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A Barreira hematoencefálica (BHE) é uma estrutura de permeabilidade altamente seletiva que protege o Sistema Nervoso Central (SNC) de substâncias potencialmente neurotóxicas presentes no sangue e sendo essencial para função metabólica normal do cérebro. É composta de células endoteliais estreitamente unidas, astrócitos, pericitos e diversas proteínas. Cerca de 98% dos medicamentos em potencial não ultrapassam esta barreira, sendo esse um dos principais desafios na terapêutica de sistema nervoso central.
Substâncias importantes para o cérebro, como glicose, cetoácidos ou algumas hormonas devem ser transportados por proteínas específicas nas células da barreira.