La barrera hematoencefálica (BHE) es un sistema altamente selectivo que separa la sangre del tejido cerebral y controla qué sustancias pueden entrar y salir del cerebro. Su función es mantener un entorno estable para las neuronas y limitar la entrada de sustancias potencialmente perjudiciales.
No es una pared completamente impermeable. El cerebro necesita recibir de forma constante oxígeno, glucosa, aminoácidos y otras moléculas esenciales. La BHE permite o facilita el paso de determinadas sustancias y restringe muchas otras.
Qué es la barrera hematoencefálica
La barrera hematoencefálica está asociada principalmente a los pequeños vasos sanguíneos del sistema nervioso central. Las células endoteliales que recubren estos capilares presentan unas uniones especialmente estrechas que impiden que muchas sustancias circulantes pasen libremente entre la sangre y el cerebro.
El Instituto Nacional del Cáncer de Estados Unidos la define como una red de vasos sanguíneos y tejido formada por células muy juntas que limita la llegada al encéfalo de sustancias perjudiciales, bacterias y numerosos medicamentos.
Sin embargo, actualmente se entiende la BHE como parte de un sistema más amplio denominado unidad neurovascular, donde diferentes células trabajan de forma coordinada.
Cómo está formada la barrera hematoencefálica
El núcleo de esta barrera lo forman las células endoteliales de los capilares cerebrales. Sus uniones estrechas reducen considerablemente el paso libre de moléculas entre las células.
También participan otras estructuras importantes:
- Células endoteliales: forman la superficie interna de los vasos y regulan gran parte del intercambio con el cerebro.
- Uniones estrechas: sellan el espacio existente entre las células endoteliales.
- Pericitos: rodean parcialmente los capilares y participan en el mantenimiento de la barrera y la regulación vascular.
- Membrana basal: proporciona soporte estructural alrededor del vaso.
- Astrocitos: sus prolongaciones rodean buena parte de los vasos cerebrales y ayudan a regular el funcionamiento de la unidad neurovascular.
Qué sustancias pueden atravesar la barrera hematoencefálica
La BHE es selectivamente permeable. Algunas sustancias pueden atravesarla con relativa facilidad, mientras que otras necesitan transportadores específicos y muchas quedan prácticamente excluidas.
Difusión directa
Moléculas pequeñas como el oxígeno y el dióxido de carbono pueden atravesar las membranas con facilidad. Algunas moléculas liposolubles también presentan mayor capacidad para cruzar la barrera.
Transportadores especializados
El cerebro necesita sustancias que no pueden atravesar libremente la barrera. Por ello existen sistemas de transporte específicos. Uno de los ejemplos mejor conocidos es GLUT1, que permite transportar glucosa a través del endotelio cerebral.
También existen transportadores para aminoácidos, vitaminas, lípidos y otras moléculas necesarias para el funcionamiento cerebral.
Transporte mediado por receptores
Algunas moléculas de mayor tamaño pueden atravesar el endotelio mediante mecanismos celulares especializados, entre ellos la transcitosis mediada por receptores.
Qué sustancias tienen dificultades para entrar en el cerebro
La barrera limita el paso de numerosos microorganismos, componentes sanguíneos y moléculas de gran tamaño. También dificulta la llegada al cerebro de muchos medicamentos.
Esta protección resulta fundamental para el sistema nervioso, pero al mismo tiempo supone uno de los principales problemas cuando se intenta desarrollar un tratamiento dirigido al cerebro.
Funciones principales de la barrera hematoencefálica
- Mantener estable el entorno cerebral: regula el intercambio de moléculas entre la sangre y el tejido nervioso.
- Limitar sustancias potencialmente dañinas: reduce la exposición del cerebro a numerosos compuestos, patógenos y células circulantes.
- Transportar nutrientes: facilita la entrada controlada de sustancias indispensables para las neuronas.
- Participar en la eliminación de productos del metabolismo: diferentes transportadores ayudan a trasladar moléculas desde el cerebro hacia la circulación.
- Regular la entrada de medicamentos: muchos fármacos atraviesan la BHE con dificultad o en cantidades muy pequeñas.
Barrera hematoencefálica y Alzheimer
La relación entre la barrera hematoencefálica y la enfermedad de Alzheimer es actualmente un importante campo de investigación. Diferentes estudios han observado alteraciones de la BHE en personas con Alzheimer y también durante fases tempranas del deterioro cognitivo.
No debe interpretarse como que la barrera simplemente “se abre” y deja entrar beta-amiloide. La situación es mucho más compleja.
La investigación ha descrito cambios en las células endoteliales, pérdida o alteración de pericitos, modificaciones de las uniones estrechas, inflamación, estrés oxidativo y alteraciones en determinados sistemas que transportan o eliminan sustancias entre el cerebro y la sangre.
También existen mecanismos relacionados con la eliminación de beta-amiloide (Aβ). Transportadores como LRP1 y P-glicoproteína participan en este intercambio, y su funcionamiento puede verse alterado durante el envejecimiento y la enfermedad.
¿La alteración de la BHE causa Alzheimer?
No puede afirmarse de forma tan simple. La evidencia apunta a una relación entre cambios vasculares, disfunción de la BHE y neurodegeneración, pero el Alzheimer es una enfermedad multifactorial.
La alteración de la barrera podría contribuir a determinados procesos de la enfermedad y, al mismo tiempo, otros cambios asociados al Alzheimer pueden perjudicar el sistema vascular cerebral.
APOE4 y la barrera hematoencefálica
Uno de los hallazgos más interesantes procede de estudios sobre APOE4, la principal variante genética de riesgo para el Alzheimer de aparición tardía.
Un estudio publicado en Nature encontró mayor alteración de la BHE en determinadas regiones cerebrales de portadores de APOE4. En ese trabajo, los cambios vasculares observados podían aparecer incluso independientemente de las mediciones de amiloide y tau.
Estos resultados apoyan la idea de que la salud vascular cerebral puede desempeñar un papel propio en el deterioro cognitivo, aunque todavía existen muchas cuestiones abiertas.
Qué ocurre con la BHE durante el envejecimiento
El envejecimiento puede acompañarse de cambios en los vasos cerebrales y en el funcionamiento de la barrera. Esto no significa que todas las personas mayores presenten una BHE gravemente dañada, pero la investigación ha relacionado determinadas alteraciones con envejecimiento cerebral, deterioro cognitivo y diferentes tipos de demencia.
Por eso la BHE se estudia cada vez más no solo como una estructura protectora, sino también como parte del complejo sistema vascular y metabólico relacionado con la salud cerebral.
Por qué la BHE dificulta que algunos medicamentos lleguen al cerebro
Uno de los mayores retos de la neurología es conseguir que un medicamento alcance el cerebro en una concentración eficaz sin perder la función protectora de la barrera.
Muchas moléculas terapéuticas tienen un tamaño, una carga eléctrica o unas propiedades químicas que dificultan su entrada en el sistema nervioso central.
Por esta razón se investigan estrategias como el transporte mediado por receptores, nanopartículas, sistemas específicos de administración y la apertura temporal y localizada de la barrera mediante tecnologías como los ultrasonidos focalizados.
La BHE también es relevante para entender el desarrollo de los nuevos tratamientos dirigidos contra el amiloide. Puedes ampliar información en nuestro análisis sobre lecanemab y donanemab en España.
En qué enfermedades puede alterarse la barrera hematoencefálica
Las alteraciones de la BHE no son exclusivas del Alzheimer. Se han estudiado en diferentes situaciones neurológicas y sistémicas.
- Accidente cerebrovascular.
- Traumatismo cerebral.
- Inflamación e infecciones del sistema nervioso.
- Esclerosis múltiple.
- Enfermedad de Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas.
- Determinados tumores cerebrales.
Preguntas frecuentes sobre la barrera hematoencefálica
¿La barrera hematoencefálica es completamente impermeable?
No. Es una barrera altamente selectiva. Permite el intercambio controlado de determinadas sustancias imprescindibles para el cerebro.
¿La glucosa atraviesa la BHE?
Sí. La glucosa utiliza principalmente transportadores especializados como GLUT1 para atravesar las células endoteliales de los vasos cerebrales.
¿Todos los medicamentos atraviesan la barrera?
No. Una gran cantidad de medicamentos llega al cerebro con dificultad. Por ello, atravesar o aprovechar los mecanismos de transporte de la BHE sigue siendo uno de los principales desafíos en el desarrollo de fármacos neurológicos.
¿La barrera hematoencefálica se deteriora en el Alzheimer?
Se han observado alteraciones de la BHE asociadas al Alzheimer y al deterioro cognitivo, pero su papel exacto en el origen y progresión de la enfermedad continúa investigándose.
En resumen
La barrera hematoencefálica es mucho más que un filtro que separa la sangre del cerebro. Es un sistema dinámico que regula nutrientes, moléculas, células y productos de desecho y contribuye a mantener estable el entorno necesario para que funcione el sistema nervioso.
Su posible alteración durante el envejecimiento y en enfermedades como el Alzheimer ha convertido a la BHE en una de las áreas de investigación más interesantes de la neurología actual. Aún queda por determinar hasta qué punto proteger o restaurar determinadas funciones de esta barrera podrá convertirse en una estrategia terapéutica.
Fuentes y referencias
- National Cancer Institute. Barrera hematoencefálica: definición.
- Sweeney MD, Zhao Z, Montagne A, Nelson AR, Zlokovic BV. Blood-Brain Barrier: From Physiology to Disease and Back. Physiological Reviews, 2019.
- Sweeney MD, Sagare AP, Zlokovic BV. Blood–brain barrier breakdown in Alzheimer disease and other neurodegenerative disorders. Nature Reviews Neurology, 2018.
- Montagne A. et al. APOE4 leads to blood-brain barrier dysfunction predicting cognitive decline. Nature, 2020.
- Blood brain barrier dysfunction in healthy aging and dementia: Why, how, what for? Ageing Research Reviews, 2024.
- The blood-brain barrier: a help and a hindrance. Brain, 2025.
Actualizado en septiembre de 2026 por Alzheimer Universal.
Este contenido tiene fines informativos y divulgativos y no sustituye la valoración ni el consejo de un profesional sanitario.
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