Blut-Harn-Schranke

Die Blut-Harn-Schranke hat einen dreischichtigen Aufbau. Sie besteht aus

• dem fenestrierten Endothel der Kapillaren
• der glomerulären Basalmembran (GBM) und
• dem viszeralen Blatt der Bowman-Kapsel

Fenestriertes Endothel

Das Endothel der Glomeruluskapillaren bildet die erste Schicht der Blut-Harn-Schranke. Es verfügt über zwei selektivitätsfilternde Mechanismen:

• Die Endothelzellen tragen einen apikalen Besatz negativ geladener Proteoglykane und Glykosaminoglykane (Glykokalyx)
• Die Interzellularräume der Epithelzellen entsprechen Poren mit einem Durchmesser von 50-100 nm.

Nach Meinung einiger Autoren soll das Endothel der Glomeruli nicht fenestriert, sondern perforiert sein. Diese Hypothese wird allerdings angezweifelt.^[1]

Glomeruläre Basalmembran

Bei der glomerulären Basalmembran handelt es sich um die verschmolzenen Basallaminae der Podozyten und des Endothels. Sie lässt sich in 3 Schichten unterteilen: Lamina rara externa, Lamina densa und Lamina rara interna. Die Lamina rara externa grenzt an die Podozytenfortsätze an, die Lamina rara interna an die Endothelzellen der Kapillaren. Die Lamina densa befindet sich zwischen diesen beiden Strukturen.

Die glomeruläre Basalmembran ist die Hauptbarriere des glomerulären Filters. Sie verbindet mittels Adhäsionsproteinen das Glomerulusendothel mit dem darunterliegenden viszeralen Blatt der Bowman-Kapsel. Durch ihr dicht gewebtes Maschenwerk stellt sie eine mechanische Filterbarriere dar. Proteoglykane, insbesondere Heparansulfat verleihen ihr zudem eine fixe negative Ladung. Sie ist undurchlässig für Moleküle über 200 kDa.

Viszerales Blatt der Bowman-Kapsel

Das dem Lumen der Bowman-Kapsel zugewandte viszerale Blatt wird von den Podozyten gebildet. Diese begrenzen durch ihre zytoplasmatischen Fortsätze (Primär- und Sekundärfortsätze) die Zellzwischenräume auf 25 nm. Ein die Zellzwischenräume durchspannendes proteinerges Schlitzdiaphragma verkleinert die Porengröße auf 4 bis 5 nm und ist undurchlässig für Moleküle, die schwerer als 50 kDa sind. Manche Quellen sehen diese Grenze auch bei 70 kDa. An ihrer apikalen Membran sind die Podozytenfortsätze von einer anionischen Glykokalyx bedeckt.

Die Blut-Harn-Schranke ermöglicht eine Selektivität der filtrierten molekularen Bestandteile. Aufgrund der Filterdichte (Porengöße) und ihrer anionischen Ladung ist sie impermeabel für Blutzellen, Makromoleküle und anionische Moleküle (z.B. Albumine).

In Folge entzündlicher Prozesse (Glomerulonephritis) der Glomeruluskapillaren kann es zu einer Insuffizienz der Blut-Harn-Schranke mit Verlust der negativen Ladungseigenschaften und Porenvergrößerung kommen. Makromoleküle können unabhängig von ihrem Molekülradius und ihrer Ladung die Membran passieren. Es kommt zur Hämaturie und Albuminurie mit typischen Symptomkomplexen (nephrotisches Syndrom, nephritisches Syndrom).

siehe auch: Glomerulonephritis