ตัวกั้นกลางระหว่างเลือดกับสมองป้องกันจุลชีพก่อโรคที่อยู่ในระบบไหลเวียนไม่ให้เข้าไปในสมองเพราะเหตุนี้ การติดเชื้อในสมองเนื่องกับเลือดจึงมีน้อยมาก[1]โดยที่เกิดก็บ่อยครั้งรักษาได้ยากเพราะสารภูมิต้านทานมีขนาดใหญ่เกินที่จะผ่านตัวกั้นได้ และมียาปฏิชีวนะบางอย่างเท่านั้นที่ผ่านเข้าไปได้[12]ในบางกรณี ยาต้องฉีดเข้าไปในน้ำสมองร่วมไขสันหลัง (CSF) โดยตรง ซึ่งจะสามารถเข้าไปในสมองผ่านตัวกั้นกลางระหว่างเลือดกับน้ำสมองร่วมไขสันหลัง (blood-cerebrospinal fluid barrier ตัวย่อ BCSFB)[13][14]

ตัวกั้นอาจเริ่มรั่วในโรคทางประสาทบางโรค เช่น อะไมโอโทรฟิก แลเทอรัล สเกลอโรซิส, โรคลมชัก, สมองบาดเจ็บ, สมองบวมน้ำ และในโรคที่มีผลทั้งร่างกาย (systemic disease) เช่น ตับล้มเหลว[1]อนึ่ง ตัวกั้นยังเปิดให้ผ่านมากกว่าเมื่อเกิดการอักเสบ[1]ทำให้ยาปฏิชีวนะและเซลล์กลืนกิน (phagocyte) ผ่านตัวกั้นเข้าไปได้ แต่แบคทีเรียและไวรัสก็ผ่านเข้าไปได้เช่นกัน[12][15]ตัวอย่างจุลชีพก่อโรคที่สามารถผ่านตัวกั้นเข้าไปได้รวมทั้ง Toxoplasma gondii ซึ่งก่อโรค toxoplasmosis, spirochaetes (ไฟลัม Spirochaetes) เช่น Borrelia ซึ่งก่อโรคไลม์, streptococcus กลุ่มบีซึ่งก่อเยื่อหุ้มสมองอักเสบในทารกเกิดใหม่[16]และ spirochaete คือ Treponema pallidum ซึ่งก่อซิฟิลิสแบคทีเรียอันตรายเหล่านี้บางอย่างเข้าไปได้โดยปล่อยสารเป็นพิษต่อเซลล์ (cytotoxin) เช่น pneumolysin[17]ซึ่งเป็นพิษโดยตรงต่อเนื้อเยื่อบุโพรงของเส้นเลือดฝอยในสมอง[18]และต่อไทต์จังก์ชัน

Circumventricular organ

circumventricular organ (CVO) เป็นโครงสร้างเดี่ยว ๆ ที่อยู่ติดกับโพรงสมองที่สี่หรือที่สาม มีลักษณะเป็นกลุ่มเส้นเลือดฝอย (capillary bed ) ที่มีเซลล์เนื้อเยื่อบุโพรงซึ่งเลือกให้ผ่านโดยไม่เหมือนกับตัวกั้นกลางระหว่างเลือดกับสมอง[19][20]CVO ซึ่งมีเส้นเลือดฝอยที่ไหลผ่านได้มากรวมทั้ง area postrema, subfornical organ, vascular organ of the lamina terminalis, median eminence, ต่อมไพเนียล และพูต่อมใต้สมองสามพู[19][21]

เส้นเลือดฝอยซึ่งไหลผ่านได้มากของ CVO รับรู้ (sensory CVO) คือ area postrema, subfornical organ และ vascular organ of the lamina terminalis ช่วยให้โครงสร้างเหล่านี้ตรวจจับสัญญาณในระบบไหลเวียน ส่วนที่เป็นของ CVO คัดหลั่ง (secretory CVO) รวมทั้ง median eminence, ต่อมไพเนียล และต่อมใต้สมอง ช่วยให้ส่งสัญญาณจากสมองเข้าไปยังเลือดได้ง่าย[19][20]ดังนั้น เส้นเลือดฝอยที่ผ่านได้มากของ CVO จึงจัดเป็นช่องการสื่อสารระหว่างเลือดกับสมองในระบบประสาทร่วมต่อมไร้ท่อ[19][21][22]

โซนที่ไหลผ่านได้เป็นพิเศษ

โซนช่วงต่อระหว่างเนื้อเยื่อสมองที่ป้องกันด้วย BBB กับโซนที่ "เปิด" รับสัญญาณจากเลือดใน CVO บางอย่าง มีเส้นเลือดฝอยไฮบริดพิเศษที่ไหลผ่านได้มากกว่าเส้นเลือดฝอยในสมองโดยทั่วไป แต่ไม่มากเท่ากับเส้นเลือดฝอยของ CVOโซนเช่นนี้อยู่ที่ชายแดนระหว่าง area postrema กับ nucleus tractus solitarii (NTS)[23]และระหว่าง median eminence กับ hypothalamic arcuate nucleus[22][24]

โซนเหล่านี้ดูเหมือนจะใช้เป็นบริเวณซึ่งขนส่งสัญญาณได้อย่างรวดเร็วของโครงสร้างสมองที่มีบทบาทในวงจรประสาทต่าง ๆ (โครงสร้างเช่น NTS และ arcuate nucleus) เพื่อให้ฮอร์โมนประสาทสามารถออกฤทธิ์ได้อย่างรวดเร็ว[22][23]อนึ่ง เขตระหว่าง median eminence กับ hypothalamic arcuate nucleus ยังมีช่องรอบ ๆ เส้นเลือดฝอย (pericapillary spaces) ที่ค่อนข้างใหญ่ ซึ่งช่วยให้สารละลายระหว่างโครงสร้างทั้งสองนี้ไปถึงกันและกันได้ ซึ่งแสดงว่า median eminence ไม่ใช่เพียงอวัยวะคัดหลั่ง แต่อาจเป็น CVO ที่รับรู้ด้วย[22][24]