Mielina

La fel de Mielina o biomembrană specială, deosebit de bogată în lipide, este denumirea care, așa cum este așa-numita teacă de mielină sau mielină, închide axonii celulelor nervoase ale sistemului nervos periferic și ale sistemului nervos central și izolează electric fibrele nervoase conținute.

Din cauza întreruperilor regulate ale tecilor de mielină (cablurile Ranvier), conducerea stimulului electric apare brusc de la cordon la cordon, ceea ce duce la o viteză de conducere mai mare decât în ​​cazul conducerii continue a stimulului.

Ce este mielina?

Mielina este o biomembrană specială care învelește axonii sistemului nervos periferic (PNS) și sistemul nervos central (SNC) și îi izolează electric de alți nervi. Mielina din PNS este formată din celule Schwann, prin care membrana mielinei unei celule Schwann doar „înfășoară” o secțiune a unuia și aceluiași axon în mai multe straturi.

În SNC, membranele mielinei sunt formate din oligodendrocite puternic ramificate. Datorită anatomiei lor speciale cu multe brațe ramificate, oligodendrocitele pot face ca membrana mielinei să fie disponibilă până la 50 de axoni în același timp. Învelișurile de mielină ale axonilor sunt întrerupte la fiecare 0,2 până la 1,5 mm prin inele de cord Ranvier, ceea ce duce la o transmisie bruscă (sărată) de stimuli electrici, care este mai rapidă decât transmisia continuă.

Mielina protejează fibrele nervoase care circulă în interior de semnalele electrice de la alți nervi și necesită cea mai mică pierdere posibilă de transmisie, chiar și pe distanțe relativ lungi. Axonii PNS pot atinge o lungime de peste 1 metru.

Anatomie și structură

Proporția mare de lipide din mielină are o structură complexă și constă în principal din colesteroli, cerebroside, fosfolipide, cum ar fi lecitina și alte lipide. Proteinele pe care le conține, cum ar fi proteina de bază a mielinei (MBP) și glicoproteina asociată mielinei și unele alte proteine, au o influență decisivă asupra structurii și rezistenței mielinei.

Compoziția și structura mielinei este diferită în SNC și PNS. Glicoproteina de mielină oligodendrocitelor (MOG) joacă un rol important în mielinizarea axonilor SNC. Proteina specială nu se găsește în celulele Schwann, care formează membrana mielinei a axonilor PNS. Proteina mielină periferică-22 este probabil responsabilă pentru structura mai fermă a mielinei celulelor Schwann în comparație cu structura mielinei oligodendrocitelor.

În plus față de întreruperile regulate ale tecilor de mielină de către inelele de legătură Ranvier, există așa-numitele crestături Schmidt-Lantermann în teci de mielină, cunoscute și sub denumirea de incizii cu mielină. Acestea sunt resturi citoplasmatice ale celulelor Schwann sau oligodendrocitelor, care circulă sub formă de fâșii înguste prin toate straturile de mielină pentru a asigura schimbul necesar de substanțe între celule.

Aceștia preiau funcția de joncțiuni care permit și permit schimbul de substanțe între citoplasma a două celule vecine.

Funcție și sarcini

Una dintre cele mai importante funcții ale mielinei sau membranei mielinei este izolarea electrică a axonilor și a fibrelor nervoase care circulă în axon și transmiterea rapidă a semnalelor electrice. Pe de o parte, izolația electrică protejează împotriva semnalelor de la alți nervi nemielinizați și determină transmiterea stimulilor nervoși cât mai rapid și cu cât mai puține pierderi.

Viteza de transmisie și „pierderile de conducere” sunt deosebit de importante pentru axonii din PNS datorită lungimii lor, uneori peste un metru. Izolarea electrică a axonilor și, de asemenea, a fibrelor nervoase individuale a permis un fel de miniaturizare a sistemului nervos în cursul evoluției. Numai invenția mielinizării prin evoluție a făcut creierele puternice cu un număr imens de neuroni și un număr și mai mare de conexiuni sinaptice. Aproximativ 50% din masa creierului constă în materie albă, adică axoni mielinați.

Fără mielinizare, chiar și performanțele similare ale creierului complexe de la distanță ar fi complet imposibile într-un spațiu atât de mic. Nervul optic care iese din retină, care conține aproximativ 2 milioane de fibre nervoase mielinizate, este utilizat pentru a ilustra proporțiile. Fără protecția mielinei, nervul optic ar trebui să aibă un diametru mai mare de un metru cu aceeași performanță. Concomitent cu mielinizarea, a apărut în evoluție conducerea stimulului săratător, care are un avantaj clar asupra vitezei față de conducta de excitație continuă.

În termeni simplificați, ne putem imagina că canalele ionice sunt deschise și închise printr-o depolarizare pentru a trece potențialul de acțiune la secțiunea următoare (internode). Aici potențialul de acțiune este construit din nou cu aceeași rezistență, transmis și la sfârșitul secțiunii pompa ionică este activată din nou prin depolarizare și potențialul este transferat în secțiunea următoare.

boli

Una dintre cele mai cunoscute boli care este direct legată de o descompunere treptată a membranei mielinei a axonilor este scleroza multiplă (SM). În cursul bolii, mielina din axoni este descompusă de sistemul imunitar propriu, astfel încât SM poate fi clasificată în categoria bolilor autoimune neurodegenerative.

Spre deosebire de sindromul Guillain-Barré, în cursul căruia sistemul imunitar atacă celulele nervoase direct în ciuda protecției împotriva membranei mielinei, dar a cărei afectare neuronală este parțial regenerată de organism, mielina care a fost degenerată de SM nu poate fi înlocuită. Cauzele exacte ale apariției SM nu au fost încă cercetate în mod adecvat, dar SM apar mai des în familii, astfel încât se poate presupune cel puțin o anumită dispoziție genetică.

Bolile care produc descompunerea mielinei în SNC și se bazează pe defecte genetice ereditare sunt cunoscute sub denumirea de leucodistrofie sau adrenoleucodistrofie dacă defectul genetic este localizat pe un locus pe cromozomul X.

O boală cu deficit de vitamina B12, anemie pernicioasă, cunoscută și sub numele de boala Biermer, duce, de asemenea, la o descompunere a tecilor de mielină și declanșează simptomele corespunzătoare. Literatura de specialitate discută măsura în care dezvoltarea bolilor mintale precum schizofrenia poate fi cauzată de tulburări funcționale ale membranei mielinei.