Die Blut-Hirn-Schranke

Was die Blut-Hirn-Schranke ist

Die Blut-Hirn-Schranke ist eine schützende Grenze zwischen den Blutgefäßen und dem Gewebe des Gehirns. Sie besteht vor allem aus den Zellen, die die Innenseite der kleinsten Hirnblutgefäße auskleiden. Diese Zellen schließen sehr dicht aneinander an.

Ein guter Vergleich ist eine Mauer mit einem sehr selektiven Tor. Blut strömt vorbei, aber nicht alles, was im Blut ist, darf ohne Weiteres ins Gehirn. Die Schranke bestimmt, wer durchkommt.

Wie die Schranke aufgebaut ist

Das Schlüsselmerkmal sind die tight junctions, die sehr dichten Verbindungen zwischen den auskleidenden Zellen. In den meisten Blutgefäßen im Körper gibt es kleine Spalten zwischen diesen Zellen. Im Gehirn sind diese Spalten nahezu vollständig geschlossen.

• Dichte Zellwand. Substanzen können nicht leicht zwischen den Zellen hindurchschlüpfen.
• Transport durch die Zelle. Was hinein darf, geht oft durch die Zelle selbst, manchmal mithilfe spezieller Transportproteine.
• Aktive Überwachung. Einige Substanzen, die nach innen sickern, werden aktiv wieder herausgepumpt.

Warum das für Moleküle wichtig ist

Nicht jedes Molekül hat die gleiche Chance, die Schranke zu passieren. Ein paar Eigenschaften spielen eine große Rolle.

• Größe. Kleine Moleküle kommen in der Regel leichter durch als große.
• Fettlöslichkeit. Die Zellmembranen bestehen aus fettartigen Schichten, daher passen Substanzen, die sich gut in Fett lösen, besser hindurch.
• Ladung und Wasserbindung. Stark geladene oder stark wasserliebende Moleküle werden häufiger zurückgehalten.

Viele Peptide sind relativ groß und wasserliebend. Das ist ein Grund, warum der Durchgang von Peptiden durch die Schranke eine eigene Forschungsfrage ist.

Warum Forscher darauf achten

Wenn ein Molekül in einem Modell etwas im Hirngewebe beeinflussen soll, muss es zuerst dorthin gelangen können. Die Schranke ist daher eine logische erste Frage in der Laborforschung zum Nervensystem.

Wissenschaftler verwenden Modelle in vitro und in vivo, um zu untersuchen, ob und wie Substanzen die Schranke passieren. Dies ist rein beschreibende Forschung zu Transport und Biologie. Es sagt nichts über Behandlung oder Anwendung beim Menschen aus.

Was die Schranke nicht ist

Die Blut-Hirn-Schranke ist keine undurchdringliche Mauer und kein Ein-oder-Aus-Schalter. Sie ist selektiv, nicht absolut. Einige kleine, fettlösliche Moleküle kommen recht zügig hindurch, während große oder geladene Moleküle größtenteils draußen bleiben.

Auch ist die Schranke nicht überall im Gehirn gleich streng. Ein paar kleine Bereiche haben eine lockerere Grenze, was zu ihrer Funktion passt. Für den größten Teil des Hirngewebes gilt jedoch die strenge Selektion.