myelín

ako myelín nazýva sa špeciálna biomembrána bohatá na lipidy, ktorá ako takzvaný myelínový obal alebo myelínový obal obklopuje axóny nervových buniek periférneho nervového systému a centrálneho nervového systému a elektricky izoluje obsiahnuté nervové vlákna.

V dôsledku pravidelného prerušenia puzdier myelínu (krúžky Ranvierovej šnúry) dochádza k náhlemu vedeniu elektrického podnetu od šnúry k vedeniu, čo vedie k vyššej rýchlosti vedenia ako pri nepretržitom vedení stimulov.

Čo je myelín?

Myelín je špeciálny biomembrán, ktorý obaluje axóny periférneho nervového systému (PNS) a centrálneho nervového systému (CNS) a elektricky ich izoluje od ostatných nervov. Myelín v PNS je tvorený Schwannovými bunkami, pričom myelínová membrána Schwannovej bunky len „obalí“ časť jedného a toho istého axónu v niekoľkých až mnohých vrstvách.

V CNS sú myelínové membrány tvorené vysoko rozvetvenými oligodendrocytmi. Vďaka svojej špeciálnej anatómii s mnohými rozvetvenými ramenami môžu oligodendrocyty sprístupniť myelínovú membránu súčasne až 50 axónom. Obaly myelínu v axónoch sú prerušované Ranvierovými kordovými prstencami každých 0,2 až 1,5 mm, čo vedie k náhlemu (slanému) prenosu elektrických stimulov, ktorý je rýchlejší ako pri nepretržitom prenose.

Myelín chráni nervové vlákna prúdiace dovnútra pred elektrickými signálmi z iných nervov a vyžaduje najmenšiu možnú stratu prenosu, a to aj na relatívne dlhé vzdialenosti. Axóny PNS môžu dosiahnuť dĺžku viac ako 1 meter.

Anatómia a štruktúra

Vysoký podiel lipidov v myelíne má zložitú štruktúru a skladá sa hlavne z cholesterolov, cerebrozidov, fosfolipidov, ako je lecitín a ďalších lipidov. Proteíny, ktoré obsahuje, ako je napríklad myelínový bázický proteín (MBP) a myelínovo spojený glykoproteín a niektoré ďalšie proteíny, majú rozhodujúci vplyv na štruktúru a silu myelínu.

Zloženie a štruktúra myelínu sa líšia v CNS a PNS. Glykoproteín myelínových oligodendrocytov (MOG) hrá dôležitú úlohu pri myelinizácii axónov CNS. Špeciálny proteín sa nenachádza vo Schwannových bunkách, ktoré tvoria myelínovú membránu axónov PNS. Periférny myelínový proteín-22 je pravdepodobne zodpovedný za pevnejšiu štruktúru myelínu Schwannových buniek v porovnaní so štruktúrou myelínu oligodendrocytov.

Okrem pravidelných prerušení myelínových puzdier viazaciemi krúžkami Ranvier existujú v myelínových puzdrách takzvané zárezy Schmidt-Lantermann, ktoré sa tiež nazývajú myelínové rezy. Sú to cytoplazmatické zvyšky Schwannových buniek alebo oligodendrocyty, ktoré prebiehajú ako úzke prúžky cez všetky myelínové vrstvy, aby sa zabezpečila nevyhnutná výmena látok medzi bunkami.

Preberajú funkciu medzerových spojení, ktoré umožňujú a umožňujú výmenu látok medzi cytoplazmou dvoch susedných buniek.

Funkcia a úlohy

Jednou z najdôležitejších funkcií myelínu alebo myelínovej membrány je elektrická izolácia axónov a nervových vlákien prebiehajúcich v axóne a rýchly prenos elektrických signálov. Na jednej strane elektrická izolácia chráni pred signálmi z iných nemelelínových nervov a spôsobuje, že nervové podnety sa prenášajú čo najrýchlejšie as najmenšou možnou stratou.

Prenosová rýchlosť a "strata vodivosti" sú obzvlášť dôležité pre axóny v PNS z dôvodu ich dĺžky, niekedy nad jeden meter. Elektrická izolácia axónov a tiež jednotlivých nervových vlákien umožnila v priebehu evolúcie určitý druh miniaturizácie nervového systému. Bol to len vynález myelinizácie prostredníctvom evolúcie, ktorý umožnil silné mozgy s obrovským počtom neurónov a ešte väčší počet synaptických spojení. Asi 50% hmoty mozgu pozostáva z bielej hmoty, t. J. Myelinizovaných axónov.

Bez myelinácie by dokonca aj na diaľku podobný komplexný výkon mozgu nebol v takom malom priestore úplne nemožný. Optický nerv vychádzajúci z sietnice, ktorý obsahuje približne 2 milióny myelinizovaných nervových vlákien, sa používa na ilustráciu pomerov. Bez ochrany myelínu by optický nerv musel mať priemer viac ako jeden meter s rovnakým výkonom. Súčasne s myelinizáciou sa objavilo vodivé stimulačné vedenie, ktoré má jasnú výhodu v rýchlosti oproti kontinuálnemu vodivému stimulovaniu.

Zjednodušene je možné si predstaviť, že iónové kanály sa otvárajú a zatvárajú pomocou depolarizácie, aby sa akčný potenciál preniesol do ďalšej sekcie (internódia). Tu sa akčný potenciál znovu vytvorí s rovnakou silou, prenesie sa a na konci sekcie sa iónové čerpadlo znovu aktivuje depolarizáciou a potenciál sa prenesie do ďalšej sekcie.

choroby

Jedným z najznámejších ochorení, ktoré priamo súvisí s postupným rozkladom myelínovej membrány axónov, je roztrúsená skleróza (MS). V priebehu choroby sa myelín v axónoch rozpadá podľa vlastného imunitného systému, takže MS možno zaradiť do kategórie neurodegeneratívnych autoimunitných chorôb.

Na rozdiel od syndrómu Guillain-Barré, v priebehu ktorého imunitný systém útočí na nervové bunky priamo napriek ochrane pred myelínovou membránou, ale ktorých poškodenie neurónov je v tele čiastočne regenerované, myelín, ktorý bol degenerovaný MS, nemôže byť nahradený. Presné príčiny výskytu MS neboli (zatiaľ) adekvátne skúmané, avšak MS sa vyskytuje častejšie v rodinách, takže je možné predpokladať aspoň určité genetické dispozície.

Choroby, ktoré spôsobujú rozpad myelínu v CNS a sú založené na dedičných genetických defektoch, sa nazývajú leukodystrofie alebo adrenoleukodystrofia, ak sa genetický defekt nachádza na mieste na chromozóme X.

Choroba z nedostatku vitamínu B12, zhubná anémia, tiež nazývaná Biermerova choroba, tiež vedie k rozpadu myelínových puzdier a vyvoláva zodpovedajúce príznaky. Odborná literatúra diskutuje o tom, do akej miery môže vývoj duševných chorôb, ako je schizofrénia, súvisieť s funkčnými poruchami myelínovej membrány.