Del:
Myelinegenskaber, funktioner, produktion og sygdomme
den myelin, eller myelinskeletter, er et fedtstof, som omgiver nervefibrene og som funktionen øger hastigheden af nerveimpulser, hvilket letter kommunikationen mellem neuroner. Det giver også mulighed for en større energibesparelse af nervesystemet.
Myelin består af 80% lipider og 20% proteiner. I centralnervesystemet er nervecellerne, der producerer det, glialceller kaldet oligodendrocytter. I perifert nervesystem forekommer de via Schwann-celler.
De to hovedproteiner af myelin fremstillet af oligodendrocytter er PLP (proteolipidprotein) og MBP (myelinbasisk protein).
Når myelin ikke udvikler sig korrekt eller er skadet af en eller anden grund, svækker vores nerveimpulser eller blokeres. Dette er hvad der sker i demyeliniserende sygdomme, hvilket giver anledning til symptomer som følelsesløshed, manglende koordinering, lammelse, syn og kognitive problemer.
Opdagelse af myelin
Dette stof blev opdaget i midten af 1800'erne, men det var næsten et halvt århundrede, før dets vigtige funktion som en isolator blev afsløret..
I midten af det nittende århundrede fandt forskerne noget underligt i nervefibrene, der forgrenede sig fra rygmarven. De observerede, at de var dækket af et skinnende hvidt fedtstof.
Den tyske patolog Rudolf Virchow var den første til at bruge begrebet "myelin". Det kommer fra det græske ord "myelós", hvilket betyder "marv", der henviser til noget centralt eller internt.
Dette var fordi han troede myelin var inde i nervefibrene. Forkert sammenlignet med knoglemarven.
Senere blev det konstateret, at dette stof omsluttede axonerne af neuronerne og dannede pods. Uanset hvor myelinskederne er placeret, er funktionen den samme: Overfør elektriske signaler effektivt.
I 1870'erne bemærkede den franske læge Louis-Antoine Ranvier, at myelinskeden er diskontinuerlig. Det vil sige, at der er intervaller langs axonen, der ikke har myelin. Disse har vedtaget navnet på Ranvier noduler og tjener til at øge hastigheden af nervedannelsen.
Hvordan er myelin struktureret?
Myelin omgiver axon eller nerve forlængelse danner et rør. Røret udgør ikke en kontinuerlig belægning, men består af en serie af segmenter. Hver af dem måler ca. 1 mm.
Mellem segmenterne er der små stykker af afdækket axon kaldet Ranvier noduler. Disse måler fra 1 til 2 mikrometer.
Den myelincoatede axon ligner således en halskæde af langstrakte perler. Dette letter saltpedalens ledning, det vil sige signalerne "hoppe" fra et knudepunkt til et andet. Dette tillader hastigheden af ledningen at være hurtigere i en myelineret neuron end i en anden uden myelin.
Myelin tjener også som en elektrokemisk isolator, så meddelelser ikke ekspanderer til tilstødende celler og øger aksonens modstand.
Under hjernebarken er der millioner af axoner, der forbinder cortikale neuroner med dem, der findes i andre dele af hjernen. I dette væv er der en høj koncentration af myelin, der giver den en uigennemsigtig hvid farve. Derfor kaldes det hvidt stof eller hvidt stof.
Hvordan er det produceret?
En oligodendrocyt kan producere op til 50 portioner myelin. Når centralnervesystemet udvikler sig, producerer disse celler forlængelser, der ligner en kanos årer.
Derefter rulles hver af disse flere gange omkring et stykke axon, hvilket skaber lag myelin. Takket være hver padle opnås der derfor et segment af myelinskeden af en axon.
I det perifere nervesystem er der også myelin, men det produceres af en type nerveceller kaldet Schwann-celler.
De fleste axoner i det perifere nervesystem er dækket af myelin. Myelinskederne er også segmenteret som i centralnervesystemet. Hvert myeliniseret område svarer til en enkelt Schwann-celle, der er viklet flere gange rundt om axonen.
Den myeliniske kemiske sammensætning produceret af oligodendrocytter og Schwann-celler er forskellig.
Derfor, ved multipel sklerose angriber immunsystemet af disse patienter kun myelinproteinet produceret af oligodendrocytterne, men ikke det, der genereres af Schwann-cellerne. Således er det perifere nervesystem ikke skadet.
funktioner
Alle axoner af nervesystemerne hos næsten alle pattedyr er dækket af myelinskede. Disse er adskilt fra hinanden af noderne af Ranvier.
Handlingspotentialer rejser forskelligt af axoner med myelin end af de ikke-myelinerede (mangler dette stof).
Myelin ombrydes rundt om axonen uden at tillade ekstracellulær væske at komme ind mellem dem. Det eneste axonsted, der kommer i kontakt med det ekstracellulære væske, er i Ranvier nodulerne mellem hver myelinkappe.
Dermed er handlingspotentialet produceret og bevæger sig gennem myelineret axon. Mens det krydser zonen fuld af mielina, falder potentialet mindre, men det har stadig styrke til at frigøre et andet potentiale i den følgende knude. Potentialerne gentages i hver knude af Ranvier, som kaldes "saltatorisk" ledning..
Denne form for kørsel understøttet af strukturen af myelin, tillader impulser at rejse meget hurtigere gennem vores hjerne.
Således kan vi reagere i tide på mulige farer eller udvikle kognitive opgaver i sekunder. Derudover fører dette til store energibesparelser for vores hjerne.
Myelin og udvikling af nervesystemet
Myelineringsprocessen er langsom og begynder ca. 3 måneder efter befrugtning.
Det udvikler sig i forskellige tidspunkter afhængigt af det område af nervesystemet, der dannes. Forfronten er for eksempel det sidste område, der er myelineret og er ansvarlig for komplekse funktioner som planlægning, hæmning, motivation, selvregulering mv..
Ved fødslen er kun nogle områder af hjernen fuldstændigt myelinerede. Ligesom hjernestammen regioner, som direkte reflekser. Når dine axoner er myelinerede, opnår neuroner optimal funktion og hurtigere og mere effektiv kørsel.
Selvom myeliniseringsprocessen begynder i en tempanøs postnatal periode, udfører axonerne af cerebral halvkuglernes neuroner denne proces lidt senere.
Fra den fjerde måned af livet er neuronerne myelineret indtil anden barndom (mellem 6 og 12 år). Så fortsætter den i ungdomsårene (fra 12 til 18 år) indtil tidlig voksenalder, som er relateret til udviklingen af komplekse kognitive funktioner.
De primære sensoriske og motoriske områder i cerebral cortex begynder deres myelinering før frontal og parietal associeringszoner. Sidstnævnte er fuldt udviklede over 15 år.
Commissural, projektion og association fibre er myelineret senere end de primære zoner. Faktisk udvikler strukturen, der forener begge cerebrale halvkugler (kaldet corpus callosum), efter fødslen og afslutter dens myelinering efter 5 år. Større myelinisering af corpus callosum er forbundet med bedre kognitiv funktion.
Det har vist sig, at myeliniseringsprocessen går hånd i hånd med menneskets kognitive udvikling. De cerebrale cortexs neuronale forbindelser bliver komplekse, og deres myelinering er relateret til udførelsen af stadig mere udførlige adfærd.
For eksempel er det blevet observeret, at arbejdshukommelsen forbedres, når frontalbenen udvikler sig og myelinater. Mens det samme sker med visuospatiale færdigheder og myelinering af parietalområdet.
Mere komplicerede motoriske færdigheder, såsom at sidde eller gå, udvikles lidt efter lidt parallelt med hjernemyelinering.
His et al. (2008) konstaterede, at områderne Broca og Wernicke passerer gennem en top med hurtig myelinering samtidig før 18 måneder. Efter denne alder opstår en deceleration af myeliniseringsprocessen. Forfatterne korrelerer denne kendsgerning med den hurtige udvikling af ordforråd omkring 2 år.
På den anden side fortsætter den bueformede fasciculus, strukturen, der forbinder området Broca og Wernicke, en proces med hurtig myelinering efter denne alder. Det er sikkert forbundet med erhvervelsen af et mere uddybet sprog.
Faktisk er den neuropsykologiske vurdering af børn baseret på tanken om, at udviklingen af børns kognitive funktioner svarer til deres cerebrale modning. Denne proces forekommer i to forskellige akser: den lodrette akse og den vandrette akse.
Processen af cerebral modning følger en lodret akse, der begynder i subkortiske strukturer mod kortikale strukturer (fra hjernestammen opad). Derudover opretholder den en horisontal retning, en gang inden i cortexen. Begynder i de primære zoner og fortsætter til forening regioner.
Denne horisontale modning fører til progressive ændringer inden for samme hjernehalvdel. Derudover opstilles strukturelle og funktionelle forskelle mellem de to halvkugler.
Sygdomme relateret til myelin
En defekt myelinering er hovedårsagen til neurologiske sygdomme. Når axonerne mister deres myelin, som er kendt som demyelinering, ændres de elektriske nervesignaler.
Demyelinering kan forekomme på grund af betændelser, metaboliske eller genetiske problemer. Selvom uanset årsagen forårsager tabet af myelin en signifikant dysfunktion af nervefibre. Det reducerer eller blokerer især nervepulser mellem hjernen og resten af kroppen.
Forskere i 1980 inducerede kemisk tabet af myelin i rygmarven af katte. De fandt ud af, at nerveimpulserne rejste langsommere langs nervefibrene. Dette forårsagede det meste af signalerne ikke nå ende af axonen.
I løbet af denne periode blev elementerne af myelin også identificeret, såsom proteinerne, der gør det op, og de gener, der koder for dem. Ved hjælp af mus ændrede de de gener, der producerede disse proteiner, hvilket resulterede i en myelinmangel.
Takket være disse modeller af mus har det været muligt at vide mere om demyeliniserende sygdomme.
Mangel på myelin hos mennesker har været forbundet med adskillige centralnervesystemforstyrrelser, såsom slagtilfælde, rygmarvsskader og multipel sklerose..
Nogle af de hyppigste sygdomme relateret til myelin er:
- Multipel sklerose: I denne sygdom angriber immunsystemet, der er ansvarligt for at forsvare bakterier og virus, en fejl ved myelinskeden. Dette medfører, at nervecellerne og rygmarven ikke kan kommunikere med hinanden eller sende beskeder til musklerne.
Symptomerne spænder fra træthed, svaghed, smerte og følelsesløshed, til lammelse og endda tab af syn. Det omfatter også kognitive svækkelse og motoriske vanskeligheder.
- Akut Dissemineret Encephalomyelitis: Det forekommer på grund af en betændelse i hjernen og i den korte men intense marv, der beskadiger myelin. Visionstab, svaghed, lammelse og vanskeligheder med at koordinere bevægelser kan forekomme.
- Transversel myelitis: Rygmarvsbetændelse, der forårsager et tab af hvidt stof på dette sted.
Andre tilstande er neuromyelitis optica, Guillain-Barré syndrom eller demyeliniserende polyneuropatier.
Hvad angår arvelige sygdomme, der påvirker myelin, kan leukodystrofi og Charcot-Marie-Tooth sygdom nævnes. En mere alvorlig tilstand, der stærkt skader myelin, er Canavans sygdom.
Symptomer på demyelinering er meget forskelligartede afhængigt af de involverede nerveceller. Manifestationerne varierer efter hver patient og sygdom og har forskellige kliniske præsentationer i henhold til hvert enkelt tilfælde. De mest almindelige symptomer er:
- Træthed eller træthed.
- Visionsproblemer: som sløret syn i synsfeltets centrum, hvilket kun påvirker et øje. Smerter kan også forekomme, når øjnene bevæger sig. Et andet symptom er dobbeltsyn eller nedsat syn.
- Høretab.
- Tinnitus eller tinnitus, som er opfattelsen af lyde eller summende i ørerne uden eksterne kilder, der producerer dem.
- Sting eller følelsesløshed i benene, arme, ansigt eller kuffert. Dette er almindeligvis kendt som neuropati.
- Svaghed i ekstremiteter.
- Symptomer forværres eller dukker op igen efter udsættelse for varme, f.eks. Efter et varmt brusebad.
- Ændring af kognitive funktioner som hukommelsesproblemer eller talevanskeligheder.
- Problemer med koordination, balance eller præcision.
I øjeblikket udføres forskning på myelin til behandling af demyeliniserende sygdomme. Forskere søger at regenerere beskadiget myelin og forhindre de kemiske reaktioner, der producerer disse skader.
De udvikler også stoffer til at stoppe eller korrigere multipel sklerose. Derudover undersøger de hvilke antistoffer der især er dem, der angriber myelin, og om stamceller kan reversere skaderne af demyelinering.
referencer
- Carlson, N.R. (2006). Opførselens fysiologi 8. Ed. Madrid: Pearson.
- Akut spredt encephalomyelitis. (N.D.). Hentet den 14. marts 2017, fra National Institute of Neurological Disorders and Stroke: english.ninds.nih.gov.
- Myelin. (N.D.). Hentet den 14. marts 2017, fra Wikipedia: en.wikipedia.org.
- Myelinskede og multipel sklerose (MS). (9. marts 2017). Opnået fra Emedicinehealth: emedicinehealth.com.
- Myelin: En oversigt. (24. marts 2015). Hentet fra BrainFacts: brainfacts.org.
- Morell P., Quarles R.H. (1999). Myelinskeden. I: Siegel G.J., Agranoff B.W., Albers R.W., et al., Eds. Grundlæggende neurokemi: Molekylære, cellulære og medicinske aspekter. 6. udgave. Philadelphia: Lippincott-Raven. Tilgængelig fra: ncbi.nlm.nih.gov.
- Robertson, S. (11. februar 2015). Hvad er Myelin? Hentet fra News Medical Life Sciences: news-medical.net.
- Rosselli, M., Matute, E., & Ardila, A. (2010). Neuropsykologi af børneudvikling. Mexico, Bogotá: Redaktionel Den Moderne Manuel.