Myelin jellemzők, funkciók, termelés és betegségek

az mielin, vagy myelin köpenyek, az idegszálakat körülvevő zsíranyag, amelynek funkciója az idegimpulzusok sebességének növekedése, megkönnyítve a neuronok közötti kommunikációt. Lehetővé teszi az idegrendszer nagyobb energiamegtakarítását is.

A myelin 80% lipidekből és 20% fehérjékből áll. A központi idegrendszerben az idegsejtek, amelyek azt termelik, oligodendrocitáknak nevezett glial sejtek. A perifériás idegrendszerben Schwann sejteken keresztül jelentkeznek.

Az oligodendrociták által termelt mielin két fő fehérje a PLP (proteolipid fehérje) és az MBP (myelin bázis fehérje)..

Ha a myelin nem fejlődik megfelelően, vagy valamilyen okból megsérül, az idegimpulzusok lassulnak vagy blokkolódnak. Ez történik a demyelinizáló betegségekben, ami olyan tüneteket okoz, mint a zsibbadás, a koordináció hiánya, a bénulás, a látás és a kognitív problémák..

A mielin felfedezése

Ezt az anyagot az 1800-as évek közepén fedezték fel, de csaknem fél évszázada volt, mielőtt fontos funkcióját izolálóként fedezték fel..

A tizenkilencedik század közepén a tudósok valami furcsát találtak a gerincvelőből elágazó idegszálakban. Megfigyelték, hogy fényes, fehér, zsíros anyaggal borították őket.

Rudolf Virchow német patológus volt az első, aki a "mielin" fogalmát használja. A görög „myelós” szóból származik, ami „csontvelőt” jelent, ami valamilyen központi vagy belsőre utal.

Ez azért volt, mert úgy gondolta, hogy a mielin az idegszálak belsejében volt. Helytelenül hasonlították össze a csontvelővel.

Később kiderült, hogy ez az anyag borította a neuronok axonjait, hüvelyeket képezve. Függetlenül attól, hogy hol vannak a mielinhéjak, a funkció ugyanaz: hatékonyan továbbítja az elektromos jeleket.

Az 1870-es években a francia orvos, Louis-Antoine Ranvier megjegyezte, hogy a myelin hüvely nem folytonos. Ez azt jelenti, hogy az axon mentén intervallumok vannak, amelyeknek nincs myelinje. Ezek elfogadták a Ranvier csomópontok nevét, és növelik az idegvezetés sebességét.

Hogyan strukturálódik a myelin?

A myelin körülveszi az axon- vagy idegkibocsátást, amely egy csövet képez. A cső nem képez folytonos bevonatot, hanem egy sor szegmensből áll. Mindegyikük körülbelül 1 mm.

A szegmensek között vannak apró, fedetlen axonok, amelyeket Ranvier-csomóknak neveznek. Ezek 1 és 2 mikrométer közöttiek.

Így a mielinnel bevont axon egy hosszúkás gyöngy nyakláncához hasonlít. Ez megkönnyíti az idegimpulzus sótalan vezetését, vagyis az egyik csomópontról a másikra ugrik. Ez lehetővé teszi, hogy a vezetés sebessége mielinizált neuronban gyorsabb legyen, mint a másikban myelin nélkül.

A Myelin elektrokémiai szigetelőként is szolgál, így az üzenetek nem terjeszkednek a szomszédos sejtekbe, és nem növelik az axon ellenállását.

Az agykéreg alatt több millió axon van, amelyek agykéreg neuronokat kötnek össze az agy más részein található neuronokkal. Ebben a szövetben magas a mielin koncentrációja, amely átlátszatlan fehér színt ad. Ezért fehér anyag vagy fehér anyag.

Hogyan jön létre?

Az oligodendrocita legfeljebb 50 adag mielint tartalmazhat. Amikor a központi idegrendszer fejlődik, ezek a sejtek hosszabbításokat eredményeznek, amelyek hasonlítanak a kenu evezőire.

Ezután mindegyiküket egy darab axon köré tekercseljük, ami myelin rétegeket képez. Mindegyik lapátnak köszönhetően az axon egy mielinhéj szegmensét kapjuk.

A perifériás idegrendszerben myelin is található, de egy olyan típusú idegsejtek termelnek, amelyeket Schwann sejteknek neveznek.

A perifériás idegrendszer axonjainak többségét myelin borítja. A myelin köpenyek szintén szegmentáltak, mint a központi idegrendszerben. Mindegyik myelinizált terület egy olyan Schwann-sejtnek felel meg, amelyet többször körbevágnak az axon körül.

Az oligodendrociták és a Schwann-sejtek által termelt mielin kémiai összetétele más.

Ezért a sclerosis multiplexben ezeknek a betegeknek az immunrendszere csak az oligodendrociták által termelt mielin fehérjét támadja meg, de nem a Schwann-sejtek által termelt fehérje. Így a perifériás idegrendszer nem sérül.

jellemzői

A szinte minden emlős idegrendszerének összes axonja myelin hüvelyekkel van borítva. Ezeket elválasztják egymástól a Ranvier csomói.

A cselekvési potenciálok az axonokkal eltérően mozognak a myelinnel, mint a nem müelináltakkal (ez az anyag hiányzik).

A myelin az axon köré kerül, anélkül, hogy lehetővé tenné az extracelluláris folyadék belépését. Az egyetlen axonhely, amely az extracelluláris folyadékkal érintkezik, a Ranvier csomókban van, minden myelin köpeny között.

Ily módon az akciós potenciál a myelinizált axonon keresztül jön létre és halad át. Miközben áthalad a mielinával teli zónán, a potenciál csökkenni kezd, de mégis van erõssége, hogy a következõ csomópontban szabadítson fel egy másik cselekvési potenciált. A potenciálokat megismételjük a Ranvier minden egyes csomópontjában, amelyet "sóoldó" vezetésnek nevezünk..

Ez a fajta vezetés, amelyet a mielin strukturálása segített, lehetővé teszi az impulzusok gyorsabb utazását az agyunkon.

Így időben reagálhatunk a lehetséges veszélyekre, vagy másodperceken belül kognitív feladatokat alakíthatunk ki. Ezen túlmenően ez nagy energiamegtakarítást eredményez az agyunk számára.

Myelin és idegrendszer kialakulása

A mielinizációs folyamat lassú, és körülbelül 3 hónappal a megtermékenyítés után kezdődik.

A kialakuló idegrendszer területétől függően különböző időkben alakul ki. Például a prefrontális régió az utolsó terület, amely myelinizált, és felelős az olyan komplex funkciókért, mint a tervezés, gátlás, motiváció, önszabályozás stb..

Születéskor az agy csak néhány területe teljesen myelinizált. Mint az agyi szárrégiók, amelyek a reflexeket irányítják. Ha az axonok myelinizáltak, az idegsejtek optimális működést és gyorsabb és hatékonyabb vezetést érnek el.

Bár a myelinizációs folyamat tempanális postnatalis időszakban kezdődik, az agyi féltekék neuronjainak axonjai ezt a folyamatot egy kicsit később hajtják végre..

A negyedik élet hónaptól kezdve a neuronok myelináltak a második gyermekkorig (6 és 12 év között). Ezután serdülőkorban (12-18 éves korig) folytatódik a korai felnőttkorig, ami a komplex kognitív funkciók kialakulásához kapcsolódik..

Az agykéreg elsődleges érzékszervi és motoros területei megkezdik myelinizációjukat az elülső és parietális asszociációs zónák előtt. Az utóbbiak teljes mértékben 15 éven keresztül alakultak ki.

A commissural, a vetületi és az asszociációs szálakat az elsődleges zónák után később mielinizáljuk. Valójában a két cerebrális féltekét egyesítő szerkezet (corpus callosum) a születés után alakul ki és 5 év múlva befejezi myelinizációját. A corpus callosum nagyobb mielinizációja a jobb kognitív működéshez kapcsolódik.

Bebizonyosodott, hogy a myelinizáció folyamata együtt jár az emberi kognitív fejlődéssel. Az agykéreg idegsejtjei összetettebbé válnak, és myelinizációjuk az egyre bonyolultabb viselkedések teljesítményéhez kapcsolódik..

Megfigyelték például, hogy a munkamemória javul, amikor a frontális lebeny fejlődik és a myelinátok. Ugyanez történik a visuospatialis készségekkel és a parietális terület myelinizálásával.

A bonyolultabb motoros készségek, mint például az ülés vagy a gyaloglás, az agy myelinizációjával párhuzamosan fejlődnek.

His és mtsai. (2008) megállapította, hogy a Broca és a Wernicke területei a 18 hónapos kor előtti időben a gyors myelinizáció csúcsán haladnak át. E kor után a mielinizációs folyamat lassul. A szerzők ezt a tényt a szókincs gyors fejlődésével korrelálják körülbelül 2 évvel.

Másrészt, az íves fasciculus, a Broca és a Wernicke területéhez csatlakozó szerkezet folytatja a gyors mielinizációs folyamatot e kor után. Bizonyára ez egy bonyolultabb nyelv megszerzéséhez kapcsolódik.

Tény, hogy a gyermekek neuropszichológiai értékelése azon az elgondoláson alapul, hogy a gyermekek kognitív funkcióinak fejlődése egyenértékű az agyi érésükkel. Ez a folyamat két különböző tengelyen történik: a függőleges tengely és a vízszintes tengely.

Az agyi érés folyamata függ a függőleges tengelytől, kezdve a kóros struktúráktól a kortikális struktúrák felé (az agyszár felfelé). Továbbá, ha belekerül a kéregbe, vízszintes irányt tart. Az elsődleges zónáktól kezdve és a társulási régiókig.

Ez a vízszintes érés az agy ugyanazon féltekén belül progresszív változásokhoz vezet. Emellett strukturális és funkcionális különbségeket állapít meg a két félteke között.

A mielinhez kapcsolódó betegségek

A neurológiai betegségek fő oka a hibás myelinizáció. Amikor az axonok elveszítik myelinüket, amelyet demyelinizációnak neveznek, az elektromos idegjelek megváltoznak.

A demyelinizáció gyulladások, anyagcsere vagy genetikai problémák miatt jelentkezhet. Bár az októl függetlenül a mielinvesztés az idegszálak jelentős működési zavarát okozza. Különösen csökkenti vagy blokkolja az idegimpulzusokat az agy és a test többi része között.

A kutatók 1980-ban kémiailag indukálták a myelin elvesztését a macskák gerincvelőjében. Megállapították, hogy az idegsugarak lassabban haladtak az idegszálak mentén. Ez azt eredményezte, hogy a jelek nagy része nem érte el az axon végét.

Ebben az időszakban azonosították a mielin elemeit is, például a felépülő fehérjéket és a kódoló géneket. Egerek segítségével megváltoztatták az e fehérjéket előállító géneket, ami myelinhiányt eredményezett.

Az egerek ezen modelljeinek köszönhetően többet tudtak a demyelinizáló betegségekről.

A myelin elvesztése emberben számos központi idegrendszeri rendellenességhez kapcsolódik, mint például a stroke, a gerincvelői sérülések és a sclerosis multiplex..

A mielinhez kapcsolódó leggyakoribb betegségek egyike:

- Szklerózis multiplex: ebben a betegségben a baktériumok és vírusok védelméért felelős immunrendszer hibásan támadja meg a mielin hüvelyeket. Ez az idegsejteket és a gerincvelőt nem tudja kommunikálni egymással, és nem küldhet üzenetet az izmoknak.

A tünetek a fáradtságtól, a gyengeségtől, a fájdalomtól és a zsibbadástól, a bénulásig és a látásvesztésig terjednek. Magában foglalja a kognitív károsodást és a motoros nehézségeket is.

- Akut disszeminált encephalomyelitis: az agy gyulladása és a rövid, de intenzív csontvelőben jelentkezik, amely károsítja a mielint. Előfordulhat a látásvesztés, a gyengeség, a bénulás és a mozgások koordinálásának nehézsége.

- Keresztirányú mielititis: a gerincvelő gyulladása, amely a fehéranyag elvesztését okozza ezen a helyen.

Egyéb állapotok a neuromielitisz optika, a Guillain-Barré szindróma vagy a demyelinizáló polineuropathiák..

A myelin, a leukodystrophia és a Charcot-Marie-Tooth betegségre utaló örökletes betegségeket említhetjük. Súlyosabb állapot, amely erősen károsítja a myelint, a Canavan-betegség.

A demielinizáció tünetei nagyon sokfélék, az érintett idegsejtek funkcióitól függően. A megnyilvánulások az egyes betegek és betegségek függvényében változnak, és az egyes esetekben különböző klinikai előadások vannak. A leggyakoribb tünetek a következők:

- Fáradtság vagy fáradtság.

- A látási problémák: például a látásmező közepén lévő homályos látás, amely csak egy szemet érinti. A fájdalom akkor is előfordulhat, ha a szem mozog. Egy másik tünet a kettős látás vagy a csökkent látás.

- Hallásvesztés.

- A fülzúgás vagy a fülzúgás, ami a hangok észlelése vagy a fülekben zümmögő külső források nélkül.

- A lábak, a karok, az arc vagy a törzs csípése vagy zsibbadása. Ez általában neuropátia.

- A végtagok gyengesége.

- A tünetek súlyosbodnak vagy újra megjelennek a hő hatására, például forró zuhany után.

- A kognitív funkciók, mint például a memória problémák vagy a beszéd nehézségek megváltoztatása.

- A koordináció, az egyensúly vagy a pontosság problémái.

Jelenleg a myelin vizsgálata a demyelinizáló betegségek kezelésére. A tudósok a károsodott myelin regenerálódását igyekeznek helyreállítani és megakadályozni a káros reakciókat okozó kémiai reakciókat.

Azok a gyógyszerek is fejlődnek, amelyek megállítják vagy korrigálják a sclerosis multiplexet. Emellett azt is vizsgálják, hogy mely antitestek különösen azok, amelyek a mielinre támadnak, és hogy az őssejtek megfordíthatják-e a demielináció károsodását.

referenciák

1. Carlson, N.R. (2006). A viselkedés élettana 8. kiadás Madrid: Pearson.
2. Akut disszeminált encephalomyelitis. (N.d.). 2017. március 14-én a Nemzeti Neurológiai Betegségek és Stroke Intézetből származik: english.ninds.nih.gov.
3. A mielin. (N.d.). A (z) 2017. március 14-én érkezett a Wikipédiából: en.wikipedia.org.
4. Myelin köpeny és szklerózis multiplex (MS). (2017. március 9.). Az Emedicinehealth-től szerezte be: emedicinehealth.com.
5. Myelin: áttekintés. (2015. március 24.). A BrainFacts: brainfacts.org-ból származik.
6. Morell P., Quarles R.H. (1999). A Myelin Sheath. In: Siegel G.J., Agranoff B. W., Albers R. W. és munkatársai, Eds. Alapvető neurokémia: molekuláris, sejtes és orvosi szempontok. 6. kiadás. Philadelphia: Lippincott-Raven. Elérhető: ncbi.nlm.nih.gov.
7. Robertson, S. (2015. február 11.). Mi a Myelin? Visszatérve a News Medical Life Sciences-ről: news-medical.net.
8. Rosselli, M., Matute, E. és Ardila, A. (2010). A gyermek fejlődésének neuropszichológiája. Mexikó, Bogotá: Szerkesztő The Modern Manual.