Direkt zum Inhalt

Modell der Hirnanatomie : Modell der Blut-Hirn-Schranke erleichtert Pharmaforschern das Leben

Die Blut-Hirn-Schranke ist eine tolle Idee der Natur - ab und zu verhindert sie aber den Erfolg eines Medikaments. Ein Modell soll so etwas nun vorhersehbarer machen.
Blut-Hirn-Schranke

Die Blut-Hirn-Schranke ist ein unverzichtbarer Schutzmechanismus des Körpers: eine Barriere zwischen blutdurchströmten Gefäßen und dem Hirngewebe, die den Übertritt von Krankheitserregern und Giften blockiert. Gleichzeitig ist die Barriere allerdings ein großes ungelöstes Problem für Medizin und Pharmaforschung: Viele im Prinzip simpel ins Blut injizierbare Medikamente gelangen wegen der schwer überwindbaren Schranke zwar im Körper überall hin, nicht aber ins Gehirn. Leider gilt das auch für die allermeisten der zunächst zur Behandlung von neurodegenerativen Krankheiten viel versprechend erscheinenden Substanzen. In welchen Fällen dies so ist, kann bis heute nicht leicht untersucht werden. Das könnte sich in Zukunft jedoch ein wenig bessern, hoffen nun Wissenschaftler des Brigham and Women's Hospital: Sie stellen in "Nature Communications" ein lebensnahes künstliches Modell der Blut-Hirn-Schranke vor, an dem das Verhalten von Wirkstoffen unter realistischen Bedingungen gut nachzuvollziehen ist.

Die Forscher bauten dafür im Labor das Prinzip der echten Blut-Hirn-Schranke nach, bei der die Endothelzellen der Blutgefäße mit besonders eng schließenden Zellkontakten abgedichtet sind. Im Modell übernehmen Spheroide – kugelförmige Ansammlungen aus recht einfach in Zellkulturen wachsenden Deckzellen, Astrozyten und Perizyten – die Rolle der Blutgefäßwände: Diese Spheroide schließen sich unter bestimmten Bedingungen selbstständig zusammen und bilden so gegen das äußere Milieu Barrieren, die denen der Blut-Hirn-Schranke auffällig ähneln. Und das ebenso im Hinblick auf ihre biochemische Durchdringbarkeit: Denn im Inneren der Spheroide sammeln sich bevorzugt jene Substanzen, die bekanntermaßen auch in Versuchstieren oder Menschen problemlos vom Blut ins Gehirn gelangen. Im Vergleich zu anderen Modellen ließ sich mit den Spheroiden deutlich besser vorhersagen, ob eine Substanz – oder Viren und Zellen – die Blut-Hirn-Schranke leicht oder schwer durchdringt.

Verschiedene Methoden, mit denen die Blut-Hirn-Schranke zu Behandlungszwecken auf Kommando geöffnet werden soll, hatten sich in der Vergangenheit als mehr oder weniger zufriedenstellend entpuppt: So testeten Wissenschaftler etwa Nanopartikel oder körpereigene Membranenzyme, Viren und Ultraschallwellen meist in Tierversuchen mit unterschiedlichem Erfolg und geringen oder heftigen Nebenwirkungen. Diese schwere Phase der Medikamentenentwicklung könnte sich mit der Spheroid-Simulation der Hirnbarriere in Zukunft vielleicht abkürzen lassen, hoffen die Forscher um Choi-Fong Cho.

Schreiben Sie uns!

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Partnerinhalte

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.