Piamadre

Pia mater ( / p aɪ . Ə m eɪ t ər / o / p i ə m ɑː t ər / [1] ), a menudo se denomina simplemente la pia, es la capa más interna delicada de las meninges , el membranas que rodean el cerebro y la médula espinal . Pia mater es el latín medieval que significa "madre tierna". [1] Las otras dos membranas meníngeas son la duramadre y la aracnoides.. Tanto la pia como la aracnoides son derivados de la cresta neural, mientras que la duramadre se deriva del mesodermo embrionario . La piamadre es un tejido fibroso delgado que es permeable al agua y a los pequeños solutos. [2] [3] La piamadre permite que los vasos sanguíneos pasen a través del cerebro y lo nutran. Se propone que el espacio perivascular entre los vasos sanguíneos y la piamadre sea parte de un pseudo sistema linfático del cerebro ( sistema glifático ). [3] [4] Cuando la piamadre se irrita e inflama, el resultado es meningitis . [5]

Piamadre
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Sección transversal esquemática de la médula espinal y sus membranas. (En el borde, la duramadre es la línea negra, la aracnoides es la línea azul y la piamadre es la línea roja).
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La médula espinal y sus membranas.
Identificadores
MallaD010841
TA98A14.1.01.301
TA25405
FMA9590
Terminología anatómica
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Pia mater es la envoltura meníngea delgada, translúcida y en forma de malla, que abarca casi toda la superficie del cerebro. Está ausente sólo en las aberturas naturales entre los ventrículos , la abertura media y la abertura lateral . La pia se adhiere firmemente a la superficie del cerebro y se conecta sin apretar a la capa aracnoidea. [6] Debido a este continuo, las capas a menudo se denominan pia aracnoides o leptomeninges . Existe un espacio subaracnoideo entre la capa aracnoidea y la pia, en el que el plexo coroideo libera y mantiene el líquido cefalorraquídeo (LCR). El espacio subaracnoideo contiene trabéculas o filamentos fibrosos que conectan y dan estabilidad a las dos capas, lo que permite la protección adecuada y el movimiento de las proteínas, electrolitos, iones y glucosa contenidos en el LCR. [7]

La membrana delgada está compuesta de tejido conectivo fibroso , que está cubierto por una lámina de células planas impermeables al líquido en su superficie exterior. Una red de vasos sanguíneos viaja al cerebro y la médula espinal entrelazándose a través de la membrana de la pia. Estos capilares son los encargados de nutrir el cerebro. [8] Esta membrana vascular se mantiene unida por tejido areolar cubierto por células mesoteliales de las delicadas hebras de tejido conectivo llamadas trabéculas aracnoideas . En los espacios perivasculares, la piamadre comienza como un revestimiento mesotelial en la superficie externa, pero las células luego se desvanecen para ser reemplazadas por elementos de neuroglia . [9]

Aunque la piamadre es principalmente estructuralmente similar en todas partes, se extiende tanto por el tejido neural de la médula espinal como por las fisuras de la corteza cerebral en el cerebro. A menudo se divide en dos categorías, la piamadre craneal (pia mater encephali) y la piamadre espinal (pia mater spinalis).

Piamadre craneal

La sección de la piamadre que envuelve al cerebro se conoce como piamadre craneal. Está anclado al cerebro por los procesos de los astrocitos , que son células gliales responsables de muchas funciones, incluido el mantenimiento del espacio extracelular . La piamadre craneal se une con el ependima , que recubre los ventrículos cerebrales para formar plexos coroideos que producen líquido cefalorraquídeo . Junto con las otras capas meníngeas, la función de la piamadre es proteger el sistema nervioso central al contener el líquido cefalorraquídeo, que protege el cerebro y la columna vertebral. [7]

La piamadre craneal cubre la superficie del cerebro. Esta capa se interpone entre las circunvoluciones cerebrales y las láminas cerebelosas, y se pliega hacia adentro para crear la tela corioidea del tercer ventrículo y los plexos coroideos de los ventrículos lateral y tercero . A nivel del cerebelo , la membrana de la piamadre es más frágil debido a la longitud de los vasos sanguíneos y a la disminución de la conexión con la corteza cerebral . [9]

Piamadre espinal

La piamadre espinal sigue de cerca y encierra las curvas de la médula espinal , y está unida a ella a través de una conexión con la fisura anterior . La piamadre se adhiere a la duramadre a través de 21 pares de ligamentos denticulados que atraviesan la aracnoides y la duramadre de la médula espinal. Estos ligamentos denticulares ayudan a anclar la médula espinal y evitan el movimiento de lado a lado, proporcionando estabilidad. [10] La membrana en esta área es mucho más gruesa que la piamadre craneal, debido a la composición de dos capas de la membrana de la pia. La capa exterior, que se compone principalmente de tejido conectivo, es responsable de este grosor. Entre las dos capas hay espacios que intercambian información con la cavidad subaracnoidea y los vasos sanguíneos. En el punto donde la piamadre alcanza el cono medular o cono medular al final de la médula espinal, la membrana se extiende como un filamento delgado llamado filum terminale o filum terminal, contenido dentro de la cisterna lumbar . Este filamento finalmente se mezcla con la duramadre y se extiende hasta el cóccix o rabadilla. Luego se fusiona con el periostio , una membrana que se encuentra en la superficie de todos los huesos y forma el ligamento coccígeo. Allí se llama ligamento central y ayuda con los movimientos del tronco del cuerpo. [9]

Junto con las otras membranas meníngeas, la piamadre funciona para cubrir y proteger el sistema nervioso central (SNC), proteger los vasos sanguíneos y encerrar los senos venosos cerca del SNC, contener el líquido cefalorraquídeo (LCR) y formar particiones con la calavera. [11] El LCR, la piamadre y otras capas de las meninges trabajan juntas como un dispositivo de protección para el cerebro, y el LCR a menudo se denomina la cuarta capa de las meninges.

Producción y circulación de LCR

El líquido cefalorraquídeo circula a través de los ventrículos, cisternas y espacio subaracnoideo dentro del cerebro y la médula espinal. Aproximadamente 150 ml de LCR siempre están en circulación, y se reciclan constantemente a través de la producción diaria de casi 500 ml de líquido. El LCR es secretado principalmente por el plexo coroideo ; sin embargo, alrededor de un tercio del LCR es secretado por la piamadre y las otras superficies ependimarias ventriculares (la delgada membrana epitelial que recubre el cerebro y el canal central ) y las membranas aracnoideas. El LCR viaja desde los ventrículos y el cerebelo a través de tres agujeros en el cerebro, desembocando en el cerebro y terminando su ciclo en la sangre venosa a través de estructuras como las granulaciones aracnoideas . La pia se extiende por todas las grietas de la superficie del cerebro que no sean los agujeros para permitir que continúe la circulación de LCR. [12]

Espacios perivasculares

Pia mater permite la formación de espacios perivasculares que ayudan a servir como sistema linfático del cerebro. Los vasos sanguíneos que penetran en el cerebro primero atraviesan la superficie y luego se dirigen hacia el cerebro. Esta dirección del flujo conduce a que una capa de la piamadre se lleve hacia adentro y se adhiera libremente a los vasos, lo que lleva a la producción de un espacio, a saber, un espacio perivascular, entre la piamadre y cada vaso sanguíneo. Esto es fundamental porque el cerebro carece de un verdadero sistema linfático. En el resto del cuerpo, pequeñas cantidades de proteína pueden filtrarse de los capilares parenquimatosos a través del sistema linfático. En el cerebro, esto termina en el espacio intersticial . Las porciones de proteínas pueden salir a través de la piamadre muy permeable y entrar en el espacio subaracnoideo para fluir en el líquido cefalorraquídeo (LCR) y terminar finalmente en las venas cerebrales. La piamadre sirve para crear estos espacios perivasculares para permitir el paso de cierto material, como fluidos, proteínas e incluso partículas extrañas como los glóbulos blancos muertos del torrente sanguíneo al LCR, y esencialmente al cerebro. [12]

Permeabilidad

Debido a la alta permeabilidad de la piamadre y el ependyma, el agua y las moléculas pequeñas en el LCR pueden ingresar al líquido intersticial cerebral, por lo que el líquido cerebral intersticial y el LCR son muy similares en términos de composición. [3] Sin embargo, la regulación de esta permeabilidad se logra a través de la abundante cantidad de procesos del pie de los astrocitos que son responsables de conectar los capilares y la piamadre de una manera que ayuda a limitar la cantidad de difusión libre que ingresa al SNC. [13]

La función de la piamadre se visualiza más simplemente a través de estos sucesos ordinarios. Esta última propiedad es evidente en casos de traumatismo craneoencefálico. Cuando la cabeza entra en contacto con otro objeto, el cerebro está protegido del cráneo debido a la similitud en la densidad entre estos dos fluidos, de modo que el cerebro no simplemente se estrella contra el cráneo, sino que su movimiento es ralentizado y detenido por el capacidad viscosa de este fluido. El contraste en la permeabilidad entre la piamadre y la barrera hematoencefálica significa que muchos medicamentos que ingresan al torrente sanguíneo no pueden ingresar al cerebro, sino que deben administrarse en el líquido cefalorraquídeo. [12]

Compresión de la médula espinal

La piamadre también funciona para tratar la deformación de la médula espinal bajo compresión. Debido al alto módulo elástico de la piamadre, puede proporcionar una restricción en la superficie de la médula espinal. Esta restricción detiene el alargamiento de la médula espinal, además de proporcionar una alta energía de tensión. Esta alta energía de deformación es útil y responsable de la restauración de la médula espinal a su forma original después de un período de descompresión. [14]

Sensorial

Los aferentes de la raíz ventral son axones sensoriales amielínicos ubicados dentro de la piamadre. Estas aferencias de la raíz ventral transmiten información sensorial de la piamadre y permiten la transmisión del dolor de la hernia de disco y otras lesiones de la columna. [15]

El aumento significativo en el tamaño del hemisferio cerebral a través de la evolución ha sido posible en parte gracias a la evolución de la piamadre vascular, que permite que los vasos sanguíneos de nutrientes penetren profundamente en la materia cerebral entrelazada, proporcionando los nutrientes necesarios en esta masa neural más grande. . A lo largo del curso de la vida en la tierra, el sistema nervioso de los animales ha seguido evolucionando hacia una organización más compacta y aumentada de neuronas y otras células del sistema nervioso. Este proceso es más evidente en los vertebrados y especialmente en los mamíferos en los que el tamaño aumentado del cerebro generalmente se condensa en un espacio más pequeño a través de la presencia de surcos o fisuras en la superficie del hemisferio dividido en circunvoluciones que permiten que más superficies de la materia gris cortical se acumulen. existe. El desarrollo de las meninges y la existencia de una piamadre definida se observó por primera vez en los vertebrados, y ha sido una membrana cada vez más significativa en los cerebros de los mamíferos con cerebros más grandes. [dieciséis]

La meningitis es la inflamación de la pia y la aracnoides. Esto a menudo se debe a bacterias que han ingresado al espacio subaracnoideo, pero también pueden ser causadas por virus, hongos y causas no infecciosas como ciertos medicamentos. Se cree que la meningitis bacteriana es causada por bacterias que ingresan al sistema nervioso central a través del torrente sanguíneo. Las herramientas moleculares que estos patógenos requerirían para cruzar las capas meníngeas y la barrera hematoencefálica aún no se conocen bien. Dentro del subaracnoideo, las bacterias se replican y causan inflamación por las toxinas liberadas, como el peróxido de hidrógeno (H 2 O 2 ). Se ha descubierto que estas toxinas dañan las mitocondrias y producen una respuesta inmunitaria a gran escala. El dolor de cabeza y el meningismo son a menudo signos de inflamación transmitidos a través de las fibras nerviosas sensoriales del trigémino dentro de la piamadre. Se observan efectos neuropsicológicos incapacitantes en hasta la mitad de los supervivientes de meningitis bacteriana. La investigación sobre cómo las bacterias invaden y entran en las capas meníngeas es el siguiente paso en la prevención de la progresión de la meningitis. [17]

Un tumor que crece en las meninges se conoce como meningioma . La mayoría de los meningiomas crecen desde la aracnoides hacia adentro aplicando presión sobre la piamadre y, por lo tanto, el cerebro o la médula espinal. Si bien los meningiomas constituyen el 20% de los tumores cerebrales primarios y el 12% de los tumores de la médula espinal, el 90% de estos tumores son benignos. Los meningiomas tienden a crecer lentamente y, por lo tanto, los síntomas pueden aparecer años después de la formación inicial del tumor. Los síntomas a menudo incluyen dolores de cabeza y convulsiones debido a la fuerza que crea el tumor sobre los receptores sensoriales. Los tratamientos disponibles para estos tumores incluyen cirugía y radiación. [18]

  • Meninges del SNC

  • "> Reproducir medios

    Disección del cerebro humano. Demostración de la eliminación de la piamadre del hemisferio cerebral izquierdo .

  • Sección sagital mediana del cerebro

  • Sección coronal del cuerno inferior del ventrículo lateral

  • Representación esquemática de una sección en la parte superior del cráneo, que muestra las membranas del cerebro, etc.

  • Sección esquemática del cuero cabelludo

  • Diagrama ultraestructural de la corteza cerebral ( Viorel Pais , 2012)

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