Hersenkapillaire endotheelcellen vormen de bloed-hersenbarrière. Ze zijn verbonden door uitgebreide tight junctions, en zijn gepolariseerd in luminale (naar het bloed gerichte) en abluminale (naar de hersenen gerichte) plasmamembraandomeinen. De polaire distributie van transporteiwitten maakt een actieve regulatie van de extracellulaire vloeistof in de hersenen mogelijk. Experimenten met geïsoleerde membraanblaasjes van capillaire endotheelcellen van runderhersenen hebben de polaire rangschikking van aminozuur- en glucosetransporters aangetoond, en het nut van dergelijke rangschikkingen is voorgesteld. Zo zijn passieve dragers voor glutamine en glutamaat alleen gevonden in het luminale membraan van bloed-hersenbarrièrecellen, terwijl Na-afhankelijke secundaire actieve transporters zich in het abluminale membraan bevinden. Deze organisatie zou de netto verwijdering van stikstofrijke aminozuren uit de hersenen kunnen bevorderen, en het lage niveau van glutamaat penetratie in het centrale zenuwstelsel kunnen verklaren. Bovendien kan de aanwezigheid van een gamma-glutamyl cyclus aan het luminale membraan en Na-afhankelijke aminozuur transporters aan het abluminale membraan dienen om de beweging van aminozuren van bloed naar hersenen te moduleren. Passieve dragers vergemakkelijken het aminozuurtransport naar de hersenen. Echter, activering van de gamma-glutamyl cyclus door verhoogde plasma aminozuren zal naar verwachting oxoproline genereren binnen de bloed-hersenbarrière. Oxoproline stimuleert secundair actieve aminozuurtransporters (Systemen A en B(o)+) aan het abluminale membraan, waardoor de netto instroom van aminozuren in de hersenen wordt verminderd. Tenslotte zijn passieve glucose transporters aanwezig in zowel de luminale als de abluminale membranen van de bloed-hersenbarrière. Interessant is dat een hoog-affiniteit Na-afhankelijke glucosetransporter alleen in het abluminale membraan is beschreven. Dit doet de vraag rijzen of de glucose-ingang in zekere mate gereguleerd kan zijn. Immunoblottingstudies suggereren dat er meer dan één type passieve glucosetransporter in de bloed-hersenbarrière bestaat, elk met een asymmetrische verdeling. Concluderend is het nu duidelijk dat de bloed-hersenbarrière deelneemt aan de actieve regulatie van de extracellulaire vloeistof in de hersenen, en dat de diverse functies van elk plasmamembraandomein bijdraagt aan deze regulerende functies.