Über die Feinstruktur der Arachnoidea und Dura mater von Mammalia

Summary

Meninges of young and adult dogs and cats were fixed with glutaraldehyde in situ by perfusion technic. Only in this way the fine structure of arachnoidea and dura mater will be fixed without any artifact. The subarachnoid space is lined by a flat mesothelium which shows rarely little pores of 0.25 to 1 nm in diameter. The cells of this mesothelium are fused to each other by small desmosomes or nexus. No distinct basement membrane underlies the subarachnoid mesothelium. The leptomeningeal connective tissue is rich in fluid. Its structure is composed of fine collagen fibrils, elastic fibers, “desmal” microfibrils with diameters of 90–110 Å and very fine filaments with diameters of 25–40 Å. The filaments seem to derive from “desmal” microfibrils by decoiling their possible helical structure. The filaments participate on the formation of the matrix between the collagen fibrils. In cross sections the filaments show a corona like arrangement on the surface of the collagen fibrils. The elastic fibers seem to derive from bundless of “desmal” microfibrils. The mature elastic fiber is still surrounded by corresponding microfibrils. The subdural space is filled up by a flattened squamous mesothelium which is to be called “subdural neurothelium”. The cells of this neurothelium have desmosomal and nexus like connections with one another. They do not form a subdural space. In 11 mm human embryos the anlage of the neurothelium is represented by the “dural border layer” separating the endomeninx from the ectomeninx. It is assumed that the subdural neurothelium has a similar function as diffusion barrier like the perineural epithelium. Between the arachnoidea and the subdural neurothelium exists a thin and intercellular space filled with electron dense material. The endothelium of the dura capillaries is bordered by micro pinocytotic vesicles. This structure may represent an active resorption mechanism which is probably controlled by the subdural neurothelium. The collagen fibers of the dura are embedded in a filamentous matrix showing a positive PAS-reaction. The continuity between the subdural neurothelium and the perineural mesothelium is obvious in dura regions surrounding the points of nerve passages. The loose and interlacing fiber arrangement of the dural connective tissue and the special vascularisation between the neurothelial and arachnoideal cell layers seem to favour the resorption of the cerebro spinal fluid in this region.

Zusammenfassung

Die Hirnhäute von jungen und erwachsenen Hunden und Katzen wurden in situ über das Blutgefäßsystem mit Glutaraldehyd fixiert. Auf diese Weise konnte der feinere Aufbau der Arachnoidea und Dura mater ohne Artefakte dargestellt werden.

Folgende Befunde wurden erhoben: Der Subarachnoidalraum ist von einem Mesothel ausgekleidet, das gelegentlich kleine Poren enthält. Die Mesothelzellen sind untereinander durch Desmosomen und Nexus verbunden. In der Regel ist unter dem Mesothel keine Basalmembran ausgebildet. Das leptomeningeale Bindegewebe ist auffallend flüssigkeitsreich. Seine geformten Strukturanteile sind Kollagenfibrillen, elastische Fasern, 90–110 Å dicke „desmale“ Mikrofibrillen und feinste Filamente mit Durchmessern zwischen 25 und 40 Å. Die Filamente scheinen zum Teil aus den Mikrofibrillen durch Entspiralisierung hervorzugehen. Die Filamente beteiligen sich am Aufbau der Matrix zwischen den Kollagenfibrillen. Sie bilden dann oft auf der Oberfläche der Kollagenfibrillen einen Stäbchensaum. Die elastischen Fasern haben ihren Ursprung in Bündeln „desmaler“ Mikrofibrillen. Sie sind auch im reifen Zustand von Mikrofibrillen umlagert. Der sog. Subduralraum ist von einem mehrschichtigen flachen Mesothel ausgefüllt, das in Anlehnung an das perineurale Neurothel „subdurales Neurothel“ genannt wird. Die Zellen sind untereinander durch Desmosomen und Nexus verankert, so daß ein virtuelles Cavum subdurale nicht besteht. Es wird angenommen, daß das subdurale Neurothel ähnlich wie die Perineuralscheide eine Diffusionsbarriere bildet. Gegen die Arachnoidea ist das Neurothel durch einen kontrastreichen Interzellularspalt abgegrenzt. Das subdurale Neurothel wird als Duragrenzschicht bei 11 mm langen, menschlichen Keimlingen im Bereich der Sella turcica und des Clivus angelegt. Es hat vermutlich bereits in diesem Stadium die Funktion einer Diffusionsbarriere. Die intensive Membranvesikulation der Endothelien in den Durakapillaren spricht für ihre resorptive Tätigkeit, die durch das subdurale Neurothel gesteuert werden könnte. Die feinfilamentäre Matrix zwischen den Kollagenfibrillen ist in der Dura besonders dicht. Sie repräsentiert möglicherweise die PAS-positive Substanz, die lichtmikroskopisch nachweisbar ist. In der Umgebung von Nerven- oder Nervenwurzelaustritten bestehen kontinuierliche Verbindungen zwischen dem subduralen und perineuralen Neurothel. Die Arachnoidea ist hier nicht scharf gegen das Neurothel abgegrenzt. Die Bindegewebsauflockerung und die topographisch bedingte starke Vaskularisation dieser Zone könnten hier eine Liquorresorption begünstigen.