Mielina: definicja, funkcje i właściwości

Kiedy myślimy o komórkach ludzki mózg i system nerwowy Generalnie zazwyczaj przychodzi nam na myśl obraz neurony. Jednak te komórki nerwowe same nie mogą tworzyć funkcjonalny mózg: potrzebują pomocy wielu innych „kawałków”, z których zbudowane jest nasze ciało.

mielina, na przykład, jest częścią tych materiałów, bez których nasz mózg nie mógłby skutecznie wykonywać swoich operacji.

Czym jest mielina?

Kiedy graficznie przedstawiamy neuron, za pomocą rysunku lub modelu 3D, zwykle rysujemy obszar jądro, gałęzie, z którymi łączy się z innymi komórkami i przedłużenie zwane aksonem, które służy do dotarcia do obszarów daleko. Jednak w wielu przypadkach obraz ten byłby niepełny. Wiele neuronów ma wokół swoich aksonów białawy materiał, który izoluje je z płynu pozakomórkowego. Ta substancja to mielina.

Mielina to gruba warstwa lipoproteinowa (złożona z substancji tłuszczowych i białek), która otacza aksony niektórych neuronów, tworząc osłonki w kształcie kiełbasy lub rolki. Te osłonki mielinowe pełnią bardzo ważną funkcję w naszym układzie nerwowym:

umożliwiają szybkie i sprawne przekazywanie impulsów nerwowych między komórkami nerwowymimózgi rdzeń kręgowy.

Rola mieliny

Prąd elektryczny, który przepływa przez neurony, jest rodzajem sygnału, z którym współpracują te komórki nerwowe. Mielina pozwala tym sygnałom elektrycznym na bardzo szybkie przemieszczanie się przez aksony, dzięki czemu bodziec ten dociera do przestrzeni, w których neurony komunikują się ze sobą w czasie. Innymi słowy, główną wartością dodaną, jaką te osłony wnoszą do neuronu, jest szybkość propagacji sygnałów elektrycznych.

Gdybyśmy usunęli jego osłonki mielinowe z aksonu, sygnały elektryczne, które przez niego przechodzą, przebiegałyby znacznie wolniej, a nawet mogłyby zostać utracone po drodze. Mielina działa jak izolator, dzięki czemu prąd nie rozprasza się poza ścieżką i przechodzi tylko do wnętrza neuronu.

Guzki Ranviera

Warstwa mielinowa pokrywająca akson nazywana jest osłonką mielinową, ale tak nie jest całkowicie ciągłe wzdłuż aksonu, ale pomiędzy zmielinizowanymi segmentami znajdują się regiony odkryty. Te obszary aksonu, które stykają się z płynem pozakomórkowym, nazywane są Guzki Ranviera.

Istnienie guzków Ranviera jest ważne, ponieważ bez nich obecność mieliny byłaby bezużyteczna. W tych przestrzeniach prąd elektryczny, który rozchodzi się przez neuron, zyskuje na sile, ponieważ w guzkach Ranviera jest znaleźć kanały jonowe, które działając jako regulatory tego, co wchodzi i opuszcza neuron, nie pozwalają sygnałowi stracić siłę.

Potencjał czynnościowy (impuls nerwowy) przeskakuje z jednego węzła do drugiego, ponieważ te, w przeciwieństwie do reszty neuronu, są wyposażone w zgrupowania kanałów sodowych i potasowych, dzięki czemu transmisja impulsów nerwowych jest większa szybki. Interakcja między osłonką mielinową a guzkami Ranviera pozwala impulsowi nerwowemu poruszać się z większą prędkością, w sposób słony (od jednego węzła Ranviera do następnego) i z mniejszym prawdopodobieństwem błędu.

Gdzie znajduje się mielina?

Mielina znajduje się w aksonach wielu typów neuronów, zarówno w ośrodkowym układzie nerwowym (tj. mózgu i rdzeniu kręgowym), jak i poza nim. Jednak w niektórych obszarach jego stężenie jest wyższe niż w innych. Tam, gdzie mieliny jest dużo, można ją zobaczyć bez pomocy mikroskopu.

Kiedy opisujemy mózg, często mówi się o istocie szarej, ale także, choć fakt ten jest nieco mniej znany, istnieje Biała materia. Obszary, w których znajduje się istota biała, to te, w których zmielinizowane ciała neuronowe są tak liczne, że zmieniają kolor obszarów widocznych gołym okiem. Dlatego obszary, w których koncentrują się jądra neuronów, mają zwykle tend szarawy kolor, podczas gdy obszary, przez które zasadniczo przechodzą aksony, są zabarwione Biały.

Dwa rodzaje osłonek mielinowych

Mielina jest zasadniczo materiałem, który pełni pewną funkcję, ale istnieją różne komórki, które tworzą osłonki mielinowe. Neurony należące do Ośrodkowego Układu Nerwowego mają warstwy mieliny utworzonej przez rodzaj komórek zwanych oligodendrocytami, podczas gdy reszta neuronów wykorzystuje ciała nazywa Komórki Schwanna. Oligodendrocyty są w kształcie kiełbasy, przechodzące od końca do końca przez sznurek (akson), podczas gdy komórki Scwanna owijają się wokół aksonów spiralnie, przybierając kształt cylindryczny.

Chociaż te komórki są nieco inne, obie są komórkami glejowymi o niemal identycznej funkcji: formowaniu osłonek mielinowych.

Choroby spowodowane zmienioną mieliną

Istnieją dwa rodzaje chorób związanych z nieprawidłowościami w osłonce mielinowej: choroby demielinizacyjne i choroby dysmielinizacyjne.

Choroby demielinizacyjne charakteryzują się patologicznym procesem skierowanym przeciwko zdrowej mielinie, w przeciwieństwie do chorób demielinizacyjnych, w co powoduje niewystarczające tworzenie mieliny lub upośledzenie mechanizmów molekularnych, aby utrzymać ją w swoich warunkach normalna. Różne patologie każdego rodzaju choroby związane ze zmianą mieliny to:

Choroby demielinizacyjne

• Izolowany zespół kliniczny
• Ostre rozsiane zapalenie mózgu i rdzenia
• Ostre krwotoczne zapalenie leukoencefalopatii
• Stwardnienie koncentryczne Balo
• Choroba Marburga
• Izolowane ostre zapalenie szpiku
• Choroby wielofazowe
• Stwardnienie rozsiane
• Zapalenie nerwu wzrokowego
• Stwardnienie rozsiane kręgosłupa wzrokowego
• Nawracające izolowane zapalenie nerwu wzrokowego
• Przewlekła nawracająca zapalna neuropatia nerwu wzrokowego
• Nawracające ostre zapalenie szpiku
• Późna encefalopatia po niedotlenieniu
• Osmotyczna mielinoliza

Choroby dysmielinizujące

• Leukodystrofia metachromatyczna
• Adrenoleukodystrofia
• choroba Refsuma
• choroba Canavana
• Choroba Aleksandra lub leukodystrofia fibrynoidalna
• Choroba Krabbego
• Choroba Taya-Sachsa
• Ksantomatoza mózgowo-ścięgnista
• Choroba Pelizaeusa-Merzbachera
• Leukodystrofia ortochromiczna
• Leukoencefalopatia z zanikiem istoty białej
• Leukoencefalopatia z neuroaksonalnymi sferoidami

Aby dowiedzieć się więcej o mielinie i związanych z nią patologiach

Oto ciekawy film o stwardnieniu rozsianym, w którym wyjaśniono, w jaki sposób mielina jest niszczona w trakcie tej patologii:

Odniesienia bibliograficzne:

• Boggs, J.M. (2006). „Zasadowe białko mieliny: wielofunkcyjne białko”. Cell Mol Life Sci.
• Swire M, francuska stała C (maj 2018). „Widząc to wierzyć: dynamika mieliny w dorosłym ośrodkowym układzie nerwowym”. Neuron.
• Waxman SG (październik 1977). „Przewodzenie w zmielinizowanych, niezmielinizowanych i zdemielinizowanych włóknach”. Archiwum Neurologii.