Morfología de la lámina aracnoidea espinal humana. Barrera que limita la permeabilidad del saco duralStructure of the arachnoid layer of the human spinal meninges: a barrier that regulates dural sac permeability

https://doi.org/10.1016/S0034-9356(10)70709-XGet rights and content

Resumen

Objetivos

Se ha demostrado que las moléculas inyectadas en el espacio epidural pasan desde éste al espacio subaracnoideo por difusión simple a través de la pared del saco dural. Nuestro objetivo fue estudiar la ultraestructura de células de la lámina aracnoidea y tipo de uniones especializadas responsables del efecto barrera que gobierna el tránsito de moléculas a través del saco dural humano

Material y método

Se estudiaron catorce muestras de la lámina aracnoidea obtenidas de dos pacientes durante intervenciones con apertura del saco dural lumbar. Las muestras se trataron con glutaraldehido, tetróxido de osmio, ferrocianuro, acetona, e incluyeron en resina. Los cortes ultrafinos se contrastaron con citrato de plomo, para poder ser observados con un microscopio electrónico de transmisión

Resultados

La lámina aracnoidea posee un espesor de 35-40 μm. En su porción externa se hallan células neuroteliales del compartimento subdural, mientras que su porción interna está formada por un plano celular de 5-8 μm de espesor, constituido por la superposición de 4-5 células aracnoideas que forman la capa barrera. El espacio inter-celular de este plano fue de 0,02-0,03 μm. Entre las células aracnoideas se encontraron uniones especializadas de membrana de tipo desmosomas y uniones estrechas

Conclusiones

Las células aracnoideas poseen características estructurales que aseguran la función barrera del saco dural humano y no ocupan todo el espesor de la lámina aracnoidea, sólo su porción interna. La presencia de uniones especializadas de membrana entre sus células justifica la permeabilidad selectiva de esta lámina

Summary

Objetives

Drugs injected into the epidural space are known to penetrate the subarachnoid space by simple diffusion through the dural sac. We aimed to study the cellular ultrastructure of the arachnoid membrane and the type of intercellular junctions responsible for creating the barrier that regulates the passage of drugs through the dural sac in humans

Material and methods

Fourteen tissue samples of arachnoid membrane were taken from 2 patients during procedures that required opening the lumbar dural sac. The samples were treated with glutaraldehyde, osmium tetroxide, ferrocyanide and acetone, and then embedded in resin. Ultrathin sections were stained with lead citrate for examination by transmission electron microscopy

Results

The arachnoid membrane was 35 to 40 μm thick. The outer surface contained neurothelial cells (dural border cells) along the subdural compartment, while the internal portion was made up of a plane 5 to 8 μm thick with 4 to 5 arachnoid cells overlapping to form a barrier layer. The intercellular spaces on this plane were 0.02 to 0.03 μm wide; the arachnoid cells were bridged by specialized junctions (desmosomes and other tight junctions)

Conclusions

Structural features of the arachnoid cells provide a barrier within the human dural sac. They occupy only the internal portion of the arachnoid membrane. Specialized intercellular junctions explain the selective permeability of this membrane.

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Introducción

Durante años se ha mantenido que, tras la administración de un fármaco en el espacio epidural, se produce un paso hacia el espacio subaracnoideo, en parte, a través de las vellosidades aracnoideas localizadas en los manguitos durales1., 2., 3., 4. y, en parte, por difusión a través del espesor del saco dural.

La hipótesis del paso de moléculas a través de las vellosidades aracnoideas se basaba probablemente en la idea inversa: el tránsito de sustancias desde el líquido cefalorraquídeo (LCR)

Material y método

Para la realización de este trabajo se ha contado con la aprobación del Comité de Ética de Investigaciones Clínicas (CEIC) del hospital, así como con el consentimiento informado de los pacientes intervenidos quirúrgicamente, para la obtención de muestras de tejidos. Se extrajeron muestras de membrana aracnoidea en dos pacientes, aprovechando el momento de la apertura de la aracnoides y la necesidad de extirparla parcialmente, para permitir una mejor visión y manipulación quirúrgica de la lesión

Resultados

Los resultados obtenidos fueron similares en todas las muestras. Del total de muestras se estudiaron once muestras y tres fueron descartadas por artefactos derivados de su procesamiento.

Bajo el microscopio electrónico, esta lámina tenía un espesor de 35-40 μm y estaba constituida por cuatro porciones bien diferenciadas: desde externo hacia interno encontramos una primera porción ocupada por células alargadas, ramificadas y oscuras, próxima al espacio subdural adquirido, que se corresponden con

Discusión

La lámina aracnoidea, entre sus componentes, tiene una capa de células fuertemente unidas entre sí, que puede justificar su efecto barrera, y que hemos denominado capa barrera de la aracnoides. Esta capa (tercera porción) representa por sí sola, aproximadamente el 20% del espesor de la lámina aracnoidea. En la primera porción más externa, se han encontrado células neuroteliales que se rompen durante las maniobras de apertura dural, para dar origen al espacio subdural adquirido. Internamente

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    • The Polyanalgesic Consensus Conference (PACC): Recommendations on Intrathecal Drug Infusion Systems Best Practices and Guidelines

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      It is comprised of concentric dural laminas containing fibers distributed randomly in all directions (139–142). The arachnoid lamina has a thickness of 50–60 microns (µm) (143). Its barrier effect is due to arachnoid cells strongly bonded by specific membrane junctions.

    • Successive changes in extraneural structures from the subarachnoid nerve roots to the peripheral nerve, influencing anesthetic block, and treatment of acute postoperative pain

      2011, European Journal of Pain Supplements
      Citation Excerpt :

      It has cellular and fibrillar components (Fig. 4B). The cellular component is made up by an inner arachnoid lamina, with a thickness of 35–40 μm with different cells (Reina et al., 2010a). From outside to inside there are 10–14 layers of neurothelial cells that form the subdural compartment, then collagen fibers with different directions that take up to 40–50% of total width and another inner layer of arachnoid cells that play the role of barrier.

    • Transforaminal or translaminar approach for dorsal root ganglion and dorsal nerve root. Anatomical reason for technique decision

      2010, European Journal of Pain Supplements
      Citation Excerpt :

      The cellular component of nerve root cuffs is a transition tissue between the cells of the dural cuff and the tissue of the peripheral nerves that originate from nerve roots at the intervertebral foramen (Figs. 5c and 6a–c). Within the dural cuff, these cells form the laminar arachnoid (Reina et al., 2007b, 2008b, 2010), the trabecular arachnoid (Reina et al., 2008c) and the pia mater (Reina et al., 2004, 2008a), around the medulla, nerve roots and the cerebrospinal fluid (CSF). In peripheral nerves, these cells form the concentric laminae of the perineurium, surrounding each fascicle (Reina et al., 2002, 2003).

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