Die Blut-Hirn-Schranke (BBB) ist eine hochselektive semipermeable Schnittstelle, gebildet durch Hirn-Mikrovaskular-Endothelzellen, die Neuralgewebe vor blutübertragenen Toxinen, Krankheitserregern und Schwankungen schützt.
Zelluläre Komponenten
- Endothelzellen: Tight Junctions (Claudin-5, Ocludin, ZO-1) → hoher trans-endothelialer elektrischer Widerstand (TEER >1500 Ω·cm²).
- Basalmembran: Kollagen IV, Laminin, Fibronectin.
- Astrozyt-Endfüße: Umhüllen >90 % der Kapillarenoberfläche; sezernieren Faktoren, die die BBB aufrechterhalten (GDNF, TGF-β, Angiopoietin-1).
- Perizyten: In der Basalmembran eingebettet; regulieren Kapillardurchmesser, Angiogenese, Immunzell-Trafficking.
- Mikroglia: Patrouillieren den perivaskulären Raum; reagieren auf Schrankenverletzung.
Transportmechanismen
- Parazellulär: Stark eingeschränkt (Tight Junctions).
- Transzellulär:
- Passive Diffusion: Kleine lipophile Moleküle (O₂, CO₂, Ethanol, Steroidhormone).
- Trägermediiert: GLUT1 (Glukose), LAT1 (große neutrale Aminosäuren), MCT1 (Laktat/Ketone).
- Rezeptor-mediierte Transzytose: Transferrin, Insulin, Leptin-Rezeptoren.
- Aktiver Efflux: P-gp (ABCB1), BCRP, MRPs – schützen das Gehirn vor Xenobiotika.
Klinische Implikationen
- Arzneimittelverabreichung: CNS-Arzneimittel müssen die BBB überwinden (Lipophilie, MW <400, niedrige PSA) oder Transporter nutzen.
- Neuroinflammation: Zytokine (TNF-α, IL-1β) stören Tight Junctions → Leukozyteninfiltration (MS, Enzephalitis).
- Schlaganfall: Ischämie → BBB-Zusammenbruch → vasogenes Ödem → hämorrhagische Transformation.
- Neurodegeneration: BBB-Dysfunktion geht der Amyloidablagerung bei Alzheimer voraus.
Beurteilungsmethoden
- Dynamischer kontrastverstärkter MRT (Ktrans).
- Liquor/Serum-Albumin-Quotient (Qalb).
- Evans-Blau / fluoreszierende Tracer (experimentell).
