BlutHirnSchranke

Die Blut-Hirn-Schranke ist eine selektiv permeable Barriere, die das Gehirngewebe vor Substanzen im Blut schützt und gleichzeitig den Austausch von Nährstoffen, Metaboliten und Signalen ermöglicht. Sie trennt das zirkulierende Blut vom Gehirnextrazellulärraum und wird überwiegend durch die Endothelzellen der Hirnkapillaren gebildet, die durch enge Tight-Junctions verbunden sind.

Strukturell gehört die Barriere zu einer Neurovaskulären Einheit, bestehend aus Endothelzellen, Basalmembran, Perizyten und Astrozytenendfüßchen. Die Tight-Junctions verringern parazelluläre Diffusion, während Perizyten und Astrozyten die Barrierefunktion stabilisieren und die Kommunikation zwischen Blutgefäßen und Nervengewebe unterstützen. Die Basalmembran sorgt für mechanische Stabilität und Organisation der Zellen.

Funktionsweise und Selektivität: Die Blut-Hirn-Schranke schränkt den Durchtritt hydrophiler und großer Moleküle stark ein, während lipophile Substanzen oft passiv diffundieren können. Für viele notwendige Substrate existieren spezialisierte Transporter, zum Beispiel Glukosetransporter GLUT1 für Zucker oder verschiedene Aminosäuretransporter. Efflux-Transporter wie P-Glykoprotein schützen das Gehirn, indem sie potenziell schädliche Substanzen zurück in den Blutkreislauf transportieren.

Transportmechanismen umfassen passiven Transport, carrier-vermittelte Transportsysteme, rezeptorvermittelte Transzytose (z. B. Transferrinrezeptor) und adsorptive Endozytose. Die Barriere ist dynamisch und kann durch Entzündungen, Schlaganfall, Infektionen oder Tumoren temporär durchlässig werden, was sowohl pathophysiologische Prozesse als auch Therapieherausforderungen beeinflusst. Bestimmte Hirnregionen wie die Area postrema weisen eine relative Öffnung auf, um bestimmte Substanzen zu überwachen.