Celulele endoteliale ale capilarelor cerebrale formează bariera hemato-encefalică. Acestea sunt conectate prin joncțiuni strânse extinse și sunt polarizate în domenii de membrană plasmatică luminale (orientate spre sânge) și abluminale (orientate spre creier). Distribuția polară a proteinelor de transport permite reglarea activă a fluidului extracelular cerebral. Experimentele efectuate pe vezicule membranare izolate din celulele endoteliale capilare din creierul bovin au demonstrat dispunerea polară a transportatorilor de aminoacizi și de glucoză, iar utilitatea unor astfel de aranjamente a fost propusă. De exemplu, transportatorii pasivi pentru glutamină și glutamat au fost găsiți numai în membrana luminală a celulelor din bariera hemato-encefalică, în timp ce transportatorii activi secundari dependenți de Na se află la nivelul membranei abluminale. Această organizare ar putea promova eliminarea netă a aminoacizilor bogați în azot din creier și ar putea explica nivelul scăzut de pătrundere a glutamatului în sistemul nervos central. În plus, prezența unui ciclu gamma-glutamil la nivelul membranei luminale și a transportatorilor de aminoacizi dependenți de Na la nivelul membranei abluminale poate servi la modularea mișcării aminoacizilor din sânge în creier. Transportatorii pasivi facilitează transportul aminoacizilor în creier. Cu toate acestea, se așteaptă ca activarea ciclului gamma-glutamil prin creșterea numărului de aminoacizi plasmatici să genereze oxoprolină în bariera hematoencefalică. Oxoprolina stimulează transportatorii secundari activi de aminoacizi (sistemele A și B(o)+) la nivelul membranei abluminale, reducând astfel afluxul net de aminoacizi în creier. În cele din urmă, transportatorii pasivi de glucoză sunt prezenți atât în membranele luminale, cât și în cele abluminale ale barierei hemato-encefalice. Interesant este faptul că un transportor de glucoză dependent de Na cu afinitate mare a fost descris numai în membrana abluminală. Acest lucru ridică întrebarea dacă nu cumva intrarea glucozei poate fi reglată într-o anumită măsură. Studiile de imunoblotting sugerează că în bariera hematoencefalică există mai mult de un tip de transportor pasiv de glucoză, fiecare având o distribuție asimetrică. În concluzie, este acum clar că bariera hemato-encefalică participă la reglarea activă a fluidului extracelular cerebral și că funcțiile diverse ale fiecărui domeniu al membranei plasmatice contribuie la aceste funcții de reglementare.