myeliini

Kuten myeliini erityinen, erityisesti lipidirikas, biomembraani on sille annettu nimi, joka ns. myeliinikapselina tai myeliinikapselina sulkee ääreishermoston ja keskushermoston hermosolujen aksoneja ja eristää sähköisesti sisältämät hermokuidut.

Myeliinikupien säännölliset keskeytykset (Ranvier-johdinrenkaat) aiheuttavat sähköisen ärsykkeen johtavuuden äkillisesti johdosta johtoon, mikä johtaa suurempaan johtamisnopeuteen kuin jatkuvan ärsykkeen johtavuuden kanssa.

Mikä on myeliini?

Myeliini on erityinen biomembraani, joka ympäröi ääreishermoston (PNS) ja keskushermoston (CNS) aksoneja ja eristää ne sähköisesti muista hermoista. PNS: n myeliini muodostuu Schwann-soluista, jolloin Schwann-solun myeliinikalvo "vain" käärii yhden ja saman aksonin osan useista moniin kerroksiin.

CNS: ssä myeliinimembraanit muodostuvat erittäin haarautuneista oligodendrosyyteistä. Erityisen anatomiansa ansiosta, jossa on monia haarautuneita käsivarsia, oligodendrosyytit voivat tehdä myeliinikalvonsa käytettäväksi jopa 50 akseliin samaan aikaan. Ranvier-johdinrenkaat keskeyttävät aksonien myeliinivaipan 0,2 - 1,5 mm välein, mikä johtaa sähköisten ärsykkeiden äkilliseen (suolaiseen) välitykseen, joka on nopeampaa kuin jatkuva siirto.

Myeliini suojaa sisällä kulkevia hermokuituja muiden hermojen sähköisiltä signaaleilta ja vaatii mahdollisimman vähän siirtohäviötä suhteellisen pitkillä etäisyyksillä. PNS: n akselit voivat olla yli metrin pituisia.

Anatomia ja rakenne

Suurella lipidien osuudella myeliinissa on monimutkainen rakenne ja se koostuu pääasiassa kolesteroleista, cerebrosideista, fosfolipideistä, kuten lesitiini ja muut lipidit. Sen sisältämät proteiinit, kuten myeliinipohjainen proteiini (MBP) ja myeliiniin liittyvä glykoproteiini ja jotkut muut proteiinit, vaikuttavat ratkaisevasti myeliinin rakenteeseen ja vahvuuteen.

Myeliinin koostumus ja rakenne ovat erilaisia ​​CNS: ssä ja PNS: ssä. Myeliinin oligodendrosyytti glykoproteiinilla (MOG) on tärkeä rooli keskushermostoakselien myelinoinnissa. Erityistä proteiinia ei löydy Schwann-soluista, jotka muodostavat PNS-aksonien myeliinikalvon. Perifeerinen myeliiniproteiini-22 on todennäköisesti vastuussa Schwann-solujen myeliinin kiinteämmästä rakenteesta verrattuna oligodendrosyyttien myeliinin rakenteeseen.

Ranelier-sidontarenkaiden myeliinivaipan säännöllisten keskeytyksien lisäksi myeliinitupeissa on ns. Schmidt-Lantermann-lovet, joita kutsutaan myös myeliinileikkauksiksi. Nämä ovat Schwann-solujen tai oligodendrosyyttien sytoplasmisia jäännöksiä, jotka kulkevat kapeina nauhoina kaikkien myeliinikerrosten läpi, jotta voidaan varmistaa tarvittava aineiden vaihto solujen välillä.

Ne hoitavat rakoyhteydet, jotka mahdollistavat ja mahdollistavat aineiden vaihdon kahden vierekkäisen solun sytoplasman välillä.

Toiminto ja tehtävät

Yksi myeliinin tai myeliinikalvon tärkeimmistä toiminnoista on aksonien ja aksonissa kulkevien hermokuitujen sähköinen eristys ja sähköisten signaalien nopea siirto. Toisaalta sähköeristys suojaa muiden myelinoimattomien hermojen signaaleilta ja aiheuttaa hermostimustorien siirron mahdollisimman nopeasti ja pienellä menetyksellä.

Siirtonopeus ja ”linjahäviöt” ovat erityisen tärkeitä PNS: n aksoneille niiden pituuden vuoksi, joskus yli metrin. Aksonien ja myös yksittäisten hermokuitujen sähköinen eristys mahdollisti hermoston eräänlaisen miniatyroitumisen evoluution aikana. Ainoastaan ​​keksinnöllä evoluution kautta tapahtuva myelinaatio, tehokkaat aivot, joissa oli valtava määrä neuroneja ja vielä suurempi määrä synaptisia yhteyksiä, olivat mahdollisia. Noin 50% aivojen massasta koostuu valkoisesta aineesta, ts. Myelinoiduista aksoneista.

Ilman myelinointia jopa kauko-ohjainen samanlainen monimutkainen aivojen suorituskyky olisi täysin mahdotonta niin pienessä tilassa. Verkkokalvosta nouseva näköhermo, joka sisältää noin 2 miljoonaa myelinoitua hermokuitua, selventää mittasuhteita. Ilman myeliinin suojausta näköhermon tulisi olla halkaisijaltaan enemmän kuin yksi metri samalla suorituskyvyllä. Samanaikaisesti myelinisaation kanssa evoluutiossa syntyi suolaisen stimulaation johtavuus, jolla on selvä nopeus etu jatkuvaan herättämiseen nähden.

Yksinkertaistettuna voidaan kuvitella, että ionikanavat avataan ja suljetaan depolarisaation kautta toimintapotentiaalin siirtämiseksi seuraavaan osaan (internode). Tässä toimintapotentiaali rakennetaan uudelleen samassa vahvuudessa, siirretään eteenpäin ja jakson lopussa ionipumppu aktivoidaan uudelleen depolarisaation kautta ja potentiaali siirretään seuraavaan osaan.

sairaudet

Yksi tunnetuimmista sairauksista, joka liittyy suoraan aksonien myeliinikalvon asteittaiseen hajoamiseen, on multippeliskleroosi (MS). Taudin kuluessa oma immuunijärjestelmä hajottaa akseleissa olevan myeliinin siten, että MS voidaan luokitella neurodegeneratiivisten autoimmuunisairauksien luokkaan.

Päinvastoin kuin Guillain-Barré-oireyhtymä, jonka aikana immuunijärjestelmä hyökkää hermosoluihin suoraan myeliinikalvosta suojaamisesta huolimatta, mutta jonka hermosoluvauriot elimistössä ovat osittain uudistuneet, MS: n rappeuttamaa myeliiniä ei voida korvata. MS: n esiintymisen tarkkoja syitä ei ole (vielä) tutkittu riittävästi, mutta MS esiintyy useammin perheissä, joten ainakin tietyn geneettisen jakauman voidaan olettaa olevan.

Sairauksia, jotka aiheuttavat myeliinin hajoamisen keskushermostoon ja jotka perustuvat perinnöllisiin geneettisiin virheisiin, kutsutaan leukodystrofioiksi tai adrenoleukodystrofiaksi, jos geneettinen vika sijaitsee X-kromosomin lokuksessa.

B12-vitamiinin puutostauti, vahingollinen anemia, joka tunnetaan myös nimellä Biermerin tauti, johtaa myös myeliinivaippujen hajoamiseen ja laukaisee vastaavia oireita. Asiantuntijakirjallisuudessa keskustellaan siitä, missä määrin mielisairauksien, kuten skitsofrenian, kehitys voi johtua syy-syystä myeliinikalvon toimintahäiriöihin.