Die Gefäßpermeabilität definiert die Fähigkeit von Molekülen, Blutgefäße zu passieren und Gewebe zu erreichen. Eine dünne Zellschicht, die Gefäße bildet, das Endothel, reguliert die Größe der Gas-, Nährstoff- und Wassermoleküle, die das Gewebe durchdringen können. Zum Beispiel ermöglicht die Durchlässigkeit von Sauerstoff- und Kohlendioxidmolekülen einen leichten Durchgang durch das Endothel. Größere Moleküle wie Wasser und wasserlösliche Substanzen können die Gefäßwände nicht durchdringen. Diese Moleküle sind auf winzige Poren in engen Gelenken von Blutgefäßen angewiesen, um Gewebe zu erreichen.
Mehrere Faktoren bestimmen die molekulare Permeabilität, die komplexe Wechselwirkungen von Chemikalien im menschlichen Körper beinhaltet. Wissenschaftler entdeckten ein Peptid, das als vaskulärer endothelialer Wachstumsfaktor (VEGF) als Hauptdeterminante der vaskulären Permeabilität identifiziert wurde. Es wirkt über Dopamin, einen Neurotransmitter im Gehirn, um Moleküle daran zu hindern, an Blutgefäßwänden zu haften.
VEGF wird mit Krebs in Verbindung gebracht, weil es Zellrezeptoren stimulieren und die vaskuläre Permeabilität von Krebszellen in Gewebe und Blutkreislauf erhöhen könnte. Wissenschaftler glauben, dass die Hemmung dieses Peptids die Ausbreitung von Malignomen über das Blut verhindern könnte. Es könnte auch verhindern, dass sich Flüssigkeit um das Herz herum ansammelt, wo Dopamin auch die Durchlässigkeit von Flüssigkeit in den Arterien reguliert.
Tierstudien mit bestimmten Antikörpern zeigen eine gewisse Kontrolle der Permeabilität bei Dickdarm-, Gehirn- und Brustkrebs. Diese Tests verwendeten Farbstoff- und Magnetresonanztomographie (MRT), um die Anzahl der Krebszellen zu messen, die die Blut-Hirn-Schranke passiert haben. Forscher hatten einige Erfolge bei der Veränderung der Bewegung von Krebszellen durch die Wände von Blutgefäßen.
Studien zur vaskulären Permeabilität halfen auch bei der Entwicklung von Medikamenten, die die Blut-Hirn-Schranke überwinden können, um Krankheiten zu behandeln. Wissenschaftler fanden zunächst heraus, dass die Unterbrechung dieser Barriere den Weg für andere Toxine ebnete, in den Blutkreislauf einzudringen. Dies führte zur Entdeckung von Chemotherapeutika, die die Barriere nur dort selektiv überwinden können, wo ein Tumor existiert.
Die Anwendung von Wärme kann die vaskuläre Permeabilität an Tumorstellen erhöhen. Hyperthermie vergrößert die Größe der Poren in Blutgefäßen, die Tumore ernähren, was es wärmeempfindlichen Medikamenten ermöglichen könnte, in die Malignität einzudringen. Neben Krebs könnte die Erhöhung der vaskulären Permeabilität von Medikamenten zur Behandlung von Diabetes, Arthritis und Herzerkrankungen wirksam sein.