Gewebebarriere

Gewebebarriere bezeichnet allgemein eine Struktur, die das Gewebe gegen umliegende Räume abgrenzt und den Stoffaustausch reguliert. Sie besteht typischerweise aus einer Endothel- oder Epithelschicht, einer Basalmembran und unterstützenden Zellen. Ziel ist der Schutz des Gewebes, die Aufrechterhaltung des inneren Milieus und eine selektive Kontrolle des Transports von Wasser, Ionen, Nährstoffen und Abbauprodukten.

Zentrale Bausteine sind Tight Junctions, Adhärenzverbindungen und die Basalmembran. Tight Junctions verhindern parazellulären Durchtritt und bestimmen die Permeabilität; Proteine der Claudin-Familie, Occludin und ZO-Proteine spielen hier eine Rolle. Ergänzende Zellen wie Perizyten oder Astrozytenendfüße verstärken die Barriere in bestimmten Geweben, insbesondere im Gehirn (Blut-Hirn-Schranke). Der Transport erfolgt durch Diffusion, aktiven Transport oder Endo-/Transzytose; Pumpsysteme wie P-Glykoprotein tragen zur Substanz-Auscheidung bei.

Beispiele sind die Blut-Hirn-Schranke, die Darmbarriere, die glomeruläre Barriere der Niere, die Alveolarkapillarbarriere und die Plazentabarriere. Die Barriere ist gewebespezifisch gestaltet und variiert in der Dichte der Tight Junctions, Transportkapazität und dem Widerstand.

Im gesunden Organismus schützt die Gewebebarriere vor Pathogenen und Toxinen, erhält den Ionenzustand und verhindert Ungleichgewichte. Entzündungen, Hypoxie oder toxische Schädigungen können Barrieren durchbrechen, was Ödeme, Immunzelleneinwanderung und Funktionsstörungen verursachen. Dysregulation wird mit Erkrankungen wie entzündlichen Darmerkrankungen, Multipler Sklerose oder Sepsis assoziiert.

In der Forschung dient die Gewebebarriere als Hürde und Ziel in der Medikamentenentwicklung. Modelle der Barrieren helfen bei der Bewertung der Permeabilität und bei Strategien, Substanzen gezielt durch Barrieren zu transportieren.