Die Blut-Hirn-Schranke

Die Blut-Hirn-Schranke, Abschottung des Steuersystems.

 
Bevor wir uns mit der Blut-Hirn-Schranke (BHS) beschäftigen, müssen wir erst einmal verstehen, warum so etwas notwendig ist. Sucht man im Internet, kommen häufig schwammige Aussagen wie das Abhalten von Toxinen, Schutz vor Bakterien usw. raus, welche zwar richtig sind aber die Gretchenfrage nicht beantworten. Unser zentrales Nervensystem (ZNS) weist im Verhältnis zum restlichen Körper, so massive Unterschiede auf, dass beide schon fast als eigenständige Einheiten zählen, welche fast innerhalb einer Symbiose miteinander leben. Aber eben nur fast, da der restliche Körper ohne das ZNS nicht existieren kann, das ZNS theoretisch ohne den restlichen Körper, wenn eine alternative Versorgung sichergestellt wird.
 
Das ZNS sehen wir also als eigene Einheit, dieses verbraucht jeden Tag über 20 % aller Nährstoffe, welche über die Nahrung aufgenommen werden. Auch sind die Werte im ZNS nicht immer mit denen des übrigen Körpers identisch, so liegt beispielsweise der Glukosespiegel bei konstanten Werten um die 150mg/dl, was im übrigen Körper schon als Diabetes gedeutet werden würde. Auch können wir in der Peripherie starke Schwankungen innerhalb der Normwerte feststellen bei pH-Werten, Kalium, Neurotransmittern, Hormonen und durchaus auch Sättigungsverhältnissen mit O₂. Würden diese Schwankungen im ZNS vorkommen, gehen sehr zügig die Lichter aus, da es zu massiven Störungen in der Synapsen Kommunikation kommen würde. Das Gehirn benötigt also eine durchgehend konstante Versorgung ohne Schwankungen, dieses wird in der Medizin als Homöostat (nicht zu verwechseln mit Homöostatisch) bezeichnet. Weiterhin verfügen die Zellen des ZNS über keine regenerativen und speichernden Eigenschaften, diese Besonderheit gegenüber dem restlichen Körper macht eine Sauerstoffunterversorgung so dramatisch. Bereits nach wenigen Sekunden ohne Sauerstoff tritt eine Bewusstlosigkeit auf, da die Interaktion der Zellen gestört wird und eine Übersäuerung der Zellen mit eigenen Toxinen stattfindet, welche nach 3 Minuten den Beginn des Zelltods einläutet und nach 10 Minuten bereits das ganze Gehirn betrifft. Dies ist der Grund, warum eine Reanimation so schnell wie möglich begonnen werden muss. Der restliche Körper kann aufgrund von Speicherreserven, je nach Zellart bis zu einer halben Stunde und länger ohne Zirkulation überleben, während das ZNS schon Irreversible geschädigt ist.
 
Die Wichtigkeit einer „Ein- und Ausfuhrkontrolle“ für das Überleben des ZNS dürfte damit also verständlich sein. Die BHS ist eine besondere Endothelschicht an der Innenwand des Arteriovenösen Systems. Diese kann auf zwei Wegen nur überwunden werden, zum einen können kleine fettlösliche Molekülketten, wie Sauerstoff durch passive Diffusion diese passieren, während eine strickte Selektion permanent stattfindet. Größere Stoffe verwenden ein ähnliches System wie beim Andockvorgang bei Zellen, über eine Art von Rezeptor. Dieses Schlüssel-Schloss Prinzip findet auch nur selektiv statt und eine Bereitschaft der Rezeptoren muss vorhanden sein oder der Stoff kann die BHS nicht überwinden.
 
Der Zugang kann hierbei Parazellulär über Zwischenräume zwischen den Zellen, Transzellulär über ein Transporter Protein durch die Endothelzellen, durch Transzystose direkt per Rezeptorzugang oder per Resorption als Absorptive Tranzystose. Hierbei ist noch die Effluxpumpe zu erwähnen, sie ist wie eine Art von Türsteher innerhalb der Membran zu verstehen. Sollte sich ein falscher Stoff, Bakterien oder Toxine doch mal in das Endothel verlaufen, schmeißt dieser sie einfach wieder raus.
 

Die Blut-Hirn-Schranke (BHS) ist der fast perfekte Türsteher. Die Abschottung des Steuersystems.

 
Es gibt nur wenig Viren und Bakterien, die es schaffen die BHS zu überwinden, umso schlimmer ist es, wenn diese es schaffen. Eine Infektion des ZNS hat massive lebensgefährliche Auswirkungen und selbst das Überleben ist nicht selten von Einschränkungen gekennzeichnet, wie Störungen bis zum Ausfall ganzer Systeme oder Sinne.

Kategorien: