Νευρονημάτια: τι είναι, συστατικά και χαρακτηριστικά

Τα νευροϊνίδια είναι ένας τύπος ενδιάμεσων νηματίων πάχους 7 νανομέτρων που υπάρχουν στο κυτταρόπλασμα των νευρώνων. Συμμετέχουν στη διατήρηση της νευρωνικής δομής και στη μεταφορά νευραξόνων.

Μερικές φορές, οι βιολογικές δομές κρατούν πολλά περισσότερα μυστικά από όσα αρχικά πιστεύαμε. Στον κόσμο της φύσης η γνώση είναι πρακτικά άπειρη, αφού καλύπτει στρώματα και μορφολογικά στρώματα μέχρι φτάνουν στις πιο βασικές ενώσεις κάθε ζωντανού όντος, τα αμινοξέα και τα χημικά στοιχεία που τα αποτελούν. Πόσο μακριά θέλουμε να φτάσουμε σε αυτή την αναζήτηση της γνώσης;

Από τη μια έχουμε τους νευρώνες με τα οριοθετημένα τμήματα τους (άξονας, δενδρίτες και σώμα), την επικοινωνία μεταξύ τους μέσω των συνάψεων, τους νευροδιαβιβαστές και τις επιδράσεις τους στον εγκέφαλο. Όλα αυτά τα θέματα έχουν ήδη καλυφθεί εκτενώς, αλλά μπορούμε ακόμα να σκάψουμε βαθύτερα. Σε αυτήν την ευκαιρία, δράττουμε την ευκαιρία να σας δείξουμε όλα όσα πρέπει να ξέρετε για τα νευροινίδια.

• Σχετικό άρθρο: "Ποια είναι τα μέρη του νευρώνα;"

Νευρονημάτια: ο νευρικός σκελετός

Είναι απίστευτο να γνωρίζουμε ότι ο σκελετός των ζωντανών όντων αποτελείται από κύτταρα, αλλά ότι τα κύτταρα χρειάζονται επίσης τη δική τους «σκελετική δομή» για να διατηρήσουν το σχήμα και τη λειτουργικότητά τους. Δηλαδή, βρίσκουμε πολύπλοκη οργάνωση ακόμα και στην πιο βασική λειτουργική μονάδα που μας δίνει η ζωή.

Δεδομένου ότι δεν μπορούμε να εξετάσουμε το ρόλο των νευροινιδίων χωρίς πρώτα να κατανοήσουμε τη δομική οργάνωση ενός κυττάρου, θα σταθούμε για λίγο στον κυτταροσκελετό και τη λειτουργία του.

Σχετικά με τον κυτταροσκελετό

Ο κυτταροσκελετός ορίζεται ως ένα τρισδιάστατο πλέγμα πρωτεϊνών που παρέχει εσωτερική υποστήριξη στα κύτταρα, αλλά που εμπλέκεται επίσης στη μεταφορά ενώσεων, την οργάνωση και την κυτταρική διαίρεση. Κάνοντας ένα αναλογικό με τον παρατηρήσιμο μακροσκοπικό κόσμο, αυτό το πολύπλοκο δίκτυο θα λειτουργούσε σαν τα δοκάρια ενός κτιρίου, αλλά και σαν το ασανσέρ και τις σκάλες. Απίστευτο αλήθεια;

Ο κυτταροσκελετός αποτελείται από τρεις κύριες ενώσεις:

• Μικρονημάτια: αποτελούνται από δύο αλυσίδες ακτίνης, μια σφαιρική πρωτεΐνη. Διατηρούν το σχήμα του κυττάρου.
• Ενδιάμεσα νημάτια: που αποτελούνται από μια πιο ετερογενή οικογένεια πρωτεϊνών, παρέχουν σταθερότητα στα κυτταρικά οργανίδια λόγω των ισχυρών δεσμών τους.
• Μικροσωληνίσκοι: που σχηματίζονται από την άλμπα και τη βήτα τουμπουλίνη, είναι υπεύθυνοι για την κίνηση των ουσιών μέσα στο κύτταρο και τη διαίρεση του.

Πρέπει να σημειωθεί ότι η δομή και η δυναμική του κυτταροσκελετού εξαρτώνται από τον τρόπο με τον οποίο το κύτταρο σχετίζεται με το εξωτερικό (δηλαδή η εξωκυτταρική μήτρα) και οι πιέσεις τάσης, ακαμψίας και συμπίεσης που βιώνει καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής του. ανάπτυξη. Βρισκόμαστε μπροστά σε ένα δυναμικό και σε καμία περίπτωση άκαμπτο πλαίσιο, το οποίο προσαρμόζεται έξοχα στη διαδικασία που υφίσταται το κύτταρο ανά πάσα στιγμή. Τώρα, πώς σχετίζονται τα νευροϊνίδια με όλα τα παραπάνω;

Πλοήγηση στο κυτταρόπλασμα

Η απάντηση στο προηγούμενο ερώτημα είναι απλή, αφού αυτές οι δομές που μας απασχολούν σήμερα δεν είναι παρά ενδιάμεσα νημάτια του συγκεκριμένου κυτταροσκελετού των νευρώνων.

Όπως όλα τα άλλα κύτταρα, Οι νευρώνες έχουν έναν σκελετό δομικής και μεταφορικής λειτουργίας. Αυτό το πλαίσιο πρωτεΐνης αποτελείται από τρία συστατικά, πολύ παρόμοια με αυτά που περιγράψαμε προηγουμένως, δεδομένου ότι είναι οι μικροσωληνίσκοι (ή νευροσωληνίσκοι), τα νευρονημάτια (ενδιάμεσα νημάτια) και μικρονημάτια. Πριν χαθούμε στη μορφολογία αυτών των δομών, ας ορίσουμε τις λειτουργίες του νευρωνικού κυτταροσκελετού:

• Μεσολαβούν στην κίνηση των οργανιδίων μεταξύ διαφορετικών περιοχών του νευρωνικού σώματος.
• Διορθώστε τη θέση ορισμένων συστατικών (όπως οι χημικοί υποδοχείς μεμβράνης) στα σωστά σημεία, ώστε να μπορούν να λειτουργήσουν.
• Προσδιορίστε το τρισδιάστατο σχήμα του νευρώνα.

Οπως μπορούμε να δούμε, Χωρίς αυτό το πρωτεϊνικό πλαίσιο, οι νευρώνες (και επομένως η ανθρώπινη σκέψη) δεν θα μπορούσαν να υπάρχουν όπως τους γνωρίζουμε. Σήμερα. Για να κατανοήσουμε τη δομή ενός νευρονηματίου πρέπει να αναλύσουμε εκτενώς τη μορφολογία του μέχρι ένα βασικό επίπεδο. Καν 'το.

Πρώτα πρέπει να ξέρουμε το πιο βασικό «τούβλο» της δομής, η κυτοκερατίνη. Αυτή είναι μια απαραίτητη ινώδης πρωτεΐνη στα ενδιάμεσα νήματα των επιθηλιακών κυττάρων, καθώς και στα νύχια, τα μαλλιά και τα φτερά των ζώων. Η σύνδεση ενός συνόλου αυτών των πρωτεϊνών με γραμμικό τρόπο δημιουργεί ένα μονομερές, και δύο από αυτές τις αλυσίδες τυλίγονται η μία γύρω από την άλλη, σε ένα διμερές.

Με τη σειρά τους, δύο περιελιγμένα διμερή δημιουργούν μια παχύτερη δομή, το τετραμερές σύμπλοκο (τετρα-τέσσερα, καθώς αποτελείται από συνολικά τέσσερα μονομερή). Η ένωση πολλών τετραμερών συμπλεγμάτων σχηματίζει ένα πρωτονήμα και δύο ενωμένα πρωτονήματα, ένα πρωτοϊνίδιο. Τέλος, τρία περιελιγμένα πρωτοϊνίδια δημιουργούν το περιζήτητο νευροινίδιο.

Έτσι, για να κατανοήσουμε τη δομή αυτού του ενδιάμεσου νήματος πρέπει να φανταστούμε μια σειρά από αλυσίδες που τυλίγονται η μία γύρω από την άλλη. να δώσουν μια «ανάλογη» δομή (στις απίστευτες αποστάσεις) στη διπλή έλικα του DNA για όλους γνωστός. Κάθε φορά Όλο και περισσότερες διασυνδεδεμένες αλυσίδες προστίθενται μεταξύ τους, αυξάνοντας την πολυπλοκότητα της δομής και το πάχος της. Όπως και με την ηλεκτρική καλωδίωση, όσο περισσότερες αλυσίδες και περιελίξεις, τόσο μεγαλύτερη είναι η μηχανική αντίσταση του τελικού πλαισίου.

Αυτά τα νευρονήματα, με μια ιλιγγιώδη δομική πολυπλοκότητα, κατανέμονται στο κυτταρόπλασμα του νευρώνα και γεφυρώνουν τους νευροσωληνίσκους και συνδέουν την κυτταρική μεμβράνη, τα μιτοχόνδρια και πολυριβοσώματα. Πρέπει να σημειωθεί ότι είναι τα πιο άφθονα συστατικά του κυτταροσκελετού, αφού αντιπροσωπεύουν την εσωτερική δομική υποστήριξη του νευρώνα.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Κυτταροσκελετός του νευρώνα: μέρη και λειτουργίες"

Πρακτικές περιπτώσεις

Δεν περιορίζονται τα πάντα σε έναν μικροσκοπικό κόσμο, αφού η σύνθεση του κυτταροσκελετού, όσο και αν φαίνεται εκπληκτική, ρυθμίζει τις αντιδράσεις των έμβιων όντων στο περιβάλλον και την αποτελεσματικότητα των νευρικών μεταδόσεων τους.

Για παράδειγμα, μελέτες έχουν διερευνήσει την αφθονία των νευρικών ενδιάμεσων νημάτων σε τρωκτικά θηλαστικών μετά εγκεφαλικές βλάβες και επακόλουθη έκθεση σε χαμηλής έντασης θεραπείες με λέιζερ και υπερήχους με σκοπό την θεραπεία. Η βλάβη των νεύρων συσχετίζεται με μια μείωση των νευροϊνωμάτων σε κάθε νευρώνα., αφού αυτού του είδους η μηχανική καταπόνηση μειώνει το διαμέτρημα του άξονα και την «υγεία» (ελλείψει πιο περίπλοκου όρου) του κυττάρου που υποβάλλεται σε τραύμα.

Τα αποτελέσματα είναι αποκαλυπτικά, καθώς τα ποντίκια που υποβλήθηκαν στις περιγραφόμενες θεραπείες αύξησαν τον αριθμό αυτών των νημάτων σε κυτταρικό επίπεδο. Αυτού του είδους τα πειράματα δείχνουν ότι Οι θεραπείες με λέιζερ χαμηλής έντασης (LBI) μπορούν να παίξουν ουσιαστικό ρόλο στην αναγέννηση των τραυματισμένων νεύρων μετά από τραύμα.

Πέρα από τον μικροσκοπικό κόσμο: νήματα και Αλτσχάιμερ

Προχωράμε παραπέρα, γιατί πέρα ​​από τις πειραματικές μελέτες με εργαστηριακά τρωκτικά, το επίδραση της σύνθεσης και του αριθμού των συστατικών νημάτων του κυτταροσκελετού σε ασθένειες όπως αλτσχάιμερ.

Για παράδειγμα, Η συγκέντρωση του φωτός των νευροινιδίων (Nfl) στον ορό είναι αυξημένη σε άτομα με οικογενή νόσο Αλτσχάιμερ πριν καν αρχίσουν να εμφανίζονται τα συμπτώματα της νόσου. Επομένως, αυτοί θα μπορούσαν να λειτουργήσουν ως μη επεμβατικοί βιοδείκτες της παθολογίας για τον έλεγχο της από τα πρώτα στάδια. Φυσικά, απαιτούνται ακόμη περισσότερες πληροφορίες και μελέτη για να εδραιωθεί αυτή η γνώση, αλλά οι βάσεις έχουν ήδη τεθεί.

Περίληψη

Όπως καταφέραμε να παρατηρήσουμε, ο κόσμος των νευροινιδίων δεν περιορίζεται μόνο σε ένα δομικό πρωτεϊνικό πλαίσιο. Περνάμε σε νανοσκοπικές κλίμακες, αλλά σαφώς τα αποτελέσματα της αφθονίας αυτών των συστατικών βασικά στοιχεία του νευρωνικού κυτταροσκελετού εκφράζονται σε συμπεριφορικό και φυσιολογικό επίπεδο στα έμβια όντα. ζωντανός.

Αυτό δίνει στοιχεία τη σημασία καθενός από τα στοιχεία που απαρτίζουν τα κύτταρά μας. Ποιος θα μας έλεγε ότι η μεγαλύτερη αφθονία ενός συγκεκριμένου νήματος θα μπορούσε να είναι δείκτης των πρώιμων σταδίων μιας ασθένειας όπως το Αλτσχάιμερ;

Στο τέλος, κάθε μικρό εξάρτημα είναι ένα ακόμη κομμάτι του παζλ που δημιουργεί την εξελιγμένη μηχανή που είναι το ανθρώπινο σώμα. Εάν ένα από αυτά αποτύχει, το αποτέλεσμα μπορεί να φτάσει σε επίπεδα πολύ μεγαλύτερα από τα λίγα μικρόμετρα ή νανόμετρα που μπορεί να καταλάβει αυτή η δομή σε έναν φυσικό χώρο.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

• Chesta, C.A.A. (2006). Απομόνωση και ανάλυση του βαθμού φωσφορυλίωσης νευροινιδίων του εγκεφαλονωτιαίου υγρού από ασθενείς με σπαστική παραπάρεση τροπική (Διδακτορική διατριβή, Τμήμα Βιοχημείας και Μοριακής Βιολογίας, Σχολή Χημικών και Φαρμακευτικών Επιστημών, Πανεπιστήμιο Κοκκινοπίπερο).
• Matamala, F., Cornejo, R., Paredes, M., Farfán, E., Garrido, O., & Alves, N. (2014). Συγκριτική Ανάλυση του Αριθμού Νευρονημάτων σε Ισχιακά Νεύρα Αρουραίων που υποβλήθηκαν σε Νευροπραξία που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με Laser Χαμηλής Έντασης και Θεραπευτικό Υπερηχογράφημα. International Journal of Morphology, 32(1), 369-374.
• Νευρονήμα, Κλινική του Πανεπιστημίου της Ναβάρα. Συλλογή στις 30 Αυγούστου σε https://www.cun.es/diccionario-medico/terminos/neurofilamento
• Neurofilament, Fleni (Νευρολογία, νευροχειρουργική και αποκατάσταση). Συλλογή στις 30 Αυγούστου σε https://www.fleni.org.ar/patologias-tratamientos/neurofilamento/
• Γουέστον, Π. ΜΙΚΡΟ. Ελαφρύ νευρονήμα ορού στην οικογενή νόσο Alzheimer.