Blut-Hirn-Schranke

Diese Barriere besteht aus drei Schichten (von innen nach außen):

• Endothel der Kapillaren
• Basalmembran
• Fortsätze der Astrozyten

Als hochspezifisch permeable Membran sorgt die Blut-Hirn-Schranke für einen kontrollierten Austausch zwischen Blut und Hirngewebe. Dadurch kann die chemische Zusammensetzung der Interzellularflüssigkeiten des Gehirns weitgehend konstant gehalten werden. Fettlösliche Substanzen wie Nikotin, Alkohol und Blutgase, aber auch Narkotika wie Halothan können die Blut-Hirn-Schranke per Diffusion passieren und gelangen somit in das Gehirn. Ionen und polare Substanzen wie Glucose sind auf spezifische Transportsysteme angewiesen.

Beim Fetus und bei Neugeborenen ist die Blut-Hirn-Schranke vulnerabler als beim Erwachsenen, was bei der Arzneimittelgabe und bei Intoxikationen beachtet werden muss.^[1]

Weiterhin verhindert die Blut-Hirn-Schranke einen Ausstrom von Neurotransmittern und Kalium aus der zerebralen Extrazellulärflüssigkeit.

Die Fortsätze der Astrozyten sind nicht nur strukturell wichtig, sondern vermindern auch die Compliance der arteriellen Blutgefäße. Dadurch ist das umliegende Gewebe bei einem erhöhtem Perfusionsdruck vor Kompressionen geschützt.

Zusammen mit den Neuronen und den Endothelzellen bilden Astrozyten eine neurovaskuläre Einheit. Durch erhöhte Aktivität der Neuronen abseits der Kapillaren werden umliegende Astrozyten durch den Anstieg von Kalium stimuliert. Diese stimulieren daraufhin über ihre Fortsätze die Freisetzung von vasoaktiven Substanzen, die lokal die Perfusion erhöhen. Durch diese Autoregulation kommt es zur optimierten Sauerstoff- und Nährstoffversorgung aktiver Neuronen.

siehe auch: Blut-Liquor-Schranke