Neue Wege des Wirkstofftransports ins Gehirn
Die Blut-Hirn-Schranke (BHS), eine strukturelle und chemische Barriere zwischen Gehirn und Blutkreislauf, kleidet die kapillaren Blutgefäße zum Blut hin aus, schützt das Gehirn vor schädlichen Substanzen und gewährleistet die Homöostase. Da sie aber auch verhindert, dass therapeutische Substanzen ins zentrale Nervensystem vordringen, ist die Behandlung vieler Arten von Hirnerkrankungen oder -tumoren noch nicht möglich. Bislang wurde versucht, spezifische Transmembranproteine als Wirkstofftransporter einzusetzen, um Nährstoffe vom Blut ins Gehirn zu befördern und toxische Stoffwechselprodukte zu entfernen. Der Raum zwischen den Endothelzellen der BHS wird neueren Erkenntnissen zufolge durch so genannte Tight Junctions (Schlussleiste) abgedichtet. Auf Basis dieser Entdeckung sollte das EU-finanzierte Projekt "Blood-brain barrier junctions as targets for paracellular drug delivery to the brain" (JUSTBRAIN) nun Strategien entwickeln, um diese Barriere kurzzeitig zu öffnen. Eine gezielte Ansteuerung der Tight Junction-Proteine könnte damit die kontrollierte und sichere Lieferung von Medikamenten in das Gehirn sichern. Um geeignete Zielmoleküle zu finden, charakterisierte das Konsortium zunächst die molekulare Zusammensetzung der Tight Junctions im gesunden und kranken Gehirn, speziell an menschlichen Proben sowie an Geweben verschiedener Mausmodelle für neurologische Störungen (Alzheimer-Krankheit, Schlaganfall und Multiple Sklerose). Wie sich zeigte, beeinträchtigte das Fehlen eines einzelnen Moleküls trotz des komplexen molekularen Aufbaus der Tight Junctions nicht deren Integrität. Dennoch fanden die Forscher drei Gene (CCM1, -2 und -3), die für das Reifen und den Erhalt der Endothelzellen im Gehirn entscheidend sind. Auch kommt dem Wnt-Signalweg offenbar eine Rolle im Hirngefäßsystem zu, der so manipuliert werden kann, dass sich die Tight Junctions der BHS öffnen. Dieser pharmakologische Eingriff in den Wnt-Signalweg wäre damit eine mögliche Strategie, um die Blut-Hirn-Schranke vorübergehend durchlässig zu machen, sodass die klinische Umsetzung neue Therapien für neurologische Erkrankungen eröffnen könnte.
Schlüsselbegriffe
Neurologische Erkrankungen, Wirkstofftransport, Blut-Hirn-Schranke, Tight Junctions, Wnt-Signalweg
