Unser empfindliches Gehirn muss stets gut geschützt werden. Doch wie schafft es unser Körper eigentlich, schädliche Stoffe davon abzuhalten, in die Hirnsubstanz zu gelangen?
Effektiver Schutz vor schädlichen Stoffen
Durch die Barriere zwischen Körper und Gehirn, die sogenannte „Blut-Hirn-Schranke“ („Blood Brain Barrier“ BBB) wird verhindert, dass schädliche Stoffe aus dem Körper in die Hirnsubstanz transportiert werden. Außerdem sorgt die Blut-Hirn-Schranke für ein stabiles Gleichgewicht in unserem Nervensystem, indem sie wichtige Nährstoffe hinein und Abbauprodukte hinaus leitet. Doch wie genau ist diese Barriere aufgebaut und wie funktioniert sie?
Aufbau der Blut-Hirn-Schranke
Entgegen der Vermutung, die der Name „Blut-Hirn-Schranke“ nahelegt, handelt es sich hierbei um keine punktuelle Sperre. Die Barriere bezeichnet vielmehr die Gesamtheit der Ummantelung aller kleinen Blutgefäße (Kapillaren) im Gehirn. Die Kapillaren sind mit Gefäßwandzellen, den „Endothelzellen“, ausgekleidet, die durch winzige Verbindungsstellen, den „thight junctions“, eng miteinander verknüpft sind. So wird verhindert, dass Stoffe zwischen den Zellen hindurch schlüpfen können. Die äußerste, die Endothelzellen umgebende Schicht besteht aus der sogenannten „Basalmembran“, die an den „Astrozyten“, auch bekannt als „Sternzellen“ oder „Spinnenzellen“, grenzt. Dieser schichtweise Aufbau ermöglicht die selektive Filterfunktion der Blut-Hirn-Schranke. Doch welche Stoffe können diese Barriere passieren und welche nicht?
Die Filterfunktion der Blut-Hirn-Schranke
Grundsätzlich gilt, dass fast alle wichtigen Nährstoffe und Metabolite durch aktiven Transport ins Gehirn gelangen können. Lediglich kleine lipophile Moleküle können die Schranke durch Diffusion über die Zellmembran passieren. Diese Tatsache wird auch in der Pharmazie genutzt. So wird versucht, Medikamenten, die die Blut-Hirn-Schranke überwinden sollen eine hohe Fettlöslichkeit zu verleihen, während bei Medikamenten, die neurotoxisch sind (z.B. Antibiotika) auf eine gute Wasserlöslichkeit gesetzt wird.
