Bahwa otak adalah bagian yang sangat penting dari tubuh hewan adalah fakta yang tak terbantahkan. Itulah sebabnya ada mekanisme khusus yang membantu melindungi Anda dari semua jenis serangan. Otak adalah organ yang sangat terspesialisasi, sel-selnya hanya diberi makan oleh glukosa dan gangguan apa pun dalam metabolismenya dapat memiliki konsekuensi serius dalam kehidupan. Itulah mengapa ada penghalang fisik yang mencegah sebagian besar, tidak semua, senyawa yang berbahaya bagi otak untuk lewat.
Penghalang darah-otak adalah penghalang yang ada antara aliran darah yang mengalir melalui tubuh dan otak. Penghalang ini terdiri dari sel endotel, astrosit, dan perisit. Sel endotel adalah komponen umum dari kapiler darah. Perictos adalah sel yang menyertai semua jaringan pembuluh darah, sedangkan astrosit adalah komponen utama glia yang menyertai dan melindungi neuron. Ketiga jenis sel ini bersatu dengan membungkus kapiler seluler yang memasok sistem saraf pusat, sedemikian rupa sehingga mereka membentuk penghalang padat yang mencegah lewatnya molekul besar antar sel. Jadi semua molekul yang ingin pergi ke otak harus melewati sel-sel ini secara selektif (jenis pertahanan ini mirip dengan pita Caspari pada sayuran, baca selengkapnya di sini . Secara umum, penghalang mencegah lewatnya semua molekul molekul-molekul yang tidak dapat melintasi membran plasma, yang larut dalam air.
Di bagian tubuh lainnya, sel endotel membentuk jaring fleksibel di sekitar pembuluh darah, namun, di otak, jaring ini lebih padat dan mencegah lewatnya zat antar sel. Penghalang pertama ini mencegah lewatnya senyawa yang tidak larut dalam lemak. Lapisan sel kedua, dibentuk oleh astrosit dan perisit, menerima zat yang dipilih dari sel endotel dan melakukan penyaringan kedua molekul yang dapat melewatinya.
Keberadaan sekat jenis ini diperkirakan sudah ada pada akhir abad ke-19. Pada tahun 1885, Dr. Paul Ehrilich (1908 Hadiah Nobel dalam Kedokteran untuk karyanya di bidang imunologi), berkat pewarnaan anilin dalam darah tikus, menodai seluruh tubuh kecuali otak, menunjukkan bahwa ada sesuatu yang mencegah lewatnya zat ke dalam otak. Namun, pada tahun 1967 ketika penghalang darah-otak dapat dilihat untuk pertama kalinya di bawah mikroskop elektron oleh tangan Thomas Reese dan Morris Karnovsky, yang menunjukkan betapa bersatunya sel-sel yang membentuk penghalang itu.
Namun, tidak semua molekul berbahaya ditahan oleh sawar darah-otak. Beberapa racun kecil seperti etanol dari minuman beralkohol, heroin, nikotin atau ekstasi mampu melewati sawar darah otak. Selain itu, banyak mikroorganisme yang menginfeksi darah tidak mampu melewati sawar darah otak, itulah sebabnya infeksi otak sangat jarang terjadi. Meskipun kenyataannya adalah bahwa beberapa penyerbu mampu melintasinya, di antara mereka kita menemukan vektor rabies, meningitis atau kolera.