El disseny del cos humà es basa en la protecció del cervell. Això té sentit, ja que una vegada que el cervell està malmès, gairebé no es pot reparar, i probablement sigui el nostre òrgan més vital.
El pas més obvi que el cos porta per protegir el cervell ho està en el crani. Això protegeix el cervell de lesions traumàtiques. Tanmateix, el cervell encara requereix nutrients i oxigen, que es subministren per la sang.
És fonamental que hi hagi un mecanisme que protegeixi el cervell de les toxines i les infeccions que es puguin produir a la sang. La barrera hematoencefàlica és una capa de membranes especialitzades i processos cel·lulars dissenyats per evitar que les substàncies indesitjables passin del torrent sanguini cap als teixits preciosos del cervell.
Tot i que la barrera hematoencefàlica manté les coses més dolentes del sistema nerviós central, no és impermeable. Algunes molècules poden superar la barrera hematoencefàlica, com ara la glucosa i l'oxigen, que són tan importants per a la supervivència del cervell. Algunes cèl·lules com els macròfags, que són importants en la lluita contra les infeccions, també poden passar per la barrera hematoencefàlica.
A més, hi ha regions on la barrera hematoencefàrica està naturalment absent. Exemples inclouen l'àrea postrema, la regió del cervell que detecta toxines a la sang i que indica una resposta nàuseas, inclosos els vòmits.
Un altre exemple és la glàndula pituïtària, on les hormones importants són segregades directament des del cervell fins al corrent sanguínia.
Malgrat aquestes obertures, la barrera cerebral de la sang sol ser molt efectiva per mantenir les substàncies estranyes o tòxiques fora del sistema nerviós central. La majoria de les vegades això és bo, però pot suposar un problema en el desenvolupament de nous fàrmacs per al sistema nerviós.
Per exemple, un dels principals reptes en el tractament dels tumors cerebrals és que pot ser difícil fer una mediació capaç de travessar la barrera hematoencefàlica per arribar al càncer.
Els mètodes intel·ligents per superar la barrera hematoencefàlica inclouen medicaments ben dissenyats o l'ús de tècniques com l'ecografia per obrir localment la barrera hematoencefològica mentre es dóna una teràpia (encara que això sigui experimental). El truc serà aconseguir només el que desitgeu superar el perímetre de seguretat del cervell, però no interferir amb el propòsit molt important de la barrera.