Neuroprotekcja to zbiór strategii i metod mających na celu zachowanie struktury i funkcji neuronów w przypadku chorób ośrodkowego układu nerwowego (OUN), w tym neurodegeneracji, udaru, urazu mózgu, urazu rdzenia kręgowego i ostrych zatruć substancjami neurotoksycznymi. Mechanizmy neuroprotekcyjne działają na różnych poziomach, od molekularnego i komórkowego do tkankowego i systemowego.
Na poziomie molekularnym neuroprotekcja obejmuje modulacje ścieżek apoptozy, walkę z eksycytotoksycznością przez aktywne przeciwdziałanie nadmiarowi glutaminianu i Ca2+, jak również ogranicza stres oksydacyjny (stan zaburzenia równowagi prooksydacyjno-antyoksydacyjnej) i reguluje homeostazę wapnia. Na poziomie komórkowym, strategie neuroprotekcyjne mogą wykorzystywać indukcję czynników wzrostu oraz neurotrofin, które wspierają przeżycie, różnicowanie i regenerację komórek nerwowych, oraz obejmują modulację neurogenezy, neuroplastyczności i angiogenezy.
Strategie neuroprotekcyjne na poziomie tkankowym i ogólnoustrojowym wpływają na otoczenie komórek nerwowych, w tym astrocyty, mikroglej i śródbłonek naczyń, tworząc optymalne warunki dla neuronów. Neuroprotekcja może być realizowana za pomocą różnorodnych leków i substancji, takich jak antagonisty glutaminianu, antyoksydanty, estrogen, progesteron, simwastatyna, memantyna, ryluzol, oraz przy użyciu terapii genowych, czynników wzrostu, komórek macierzystych, inhibitorów kaspaz, czynników troficznych, terapeutycznej hipotermii oraz erytropoetyny.