Ο αιματοεγκεφαλικός φραγμός εμποδίζει πολλές από τις χημικές ουσίες στην κυκλοφορία του αίματος να φτάσουν στον εγκέφαλο. Αυτό συνήθως σημαίνει ότι οι ιοί και τα βακτήρια στην κυκλοφορία του αίματος δεν μπορούν να φτάσουν στον εγκέφαλο, ωστόσο, σε ασθένειες όπως η βακτηριακή μηνιγγίτιδα ή η εγκεφαλίτιδα HIV, αυτό το φράγμα παραβιάζεται. Ο αιματοεγκεφαλικός φραγμός επηρεάζεται επίσης από τη σκλήρυνση κατά πλάκας, τη νόσο του Αλτσχάιμερ και ορισμένους όγκους του εγκεφάλου.
Στη βακτηριακή μηνιγγίτιδα, τα βακτήρια και η φλεγμονώδης απόκριση του σώματος μπορεί να προκαλέσουν μερική κατάρρευση του αιματοεγκεφαλικού φραγμού. Αυτό επιτρέπει στα βακτήρια να εισέλθουν στον εγκέφαλο, όπου μπορεί να προκαλέσει ορισμένα από τα νευρολογικά συμπτώματα της μηνιγγίτιδας, όπως πονοκέφαλο και επιληπτικές κρίσεις. Αυτή η υποβάθμιση του φραγμού επιτρέπει επίσης στα αντιβιοτικά να φτάσουν στον εγκέφαλο πιο εύκολα, γεγονός που μπορεί να κάνει τη θεραπεία πιο αποτελεσματική.
Όπως η βακτηριακή μηνιγγίτιδα, ο ιός HIV μπορεί επίσης μερικές φορές να διαπεράσει τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό, προκαλώντας εγκεφαλίτιδα HIV, μια φλεγμονή του εγκεφάλου. Σε ασθενείς με εξασθενημένο ανοσοποιητικό σύστημα, άλλοι ιοί μπορεί επίσης να περάσουν στον εγκέφαλο και να προκαλέσουν διαταραχές όπως η προοδευτική πολυεστιακή λευκοεγκεφαλοπάθεια (PML). Το PML, το οποίο προκαλείται από φλεγμονή της λευκής ουσίας του εγκεφάλου, είναι μια πολύ σοβαρή και μερικές φορές θανατηφόρα ασθένεια.
Οι όγκοι του εγκεφάλου μπορούν επίσης να επηρεάσουν αυτό το εμπόδιο. Συχνά, τα αιμοφόρα αγγεία σε έναν όγκο έχουν ένα ανεπαρκώς αναπτυγμένο φράγμα, επιτρέποντας σε ορισμένες χημικές ουσίες από το αίμα να εισέλθουν στον εγκέφαλο. Ένας πιο επιθετικός όγκος θα κάνει μεγαλύτερη ζημιά σε αυτό το φράγμα από έναν καλοήθη όγκο.
Η σκλήρυνση κατά πλάκας είναι μια άλλη ασθένεια που επηρεάζει τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό. Στη σκλήρυνση κατά πλάκας, το ανοσοποιητικό σύστημα επιτίθεται στη μυελίνη, η οποία καλύπτει και προστατεύει τα νευρικά και εγκεφαλικά κύτταρα. Σε ορισμένα σημεία, το ανοσοποιητικό σύστημα είναι σε θέση να διασχίσει τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό και να επιτεθεί στα κύτταρα του εγκεφάλου.
Ορισμένα στοιχεία δείχνουν εξασθένηση του αιματοεγκεφαλικού φραγμού σε ασθενείς με νόσο του Αλτσχάιμερ. Αυτή η υποβάθμιση επιτρέπει σε χημικές ουσίες από την κυκλοφορία του αίματος να εισέλθουν στον εγκέφαλο, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει τον θάνατο ορισμένων τύπων εγκεφαλικών κυττάρων. Αυτό μπορεί να προκαλέσει ή να επιδεινώσει τα συμπτώματα της νόσου του Αλτσχάιμερ.
Η νόσος De Vivo είναι μια άλλη ασθένεια του φραγμού μεταξύ αίματος και εγκεφάλου. Σε αντίθεση με πολλές άλλες ασθένειες, που καθιστούν πολύ εύκολη την είσοδο χημικών στον εγκέφαλο, η νόσος De Vivo εμποδίζει τις απαραίτητες ενώσεις να περάσουν στον εγκέφαλο. Η νόσος De Vivo είναι ένα γενετικό ελάττωμα σε έναν τύπο κυττάρου που μεταφέρει γλυκόζη μέσω του αιματοεγκεφαλικού φραγμού. Αυτό σημαίνει ότι ο εγκέφαλος δεν λαμβάνει αρκετή ενέργεια για να λειτουργήσει κανονικά και μπορεί να οδηγήσει σε νευρολογικά προβλήματα όπως η νοητική υστέρηση.