Myelin Caracteristici, Funcții, Producție și Boli

mielinăsau teci de mielină, este o substanță grasă care înconjoară fibrele nervoase și are funcția de a crește viteza impulsurilor nervoase, facilitând comunicarea între neuroni. De asemenea, permite o economie mai mare a energiei sistemului nervos.

Myelinul este alcătuit din 80% lipide și 20% proteine. În sistemul nervos central, celulele nervoase care o produc sunt celulele gliale numite oligodendrocite. În timp ce în sistemul nervos periferic apar prin celulele Schwann.

Cele două proteine ​​principale ale mielinei produse de oligodendrocite sunt PLP (proteolipidipid) și MBP (proteina bazică mielină).

Atunci când mielina nu se dezvoltă corespunzător sau este rănită dintr-un anumit motiv, impulsurile noastre nervoase încetinesc sau se blochează. Acest lucru se întâmplă în bolile demielinizante, ducând la simptome cum ar fi amorțeală, lipsă de coordonare, paralizie, viziune și probleme cognitive.

Descoperirea mielinei

Această substanță a fost descoperită la mijlocul anilor 1800, dar a fost aproape o jumătate de secol înainte ca funcția sa importantă de izolare să fie dezvăluită.

La mijlocul secolului al XIX-lea, oamenii de știință au descoperit ceva ciudat în fibrele nervoase care s-au separat de măduva spinării. Ei au observat că au fost acoperite cu o substanță lucioasă de culoare alba strălucitoare.

Patologul german Rudolf Virchow a fost primul care a folosit conceptul de "mielină". Aceasta provine din cuvântul grecesc "myelós", care înseamnă "măduvă", referindu-se la ceva central sau intern.

Asta pentru că el credea că mielina se găsește în interiorul fibrelor nervoase. Incorect, a comparat-o cu măduva osoasă.

Mai târziu, sa constatat că această substanță a învelit axonii neuronilor, formând păstăi. Indiferent de locul unde sunt localizate tecii mielinei, funcția este aceeași: pentru a transmite eficient semnalele electrice.

În anii 1870, medicul francez Louis-Antoine Ranvier a remarcat că teaca de mielină este discontinuă. Adică, există intervale de-a lungul axonului care nu au mielină. Acestea au adoptat numele nodulilor Ranvier și servesc la creșterea vitezei conducerii nervoase.

Cum este structurată mielina?

Myelinul înconjoară axonul sau extensia nervului care formează un tub. Tubul nu formează o acoperire continuă, ci este compus dintr-o serie de segmente. Fiecare dintre ele măsoară aproximativ 1mm.

Între segmente există mici piese de axon descoperite numite noduli Ranvier. Acestea măsoară 1 până la 2 micrometri.

Astfel, axonul acoperit cu mielină seamănă cu un colier de perle alungite. Acest lucru facilitează conducerea de sare a impulsului nervos, adică semnalele "săriți" de la un nodul la altul. Aceasta permite viteza de conducere să fie mai rapidă într-un neuron mielinat decât în ​​altul fără mielină.

Myelinul servește și ca izolator electrochimic, astfel încât mesajele să nu se extindă în celule adiacente și să crească rezistența axonului.

Sub cortexul cerebral există milioane de axoni care leagă neuronii cortici cu cei din alte părți ale creierului. În acest țesut există o concentrație ridicată de mielină care îi conferă o culoare albă opacă. Prin urmare, se numește materie albă sau materie albă.

Cum se produce?

O oligodendrocite poate produce până la 50 de porțiuni de mielină. Când sistemul nervos central se dezvoltă, aceste celule produc prelungiri care seamănă cu vâslele unei canoe.

Apoi, fiecare dintre acestea este rulat de mai multe ori pe o bucată de axon, creând straturi de mielină. Datorită fiecărei palete, prin urmare, se obține un segment al tecii de mielină a unui axon.

În sistemul nervos periferic există, de asemenea, mielină, dar este produsă de un tip de celule nervoase numite celule Schwann.

Majoritatea axonilor sistemului nervos periferic sunt acoperite cu mielină. Capacele de mielină sunt de asemenea segmentate ca și în sistemul nervos central. Fiecare zonă mielinizată corespunde unei singure celule Schwann care este înfășurată de mai multe ori în jurul axonului.

Compoziția chimică a mielinei produse de oligodendrocite și celulele Schwann este diferită.

Prin urmare, în scleroza multiplă, sistemul imunitar al acestor pacienți atacă doar proteina mielină produsă de oligodendrocite, dar nu cea generată de celulele Schwann. Astfel, sistemul nervos periferic nu este afectat.

caracteristici

Toți axonii sistemelor nervoase din aproape toate mamiferele sunt acoperite cu teci de mielină. Acestea sunt separate unul de altul de nodurile lui Ranvier.

Potențialul de acțiune călătorește diferit prin axonii cu mielină decât prin axonii nemyelinizați (lipsiți de această substanță).

Myelinul se înfășoară în jurul axonului fără a permite intrarea fluidului extracelular între ele.Singurul situs al axonului care intră în contact cu fluidul extracelular este în nodulii Ranvier, între fiecare teacă de mielină.

Astfel, potențialul de acțiune este produs și călătorește prin axonul mielinizat. În timp ce traversează zona plină de mielină, potențialul se diminuează, dar totuși are forța de a dezlănțui un alt potențial de acțiune în următorul nodul. Potențialele se repetă în fiecare nodul de la Ranvier, care se numește conducere "sărată".

Acest tip de conducere, facilitată de structurarea mielinei, permite impulsurilor să circule mult mai rapid prin creierul nostru.

Astfel, putem reacționa în timp la posibilele pericole sau putem dezvolta sarcini cognitive în câteva secunde. În plus, acest lucru duce la o economie de energie extraordinară pentru creierul nostru.

Myelin și dezvoltarea sistemului nervos

Procesul de mielinizare este lent și începe aproximativ 3 luni după fertilizare.

Se dezvoltă în momente diferite, în funcție de zona sistemului nervos care se formează. De exemplu, regiunea prefrontală este ultima zonă care este mielinizată și este responsabilă pentru funcții complexe, cum ar fi planificarea, inhibarea, motivația, autoreglarea etc.

La naștere, doar câteva zone ale creierului sunt complet mielinate. Ca regiunile stem ale creierului, care reflectă reflexele. Odată ce axonii sunt mielinați, neuronii ating o funcționare optimă și o conducere mai rapidă și mai eficientă.

Deși procesul de mielinizare începe într-o perioadă postnatală temperamentală, axonii neuronilor din emisferele cerebrale realizează acest proces puțin mai târziu.

Din a patra lună de viață, neuronii sunt mielinizați până la a doua copilărie (între 6 și 12 ani). Apoi continuă în adolescență (între 12 și 18 ani) până la maturitatea precoce, care este legată de dezvoltarea funcțiilor cognitive complexe.

Zonele senzoriale și motorii primare ale cortexului cerebral își încep mielinizarea în fața zonelor de asociere frontală și parietală. Acestea din urmă se dezvoltă complet la vârsta de 15 ani.

Fibrele comisurale, de proiecție și de asociere sunt mielinizate mai târziu decât zonele primare. De fapt, structura care unește emisferele cerebrale (denumită corpus callosum), se dezvoltă după naștere și își completează mielinația la 5 ani. Mielinizarea mai mare a corpului calosum este asociată cu o mai bună funcționare cognitivă.

Sa dovedit că procesul de mielinizare merge mână în mână cu dezvoltarea cognitivă a ființei umane. Legăturile neuronale ale cortexului cerebral devin complexe, iar mielinizarea lor este legată de performanța comportamentelor din ce în ce mai elaborate.

De exemplu, sa observat că memoria de lucru se îmbunătățește atunci când se dezvoltă și mielinizează lobul frontal. În timp ce același lucru apare și în cazul deprinderilor visuospațiale și al mielinizării zonei parietale.

Competențele motorii mai complicate, cum ar fi ședința sau mersul pe jos, se dezvoltă puțin câte puțin paralel cu mielinizarea creierului.

His et al. (2008) a constatat că zonele de Broca și Wernicke trec printr-un vârf de mielinizare rapidă, în același timp, înainte de vârsta de 18 luni. După această vârstă, apare o decelerare a procesului de mielinizare. Autorii corelează acest fapt cu dezvoltarea rapidă a vocabularului de peste 2 ani.

Pe de altă parte, fasciculul arcuat, structura care se alătură zonei Broca și Wernicke, continuă un proces de mielinizare rapidă după această vârstă. Desigur, este asociat cu dobândirea unui limbaj mai elaborat.

De fapt, evaluarea neuropsihologică a copiilor se bazează pe ideea că dezvoltarea funcțiilor cognitive ale copiilor este echivalentă cu maturizarea lor cerebrală. Acest proces are loc în două axe diferite: axa verticală și axa orizontală.

Procesul maturării cerebrale urmează o axă verticală, începând cu structurile subcortice către structurile corticale (de la tulpina creierului în sus). În plus, o dată în interiorul cortexului, acesta menține o direcție orizontală. Începeți în zonele principale și continuați cu regiunile de asociere.

Această maturare orizontală duce la schimbări progresive în aceeași emisferă a creierului. În plus, stabilește diferențe structurale și funcționale între cele două emisfere.

Boli legate de mielină

O mielinizare defectă este principalul motiv al bolilor neurologice. Când axoanele își pierd mielina, cunoscută sub numele de demielinizare, semnalele nervoase electrice sunt modificate.

Demilenizarea poate apărea din cauza inflamațiilor, a problemelor metabolice sau genetice. Cu toate că, oricare ar fi cauza, pierderea mielinei provoacă disfuncții semnificative ale fibrelor nervoase. În special, reduce sau blochează impulsurile nervoase între creier și restul corpului.

Cercetătorii din 1980 au provocat chimic pierderea de mielină în măduva spinării unor pisici. Ei au descoperit că impulsurile nervoase au călătorit mai lent de-a lungul fibrelor nervoase.Acest lucru a cauzat că, de cele mai multe ori, semnalele nu au ajuns la capătul axonului.

În această perioadă, au fost identificate și elementele mielinei, cum ar fi proteinele care o formează și genele care le codifică. Utilizând șoareci, au modificat genele care au produs aceste proteine, ducând la o deficiență de mielină.

Datorită acestor modele de șoareci, a fost posibil să se cunoască mai multe despre bolile demielinizante.

Pierderea mielinei la om a fost legată de mai multe tulburări ale sistemului nervos central, cum ar fi accidentul vascular cerebral, leziunile măduvei spinării și scleroza multiplă.

Unele dintre cele mai frecvente boli legate de mielină sunt:

- Scleroza multiplă: în această boală, sistemul imunitar care este responsabil pentru apărarea corpului de bacterii și viruși atacă în mod greșit tecii mielinei. Acest lucru face ca celulele nervoase și măduva spinării să nu poată comunica între ele sau să trimită mesaje mușchilor.

Simptomele variază de la oboseală, slăbiciune, durere și amorțeală până la paralizie și chiar pierderea vederii. De asemenea, include deficiențe cognitive și dificultăți motorii.

- Encefalomielita acută diseminată: apare ca urmare a unei inflamații a creierului și a masei scurte, dar intense, care afectează mielina. Poate fi pierderea vederii, slăbiciunea, paralizia și dificultatea coordonării mișcărilor.

- mielita transversală: inflamația măduvei spinării care cauzează o pierdere de materie albă în acest loc.

Alte afecțiuni sunt neuromelita optică, sindromul Guillain-Barré sau polineuropatiile demielinizante.

În ceea ce privește bolile ereditare care afectează mielina, se poate menționa leucodistrofia și boala Charcot-Marie-Tooth. O afecțiune mai gravă care dăunează puternic mielinei este boala lui Canavan.

Simptomele demielinizării sunt foarte diverse în funcție de funcțiile celulelor nervoase implicate. Manifestările variază în funcție de fiecare pacient și de boală și prezintă prezentări clinice diferite în funcție de fiecare caz. Cele mai frecvente simptome sunt:

- Oboseală sau oboseală.

- Probleme de vedere: cum ar fi vederea încețoșată în centrul câmpului vizual, care afectează doar un singur ochi. Durerea poate apărea și atunci când ochii se mișcă. Un alt simptom este dubla viziune sau vedere redusă.

- Pierderea auzului.

- Tinitus sau tinitus, care este percepția sunetelor sau buzelor în urechi fără surse externe care le produc.

- Tulburări sau amorțeală ale picioarelor, brațelor, feței sau trunchiului. Acest lucru este cunoscut sub numele de neuropatie.

- Slăbiciunea extremităților.

- Simptomele se înrăutățesc sau se reapărută după expunerea la căldură, cum ar fi după un duș fierbinte.

- Modificarea funcțiilor cognitive, cum ar fi probleme de memorie sau dificultăți de vorbire.

- Probleme de coordonare, echilibru sau precizie.

În prezent, se efectuează cercetări privind mielina pentru a trata bolile demielinizante. Oamenii de stiinta cauta sa regenereze mielina deteriorata si sa previna reactiile chimice care produc aceste daune.

De asemenea, ele dezvoltă medicamente pentru a opri sau corecta scleroza multiplă. In plus, ei investigheaza care anticorpi sunt in special cei care ataca mielina si daca celulele stem pot inversa daunele cauzate de demielinizare.

referințe

1. Carlson, N.R. (2006). Fiziologia comportamentului al 8-lea ed. Madrid: Pearson.
2. Encefalomielita diseminată acută. (N.d.). Recuperat pe 14 martie 2017 de la Institutul Național de Tulburări neurologice și accident vascular cerebral: www.ninds.nih.gov.
3. Mielina. (N.d.). Adus pe 14 martie 2017 de pe Wikipedia: en.wikipedia.org.
4. Myelin Sheath și scleroza multiplă (MS). (9 martie 2017). Obținut de la Emedicinehealth: emedicinehealth.com.
5. Myelin: o prezentare generală. (24 martie 2015). Adus de la BrainFacts: brainfacts.org.
6. Morell P., Quarles R.H. (1999). Capul mielinului. În: Siegel G.J., Agranoff B.W., Albers R.W., și colab., Eds. Neurochimia de bază: Aspecte moleculare, celulare și medicale. Ediția a 6-a. Philadelphia: Lippincott-Raven. Disponibil de la: ncbi.nlm.nih.gov.
7. Robertson, S. (11 februarie 2015). Ce este Myelin? Adus de la News Medical Life Sciences: news-medical.net.
8. Rosselli, M., Matute, E. și Ardila, A. (2010). Neuropsihologia dezvoltării copilului. Mexic, Bogotá: Editorial Manualul modern.