Imagen de microscopio electrónico de los capilares.

La barrera hematoencefálica es una barrera entre los vasos sanguíneos y el encéfalo. La barrera impide que muchas sustancias tóxicas la atraviesen,porque les haría mal,y sólo permite que atraviesen nutrientes y oxígeno, porque es algo necesario para su supervivencia.

Su existencia, que se suponía, fue probada en 1885 por Paul Ehrlich, quien inyectó anilina en la sangre de una rata, la cual tintó en azul todo el cuerpo, excepto el cerebro, que quedó sin tinción. Eso trajo la evidencia de que el cuerpo disponía de algún tipo de mecanismo para proteger su parte más preciada, el Sistema Nervioso Central, de sustancias nocivas que pudieran introducirse en el torrente sanguíneo.

En 1967 se logró ver la barrera hematoencefálica a través del microscopio electrónico, gracias a Thomas Reese y Morris Karnovsky, de la Universidad Harvard. Pudieron además comprobar hasta qué punto las células endoteliales se hallaban unidas entre sí.

Así se pudo ver que los capilares sanguíneos llegan hasta estas células, que forman una capa firme en esta zona, mientras que en el resto del cuerpo forman una barrera más flexible. Fuera del cerebro las paredes de los capilares se componen de células endoteliales que tienen pequeños huecos, pero dentro del cerebro esas células están estrechamente entrecruzadas sin esos huecos. Esta primera barrera bloquea el paso de moléculas con excepción de aquellas que cruzan la membrana celular por ser liposolubles. Una segunda capa de células con alto contenido en grasas, no permite el paso de sustancias hidrosolubles. Así, sólo las moléculas más pequeñas (oxígeno, dióxido de carbono, el etanol y azúcares) pueden pasar por la barrera. Las drogas y otros tóxicos son por lo general demasiado grandes para pasar; y la barrera también protege al cerebro de infecciones, y por ello la infección del cerebro es muy rara.

También hay algunos virus y bacterias capaces de atravesarla, como los responsables de rabia, meningitis, borreliosis o cólera.

Más tarde, en 2002, el alemán Rolf Dermietzel demostró que la barrera hematoencefálica tiene otros componentes, además de las células endoteliales: los pericitos y los astrocitos.

Aunque muchos tóxicos encuentran infranqueable la barrera, para otros no lo es; así, alcohol, nicotina, heroína o éxtasis sí pueden atravesarla^{[cita requerida]}, teniendo efecto inmediato sobre sus receptores en el sistema nervioso. Esto es posible tanto por ser moléculas muy pequeñas (micromolecúlas) como por ser lipófilas.

Véase también

• Barrera hematomedular
• Barrera hematoplacentaria