Die Blut-Hirn-Schranke, auch Blut-Gehirn-Schranke (kurz BBB für blood-brain barrier) genannt, ist eine physiologische Barriere zwischen dem Zentralnervensystem und dem Blutkreislauf. Sie dient dazu, die Milieubedingungen (Homöostase) im Gehirn aufrecht zu erhalten und sie von denen des Blutes abzugrenzen. Durch den speziellen Aufbau der Gefäßwand der Blutgefäße im Gehirn können fast keine polaren Substanzen durch die Zellzwischenräume auf dem Weg des parazellulären Transports aus dem Blut in das Hirngewebe eindringen. Dies dient dem Schutz des Gehirns vor im Blut zirkulierenden Krankheitserregern und Toxinen, schwankenden Bedingungen und Botenmolekülen des Blutes. Substanzen wie Alkohol, Nikotin, LSD, MDMA, Heroin, Narkosegase usw. können diese Schranke überwinden, weil sie fettlöslich sind. Wasserlösliche Stoffe müssen über die Transportsysteme der Endothelzellen in das Gehirn geschleust werden.
Die Blut-Hirn-Schranke kann bei Entzündungen, Durchblutungsstörungen und verschiedenen Erkrankungen gestört oder geschädigt werden.
Die Permeabilität der Blut-Hirn-Schranke kann im Rahmen bestimmter Krankheiten im Bereich des Hirns oder Rückenmarks, besonders Infektionen, Entzündungen und Tumoren, gestört werden. Außerdem ist zu beachten, dass die Blut-Hirn-Schranke bei Neugeborenen noch recht durchlässig ist und sich erst im Verlauf der Entwicklung voll ausbildet.
Bei der Autoimmunerkrankung Multiple Sklerose wird bei einem Schub partiell die Blut-Hirn-Schranke im Gehirn oder entlang des Rückenmarks durchlässig, T-Lymphozyten können sie passieren und greifen die Myelinscheiden an, die die Erregungsweiterleitung durch die Nervenfasern ermöglichen.
Für die Diagnose einer gestörten Blut-Hirn-Schranke ist eine Liquorpunktion nötig. Die Konzentration eines Proteins, das nicht im Hirn gebildet wird (z. B. Albumin), wird bestimmt und mit der gleichzeitig bestimmten Konzentration im Blut verglichen (Liquor-Serum-Paar). Überschreitet das Verhältnis dieser beiden Werte eine gewisse Größe, liegt also Albumin in einer höheren Konzentration als üblich im Hirn vor, muss von einer Störung der Blut-Hirn-Schranke ausgegangen werden. Oft wird im Rahmen eines Reiber-Diagramms gleichzeitig die Antikörperproduktion im Hirn bestimmt.