„Du kommst hier nicht rein!“ – wie die Blut-Hirnschranke uns schützt

Wie der Blutkreislauf funktioniert, wissen die meisten Menschen recht gut. Und dass das Gehirn gut durchblutet wird, das auch. Aber dass eine sehr dichte Grenze zwischen dem Blutkreislauf des Körpers und der Blutversorgung des Gehirns besteht, ist den meisten nicht bewusst, obwohl man sicher schon von der Blut-Hirnschranke gehört hat.

Die Schaltzentrale sitzt im Gehirn

Die „Abdichtung“ des Hirns gegen den eigenen Blutkreislauf hat seinen Grund. Das Gehirn ist sehr empfindlich und da sitzt eigentlich die Schaltzentrale. Die muss geschützt werden, denn sonst sind wir kaum noch lebensfähig. Gegen mechanische Verletzungen hat uns die Natur einen guten Schutzhelm wachsen lassen: Den Schädel, der vieles abhalten kann. Und gegen störende und giftige Stoffe die Blut-Hirn-Schranke.

Sie verhindert, dass Giftstoffe oder Keime mit dem Blutkreislauf ins Gehirn gelangen. Funktioniert das nicht so richtig, kann sich Alzheimer, Parkinson oder Multiple Sklerose im Gehirn ausbreiten und bestimmte Körperfunktionen von dieser Schaltzentrale aus falsch steuern. Dabei gibt es ein Schlupfloch für Morbus Parkinson: Über den Vagus-Nerv vom Darm zum Hirn können entzündungsfördernde Mikroben das Gehirn attackieren, wie ein wissenschaftlicher Aufsatz von Dr. med. Ralph Hausmann aus 2018 erörtert.

Doch normalerweise hält die Blut-Hirn-Schranke (BHS) dicht. Diese Barrierefunktion lässt nur ganz bestimme Nährstoffe durch und entfernt auch Abbaustoffe aus dem Gehirn in den Körper. Dabei sorgt sie für ein stabiles Gleichgewicht. Wie schnell das nämlich entgleisen kann, merken wir an Stoffen, die durch die Barriere kommen und das Gehirn durcheinander bringen. Wie zum Beispiel Alkohol und Drogen: Sie schaffen es, bis ins Gehirn zu kommen und dort ein ziemliches Chaos anzurichten.

Alkohol durchdringt die Blut-Hirnschranke Foto: @bialasiewicz via envato.elements.

Man bekommt unter zu viel Alkohol seine Beine nicht mehr so richtig koordiniert, nicht einmal die Muskeln der Zunge und Lippen funktionieren einwandfrei und man beginnt zu lallen und hat Mühe, geradeaus zu gehen. Auf Dauer schädigt der durch die Blut-Hirnschranke eindringende Alkohol das Gehirn erheblich.

Nikotin kann ebenfalls durch die BHS passieren und dort Schaden anrichten. Andere psychoaktive Stoffe, die durchkommen, wie LSD, Kokain, Ecstasy oder Opium bewirken Wahnvorstellungen und Halluzinationen. Manche Substanzen machen enorm wach und hoch konzentriert, manche auch sehr kreativ, je nachdem, welche Substanz an welche Rezeptoren im Gehirn andocken. Diese Rezeptoren im Gehirn sind eigentlich für körpereigene Botenstoffe gedacht, wie Hormone.

Man kann sich das auch zunutze machen in der Medizin: Beispielsweise kann man mit Medikamenten, wie Antidepressiva, die Blut-Hirnschranke überwinden und an den Dopamin- oder Serotoninrezeptoren anbinden. Diese Methode wird auch bei Morbus Parkinson angewandt.

Oxytocin ist das Hormon, was bei der Mutter nach der Geburt ihres Kindes ausgeschüttet wird. Foto: @westend61 via envato.elements

Oxytocin ist das Hormon, was bei der Mutter nach der Geburt ihres Kindes ausgeschüttet wird

Es macht die Mutter zärtlich und fördert vor allem den Milchfluss. Deshalb gibt es Oxytocin als Nasenspray, wenn es mit dem Stillen nicht so klappt. Interessanterweise wirkt dieses Nasenspray bei Männern so, dass sie sehr liebevoll und zärtlich werden.

Andererseits können bestimmte Medikamente, Gifte und Suchtmittel die BHS schwächen und durchlässiger machen, sodass auch andere, schädliche Stoffe hindurch können und das Gehirn regelrecht vergiften.

Diese Blut-Hirn-Schranke funktioniert ähnlich wie ein Filter mit mehreren Schichten. Die Blutgefäße, also die Adern, sind innen mit Zellen ausgekleidet, die dicht miteinander verbunden sind. Das sind die Endothelzellen. Sie können die schmalen Spalten zwischen sich einfach abdichten und nichts aus dem Blut ins Gehirn diffundieren lassen, oder die Spalten erweitern und die Nährstoffe hindurchlassen, aber auch die „Abfälle“ in das Blutgefäß hineinlassen und abtransportieren.

Außen herum um die Ader und die inneren Endothelzellen liegt eine dünne Haut, die Basalmembran. Wie eine durchlässige Wursthaut hält sie die Blutgefäße und Endothelzellen fest zusammen. Aber nicht nur das: Diese Membran kommuniziert mit den Nervenzellen des Gehirns in ihrer Umgebung und weiß daher, was da gerade gebraucht wird oder abtransportiert werden muss, und ist an der Steuerung der Endothelzellen-Durchlässigkeit beteiligt. Die Membran entscheidet also mit den Endothelzellen zusammen, was aus dem Blut ins Gehirn ein- und austreten darf und was nicht.

Die „Abdichtung“ der Blut-Hirnschranke, zum Hirn gegen den eigenen Blutkreislauf, hat seinen Grund. Foto: @vladimirzotov via envato.elements

In die Basalmembran eingebettet sind noch andere Zellen: die Perizyten. Diese kommunizieren ebenfalls mit den Endothelzellen innen, in der Blutgefäßwand, aber man weiß noch nicht so genau, was ihre exakte Aufgabe ist. Sie scheinen das System zu stabilisieren und zu reparieren.

Außen um die Basalmembran sind noch eine andere Art Zellen gruppiert, die Astrozyten. Sie unterstützen die Membran und die Endothelzellen in den Adern dabei, die Blut-Hirn-Schranke mehr oder weniger durchlässig zu machen. Sie sind also die „Rückendeckung“ hinter den Endothelzellen an der Front und helfen, die Grenze zwischen Blutkreislauf und Gehirn zu verteidigen, damit das Gehirn nicht Schaden nehmen kann.

Auch oxidativer Stress kann die BHS auf Dauer schädigen. Wer zu wenig Schlaf hat, psychischem Stress ausgesetzt ist, Nikotin und zu viel Alkohol konsumiert oder Drogen, zerstört seine Perizyten und Astrozyten und damit die Funktion der Blut-Hirn-Schranke. Sogar Aspartam und Zitronensäure sind überhaupt nicht gut für die BHS. Glutamat, früher als hirnschädigend betrachtet, scheint einer Studie zufolge allerdings doch nicht durch die BHS durchdringen zu können.

Eine wissenschaftliche Arbeit zum Süßstoff Aspartam dagegen zeigt, dass es oxidativen Stress im Gehirn erzeugt und die BHS schädigt – und zwar schon in kleinen Dosierungen. Leider gibt es in vielen „Light“- oder „Zero“-Produkten oft relativ große Mengen an Aspartam. Ein Blick auf die Zutatenliste lohnt sich also.

Auch oxidativer Stress kann die Blut-Hirnschranke auf Dauer schädigen. Foto: @amenic181 via envato.elements

Desgleichen gilt für Zitronensäure

Die wird nämlich gern als Konservierungsmittel und Säuerungsmittel vielen Getränken beigefügt. Limonaden, Gummibärchen, und Dosenfrüchte enthalten relativ viel davon. Das Tückische: Zitronensäure bindet Metalle. Und da sie die BHS überwinden kann, kann sie auch die an sie gebundenen Metalle ins Gehirn bringen. Besonders bei Aluminium ist das ein Problem. Das reagiert mit der Zitronensäure chemisch zu dem höchst ungesunden Aluminiumcitrat.

Allerdings kann Aluminium auch ohne Zitronensäure ins Gehirn gelangen. Es wird auch wieder abgebaut, aber das geht nur sehr allmählich vonstatten – und die Aufnahme des Metalls geschieht sehr viel schneller. Je älter man wird, umso mehr lagert sich in der Regel im Gehirn ab, was zu kognitiven Störungen im Alter führen kann. Wahrscheinlich spielt das Leichtmetall auch eine Rolle bei der Entstehung von Alzheimer und Multipler Sklerose.

Man sollte also darauf achten, nicht in Aluminiumtöpfen zu kochen und auch keinen Kaffee in Aluminium-Espressokannen aufzubrühen.

Sie können die Blut-Hirnschranke aber auch schützen. So ist bekannt, dass Omega-3-Fettsäuren, die BHS sehr wichtig sind. Sie sind eine Wohltat für Nervenzellen und unterstützen viele Funktionen des Gehirns. Und: Sie halten auch die Blut-Hirnschranke fit, wie durch Studien nachgewiesen werden konnte. Eine optimale Menge von guten Omega-Fettsäuren hält also ihr Gehirn jung und Sie bleiben „noch ganz dicht im Kopf“.

Interessanterweise schützt Koffein vor Alzheimer und Parkinson – und ebenfalls die Blut-Hirnschranke.

Wenn Sie dann noch dafür sorgen, dass Sie gut mit Mineralien und Vitamin B12 versorgt sind, noch etwas Kurkumin und Lutein zu sich nehmen, dann haben Sie ihrem Gehirn und der Blut-Hirn-Schranke einen großen Dienst erwiesen.

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