Mielin

Mijelin je izolacijska snov z lamelarno strukturo, ki jo sestavljajo predvsem lipidi in beljakovine. Ob belo-sivkastem pogledu s slamnato rumenimi odtenki mielin navzven prekrije aksone nevronov; ta premaz je lahko preprost (enoslojen) ali sestavljen iz različnih koncentričnih plasti, ki povzročajo nekakšen plašč ali tulec.

Sestavine% suhe teže *

Beljakovine

Lipidi

Gangliozidi

Holesterol

Cerebrozidi

Cerebrozid sulfat (sulfatid)

Fosfatidilholin (lecitin)

Fosfatidiletanolamin (cefalin)

Fosfatidilserin

Sfingomijelin

Drugi lipidi

21.3

78.7

0.5

40.9

15.6

4.1

10.9

13.6

5.1

4.7

5.1

* Mielin in vivo vsebuje približno 40%vode.

Odvisno od plasti mielina, ki obkrožajo akson, govorimo o nemieliniziranih živčnih vlaknih (ena plast s pomanjkanjem prave ovojnice) in mieliniziranih živčnih vlaknih (večplastni rokav). Kjer je mielin, je živčno tkivo videti belkasto; zato govorimo o beli snovi. Kjer ni mielina, je živčno tkivo videti sivkasto; zato govorimo o sivi snovi.

V osrednjem živčevju so aksoni na splošno mielinizirani, medtem ko na periferni ravni mielinski ovoj manjka okoli večine simpatičnih vlaken.

Kot bomo videli kasneje, je tvorba mielinskih ovojnic zaupana oligodendrocitom (za mielin centralnega živčnega sistema) in Schwannovim celicam (za mielin perifernega živčnega sistema). Mijelin, ki obdaja aksone nevronov, je v bistvu sestavljen iz plazemske membrane Schwannovih celic (v perifernem živčnem sistemu) in oligodendrocitov (v osrednjem živčevju).

Glavna funkcija mielina je omogočiti pravilno vodenje živčnih impulzov in povečati njihovo hitrost prenosa skozi tako imenovano "saltatorno prevodnost".

V mieliniziranih vlaknih pravzaprav mielin ne prekriva aksonov enakomerno, ampak jih včasih prekrije in tvori značilne zožitve, ki vizualno povzročajo številne majhne "klobase"; na ta način lahko živčni impulz, namesto da bi potoval po celotni dolžini vlakna, nadaljuje po aksonu in skače iz ene "klobase" v drugo (v resnici se ne širi iz vozla v vozel, ampak nekatere preskoči). Prekinitve mielinske ovojnice med enim in drugim segmentom se imenujejo vozlišča Ranvier, zahvaljujoč navorni prevodnosti pa se hitrost prenosa vzdolž aksona giblje od 0,5-2 m / s do približno 20-100 m / s.

Sekundarna, a prav tako pomembna funkcija mielina je mehanska zaščita in prehrana do aksona, ki ga pokriva.

Izolacijska funkcija je namesto tega pomembna, ker bi se v odsotnosti mielina nevroni - zlasti na ravni CNS, kjer so nevronska omrežja še posebej gosta - ob vznemirljivosti odzvali na številne okoliške signale, tako kot bi električna žica brez izolacijskega pokrova razprši tok, ne da bi ga pripeljal do cilja.

Ko preučujemo sestavo mielina, opažamo prevladujoč prispevek lipidov, zlasti holesterola in v manjši meri fosfolipidov, kot sta lecitin in cefalin. 80% beljakovin je namesto tega sestavljenih iz osnovnih beljakovin in proteolipidnih beljakovin; obstajajo tudi manjše beljakovine, med katerimi izstopa tako imenovani protein oligodendrocit.

Ker gre za sestavine organizma, običajno imunski sistem prepozna beljakovine mielina kot "same sebe", zato prijazen in ni nevaren; na žalost v nekaterih primerih postanejo limfociti "samoagresivni" in napadajo mielin, ki ga postopoma uničuje .Ko govorimo o multipli sklerozi, bolezni, ki vodi v postopno izgubo mielinske obloge, kar vodi v smrt živčne celice. Ko je mielin vnet ali uničen, se prevodnost vzdolž živčnih vlaken poškoduje, upočasni ali popolnoma prekine. poškodba mielina je vsaj v zgodnjih fazah bolezni delno reverzibilna, lahko pa dolgoročno privede do nepopravljivih poškodb spodnjih živčnih vlaken.

Dolga leta je veljalo, da se mielina, ko je poškodovan, ne da regenerirati. V zadnjem času je bilo ugotovljeno, da se lahko osrednji živčni sistem sam ponovno mielinira, torej tvori nov mielin, kar odpira nove terapevtske perspektive pri zdravljenju multiple skleroze.

Kot je bilo pričakovano, je mielin sestavljen iz plazemske membrane (plazmaleme) določenih celic, ki se večkrat ovije okoli aksona. Na ravni centralnega živčnega sistema mielin proizvajajo celice, imenovane oligodendrociti, medtem ko na periferni ravni isto funkcijo pokrivajo celice Shwann. Obe vrsti celic spadata v tako imenovane glialne celice; mielin nastane, ko te glialne celice obdajajo akson s svojimi plazemskimi membranami in stisnejo citoplazmo navzven, tako da vsaka zvitka ustreza dodatku dveh plasti Če želite biti jasni, lahko postopek mielinizacije primerjate z zavijanjem izpuhanega balona okoli svinčnika ali dvojne plasti gaze okoli prsta.

Ker v S.N.C. obstajajo prostorske težave, vsak posamezen oligodendrocit zagotavlja mielin le za en segment, vendar več aksonov; zato je vsak akson obdan z mieliniziranimi segmenti, ki jih tvorijo različni oligodendrociti. Na periferni ravni pa vsaka posamezna celica Shwan dovaja mielin v en sam akson.

Oligodendrociti in Schwannove celice so inducirani za proizvodnjo mielina iz premera aksona: v CNS se to zgodi, ko je premer 0,3 μm, v SNP pa s premerom večjim od 2 μm.

Običajno je debelina mielinske ovojnice, zato je število navitij, iz katerih je oblikovana, sorazmerno s premerom aksona, to pa je sorazmerno z njegovo dolžino.

Strukturno nemijelinizirana vlakna so sestavljena iz majhnih snopov golih aksonov: vsak snop je obdan s Schwannovo celico, ki pošilja tanke citoplazemske izdanke, da loči posamezne aksone. V nemieliniziranih vlaknih je zato v introfleksijah ene same Schwannove celice lahko veliko aksonov majhnega premera.

Na periferni ravni prisotnost mielina, ki ga proizvajajo Shwannove celice, daje živčnim vlaknom možnost regeneracije, kar je do pred nekaj leti veljalo za nemogoče na ravni CNS. Za razliko od Schwannovih celic v resnici oligodendrociti v primeru poškodbe ne spodbujajo regeneracije živčnih vlaken. Nedavne raziskave pa so pokazale, da je regeneracija težka, a tudi možna v osrednjem živčevju in da je potencialno »nevrogeneza« ali nastanek novih nevronov celo možna.