de sons et d'images. D'autres départements encore éditent les enregistrements produits et ont besoin pour cela d'autres salles et d'autres équipements. Le département supérieur est responsable des questions d'organisation et de communication entre les autres. Tous les collaborateurs peuvent communiquer entre eux, mais certains processus doivent être régulés via des organismes intermédiaires. D'une part, tous ces départements doivent être séparés les uns des autres, mais ils doivent également être connectés les uns aux autres afin d'assurer la fonction globale.

Barrières ont pour fonction importante de maintenir les gradients dans le corps. La différence de concentration de molécules individuelles entre deux zones est appelée gradient. Une analogie appropriée avec le monde visible est une cascade. Le dégradé crée un mouvement dans une direction, ce qui crée un flux de grande énergie.

Les gradients électrochimiques et de concentration jouent un rôle important dans de nombreux processus du corps. Les gradients électrochimiques sont provoqués par des différences de concentration de molécules chargées, qui génèrent une tension électrique – celle-ci joue par exemple un rôle important dans la transmission des informations dans les cellules nerveuses.

Regardons maintenant les différentes barrières de notre corps.

Haut

La peau nous protège avant tout de tous les dangers de l’environnement – ​​des agents pathogènes ainsi que des dommages chimiques et physiques. La « desquamation » de la peau après un coup de soleil est une expression exemplaire de ce bouclier protecteur. Cela fait de la peau la première ligne de défense et en même temps une peau hautement spécialisée. Afin d’obtenir et de maintenir cette protection, la peau est constituée de nombreuses couches individuelles ayant des fonctions différentes. À l’extérieur, la peau est peuplée d’une flore cutanée constante. Il s'agit de bactéries et de champignons qui ont un effet protecteur et maintiennent un pH constant. Les agents pathogènes vivent pratiquement en harmonie avec nous et ne causent généralement aucun dommage. Viennent ensuite l'épiderme, le derme et l'hypoderme.

Avez-vous déjà marché pieds nus encore et encore pendant une longue période et remarqué comment la sensation de douleur change avec le temps ? D’une part, cela se produit parce que l’épiderme continue de se kératiniser, formant ainsi un cal protecteur. D’un autre côté, les récepteurs tactiles et douloureux s’habituent également aux stimuli récurrents – c’est ce qu’on appelle l’adaptation.

Outre les récepteurs de la douleur et du toucher, la peau possède également des récepteurs de température, de pression et d’étirement. Les nombreux signaux donnent à la peau une bonne impression de l'environnement et offrent une protection complète contre les influences extérieures, qu'il s'agisse d'égratignures, de brûlures ou de brûlures chimiques. Cependant, il ne peut rien contre les dangers que nous consommons à travers notre alimentation. Pour protéger notre corps de telles menaces, il existe des dispositifs dans le système digestif.

Barrière intestinale – les limites sont là pour être dépassées

Contrairement à notre peau, les intestins ont pour fonction importante de transporter les nutriments dont nous avons besoin dans notre corps. Afin de parvenir à un équilibre entre défendre et recevoir, une spécialisation prononcée est ici également nécessaire. Comme notre peau, la paroi intestinale est constituée de différentes couches et de différentes cellules. Les cellules du pancréas remplissent la tâche de digestion Enzyme être produit et transmis dans les intestins. Les enzymes « décomposent » les aliments en morceaux si petits qu’ils peuvent être réabsorbés et transmis par l’intestin grêle.

Outre les fonctions digestives, l’intestin joue également un rôle important dans notre système immunitaire. Il existe de nombreuses cellules immunitaires qui reconnaissent et combattent les agents pathogènes. L’intestin doit également fournir ces cellules et permettre et réguler la communication entre les cellules immunitaires de l’intestin et le reste du corps. Si la barrière intestinale n’est pas intacte, des agents pathogènes peuvent pénétrer dans la circulation sanguine. Là, ils doivent être combattus par le système immunitaire, ce qui entraîne fatigue et fatigue. Dans le monde professionnel, cette condition est appelée syndrome de l'intestin fuyant connue.

Membrane plasmique – des barrières avec des avantages

Ce ne sont pas seulement de grandes parties du corps, comme la peau et les intestins, qui constituent des séparations. À un niveau inférieur, les barrières entre les cellules individuelles sont importantes. Les cellules animales sont séparées les unes des autres par la membrane cellulaire. Il s’agit d’une membrane semi-perméable, c’est-à-dire qu’elle n’est perméable qu’à certaines substances. Pour faire simple, vous pouvez imaginer la membrane comme un filtre à café. Seules de très petites parties telles que l'eau et les arômes de café passent à travers le filtre ; les grains de café eux-mêmes restent.

La membrane plasmique est donc importante pour retenir les molécules nécessaires à l’intérieur et les molécules nocives à l’extérieur de la cellule. Néanmoins, pour alimenter les cellules, le transport de l'extérieur vers l'intérieur, ainsi que le transport et la communication entre les cellules, doivent pouvoir avoir lieu. Il existe à cet effet des pores et des transporteurs spécialisés qui, selon la cellule, l'orientation et le type, peuvent transporter des substances individuelles de l'extérieur vers l'intérieur ou de l'intérieur vers l'extérieur. Par exemple, le dextrose (glucose) est transporté dans la cellule.

Membrane nucléaire – Le mur d’acier autour de notre ADN

Le noyau cellulaire est le coffre-fort de notre information génétique – notre ADN y est stocké. Il nécessite une protection particulière, c'est pourquoi le noyau cellulaire est entouré d'une membrane distincte. Ceci est similaire à la membrane cellulaire normale, mais il existe d’autres pores et transporteurs dans la membrane nucléaire. Afin de conserver l'ADN dans l'espace protégé du noyau cellulaire, des copies de travail sont régulièrement réalisées - ce qu'on appelle l'ARNm, qui peuvent quitter le noyau. Les protéines sont ensuite synthétisées dans le plasma cellulaire à l’aide de l’ARNm.

Afin d'assurer la croissance et la régénération, les cellules et les noyaux cellulaires se divisent régulièrement, de sorte que deux cellules filles égales naissent d'une cellule mère. Au cours de ce processus, l'ADN est d'abord doublé et le noyau cellulaire se divise - la division nucléaire devient Mitose appelé. Pendant la mitose, il est important que la membrane nucléaire reste stable et fermée. Si la membrane nucléaire devient perméable, l’ADN peut être perdu ou la division peut ne pas se produire de manière uniforme. Il existe donc un risque de cellules filles défectueuses. Si ces erreurs ne sont pas reconnues par des mécanismes de contrôle supplémentaires, des tumeurs peuvent se développer (nous y reviendrons plus tard avec les Hallmarks 2 et 3).

membrane mitochondriale

mitochondries est connu comme Centrales électriques cellulaires, car c'est là que l'oxygène est converti en énergie. mitochondries sont des organites contenus dans les cellules et séparés du plasma par leur propre membrane. En raison de particularités évolutives, les mitochondries possèdent une membrane interne supplémentaire. Cela crée un autre espace – l’espace intermembranaire. L’illustration vous le montre très clairement.

Il y a donc l’espace intérieur des mitochondries et l’espace intermédiaire. Cela permet de créer des différences ou des gradients de concentration au sein de la mitochondrie – entre les différentes zones. Pensez au gradient comme au gradient de l’eau dans une centrale hydroélectrique. En équilibrant le gradient d'eau, une turbine est entraînée, qui peut produire de l'électricité via un générateur. Selon le même principe, l’énergie est générée via le gradient de concentration au sein des mitochondries. Cette énergie sous forme de ATP qui anime tout notre organisme. Chaque cellule possède plusieurs mitochondries et chaque mitochondrie possède plusieurs turbines. Un défaut des barrières mitochondriales aurait des conséquences dévastatrices sur la production d’énergie, les cellules et donc notre santé.

Barrière hémato-encéphalique

L’organe situé entre nos oreilles, également connu sous le nom de cerveau, contrôle tous les processus conscients et inconscients de notre corps, à la manière d’un centre de contrôle. Il doit être alimenté en oxygène et en nutriments tout en étant particulièrement protégé des dangers. C'est pourquoi la barrière hémato-encéphalique existe. Tel un agent de sécurité entre la circulation sanguine et le liquide céphalo-rachidien, il contrôle toutes les substances qui peuvent pénétrer dans notre cerveau. Car si des agents pathogènes pénètrent dans le cerveau, cela peut avoir de graves conséquences. Les cellules qui contrôlent les processus vitaux peuvent être endommagées.

Parce que les cellules nerveuses, contrairement aux autres cellules, ne peuvent pas se régénérer, la plupart des lésions neurologiques ou des maladies neurologiques dégénératives (telles que la maladie d'Alzheimer ou de Parkinson) sont irréversibles. Mais la barrière hémato-encéphalique elle-même peut également être endommagée. Le paludisme, la maladie infectieuse la plus répandue dans le monde, peut conduire au paludisme cérébral dans certaines circonstances, en particulier chez les enfants, lorsque l'agent pathogène rend la barrière hémato-encéphalique perméable et endommage le cerveau jusqu'au coma.

Aussi utiles que soient les portes et les barrières, le libre passage serait parfois avantageux, surtout si vous devez autrement faire un détour. La barrière hémato-encéphalique est un mécanisme de protection important dans notre organisme, mais elle représente également un défi supplémentaire pour le développement de médicaments ayant un effet sur le système nerveux central si un principe actif pouvait développer son effet sur les cellules, mais sur le système nerveux central. la barrière hémato-encéphalique n'a pas pu être surmontée, la substance ne peut même pas atteindre son lieu d'utilisation. C'est pourquoi la créativité est requise ici.

La maladie de Parkinson, par exemple, se caractérise par une perte de cellules productrices de dopamine. La dopamine étant une substance messagère importante dans le cerveau, l’approche thérapeutique consiste à fournir au cerveau un supplément de dopamine. Cependant, la barrière hémato-encéphalique n’est pas perméable à la dopamine conventionnelle. C'est pourquoi les patients atteints de la maladie de Parkinson reçoivent de la lévodopa. Il s’agit d’une substance similaire qui peut traverser la barrière hémato-encéphalique et est directement convertie en dopamine dans le cerveau.

Barrières défectueuses

Toutes ces fonctions membranaires nous protègent des maladies et nous maintiennent en bonne santé. Mais nos fonctions corporelles sont également humaines et peuvent commettre des erreurs. Heureusement, nous ne facilitons pas la tâche des intrus et le prochain mécanisme de contrôle est immédiatement prêt et vérifie les erreurs dans les cellules afin de les corriger en cas d'urgence ou d'empêcher leur propagation. Vous découvrirez exactement comment fonctionnent ces mécanismes de contrôle dans les prochains articles. Caractéristiques de la santé.