Blut-Hirn-Schranke

Autor: Leandro Alegsa

01-11-2021

Die Blut-Hirn-Schranke (BHS) ist eine hochselektive Permeabilitätsbarriere. Sie kontrolliert, was aus dem Blutstrom ins Gehirn gelangt und was nicht.

Zum Beispiel können Dinge, die das Gehirn zum Überleben braucht (Wasser, Glukose und Aminosäuren), durch die Barriere gelangen. Die Barriere verhindert jedoch, dass viele schädliche Dinge, wie Bakterien und Viren, ins Gehirn gelangen. Dies hilft, das Gehirn vor einer Infektion zu schützen.

Die Blut-Hirn-Schranke wird durch kapillare Endothelzellen gebildet. Sie ermöglicht die Passage von Wasser, einigen Gasen und lipidlöslichen Molekülen durch passive Diffusion. Sie ermöglicht auch den selektiven Transport von Molekülen wie Glukose und Aminosäuren, die für die Nervenfunktion entscheidend sind. Auf der anderen Seite kann die Blut-Hirn-Schranke durch einen aktiven Transportmechanismus den Eintritt von Neurotoxinen verhindern.

Einige wenige kleine Bereiche im Gehirn haben keine Blut-Hirn-Schranke.

Teil eines Netzwerks von Kapillaren, die Gehirnzellen versorgen

Entdeckung

Paul Ehrlich, ein deutscher Arzt, entdeckte die Blut-Hirn-Schranke. Er injizierte Farbstoff in die Blutbahnen von Mäusen. Der Farbstoff gelangte in jedes Organ außer ins Gehirn. Die Blut-Hirn-Schranke hatte den Farbstoff daran gehindert, ins Gehirn zu gelangen. Dann injizierte einer von Ehrlichs Studenten den Farbstoff direkt in das Gehirn der Mäuse. Diesmal färbte sich das Gehirn blau, aber keine anderen Organe färbten sich blau. Die Blut-Hirn-Schranke hatte den Farbstoff daran gehindert, aus dem Gehirn in den Blutkreislauf zu gelangen (der den Farbstoff zu jedem anderen Organ im Körper transportiert hätte).

Funktion

Die Blut-Hirn-Schranke schützt das Gehirn vor vielen häufigen Infektionen. Infektionen des Gehirns sind selten. Wenn sie doch auftreten, sind sie oft schwerwiegend und schwer zu behandeln. Antikörper (die das Immunsystem des Körpers zur Bekämpfung von Infektionen herstellt) sind zu groß, um die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden. Auch viele Antibiotika können die BHS nicht passieren, um die Infektion im Gehirn abzutöten.

Eine Möglichkeit, Medikamente ins Gehirn zu bringen, besteht darin, sie in den Liquor (Rückenmarksflüssigkeit) zu injizieren. Der Liquor trägt zum Schutz des Gehirns und des Rückenmarks bei. Allerdings berührt er das Gehirn nicht wirklich. Stattdessen halten zwei der Schichten, die das Gehirn und das Rückenmark schützen, den Liquor. Aus diesem Grund gelangen Medikamente, selbst wenn sie direkt in den Liquor gespritzt werden, immer noch nicht sehr gut ins Gehirn.

Einige Bakterien, Viren und andere Dinge können durch die Blut-Hirn-Schranke gelangen und das Gehirn schädigen. Zum Beispiel:

Spirochaete-Bakterien wie Borrelia (verursacht Lyme-Borreliose) und Treponema pallidum (verursacht Syphilis).
Einige Viren, wie das West-Nil-Virus und das Polio-Virus
Alkohol und viele illegale Drogen, wie Heroin und Kokain

Fragen und Antworten

F: Was ist die Blut-Hirn-Schranke?

A: Die Blut-Hirn-Schranke ist eine Permeabilitätsbarriere, die kontrolliert, was aus dem Blutkreislauf ins Gehirn gelangt.

F: Was kann die Blut-Hirn-Schranke passieren?

A: Wasser, Glukose und Aminosäuren sind einige der Dinge, die die Blut-Hirn-Schranke passieren können.

F: Welche schädlichen Stoffe werden durch die Blut-Hirn-Schranke daran gehindert, ins Gehirn zu gelangen?

A: Die Blut-Hirn-Schranke verhindert, dass viele schädliche Dinge, wie Bakterien und Viren, in das Gehirn gelangen.

F: Wie wird die Blut-Hirn-Schranke gebildet?

A: Die Blut-Hirn-Schranke wird von kapillaren Endothelzellen gebildet.

F: Wie ermöglicht die Blut-Hirn-Schranke den Durchgang bestimmter Moleküle?

A: Die Blut-Hirn-Schranke ermöglicht den Durchgang von Wasser, einigen Gasen und lipidlöslichen Molekülen durch passive Diffusion. Sie ermöglicht auch den selektiven Transport von Molekülen wie Glukose und Aminosäuren, die für die Funktion der Nerven entscheidend sind.

F: Können Neurotoxine die Blut-Hirn-Schranke überwinden?

A: Die Blut-Hirn-Schranke kann das Eindringen von Neurotoxinen mit Hilfe eines aktiven Transportmechanismus verhindern.

F: Gibt es Bereiche im Gehirn, in denen die Blut-Hirn-Schranke nicht vorhanden ist?

A: Ja, einige kleine Bereiche des Gehirns verfügen nicht über eine Blut-Hirn-Schranke.