Het ontwerp van het menselijk lichaam gaat tot het uiterste om de hersenen te beschermen. Dit is logisch, want als het brein eenmaal beschadigd is, kan het zichzelf bijna nooit herstellen, en toch is het waarschijnlijk ons meest vitale orgaan.
De meest voor de hand liggende stap die het lichaam neemt om de hersenen te beschermen is het omhulsel in de schedel. Dit beschermt de hersenen tegen traumatisch letsel. De hersenen hebben echter nog steeds voedingsstoffen en zuurstof nodig, die wordt geleverd door bloed.
Het is van cruciaal belang dat er een mechanisme is om de hersenen te beschermen tegen toxines en infecties die in het bloed kunnen worden gedragen. De bloed-hersenbarrière is een laag van gespecialiseerde membranen en celprocessen die zijn ontworpen om te voorkomen dat ongewenste stoffen uit de bloedbaan terechtkomen in de kostbare weefsels van de hersenen.
Terwijl de bloed-hersenbarrière de meeste slechte dingen uit het centrale zenuwstelsel houdt, is het niet ondoordringbaar. Bepaalde moleculen kunnen voorbij de bloed-hersenbarrière komen, zoals de glucose en zuurstof die zo belangrijk zijn voor de overleving van de hersenen. Bepaalde cellen zoals macrofagen, die belangrijk zijn in het bestrijden van infecties, kunnen ook door de bloed-hersenbarrière passeren.
Verder zijn er regio's waar de bloed-hersenbarrière van nature afwezig is. Voorbeelden zijn de postrema in het gebied, de regio van de hersenen die toxines in het bloed detecteert en een misselijkmakende reactie signaleert, waaronder braken.
Een ander voorbeeld is de hypofyse, waar belangrijke hormonen direct vanuit de hersenen worden uitgescheiden in de bloedbaan.
Ondanks deze openingen is de bloed-hersenbarrière meestal zeer effectief om vreemde of toxische stoffen uit het centrale zenuwstelsel te houden. Meestal is dit een goede zaak, maar het kan een probleem vormen bij het ontwikkelen van nieuwe geneesmiddelen voor het zenuwstelsel.
Eén van de grootste uitdagingen bij de behandeling van hersentumoren is bijvoorbeeld dat het moeilijk kan zijn om een bemiddeling te maken die in staat is om via de bloed-hersenbarrière de kanker te bereiken.
Slimme methoden om voorbij de bloed-hersenbarrière te komen, zijn zeer zorgvuldig ontworpen medicijnen of het gebruik van technieken zoals echografie om lokaal de bloed-hersenbarrière te openen terwijl een therapie wordt gegeven (hoewel dit experimenteel is). De truc zal zijn om alleen datgene te krijgen wat je wilt, voorbij de veiligheidsomtrek van het brein, maar niet interfereren met het zeer belangrijke doel van de barrière.