Nervesystemet hos mennesker og hvirveldyr har en enkelt strukturplan og er repræsenteret af den centrale del - hjernen og rygmarven, såvel som den perifere sektion - nerver, der strækker sig fra de centrale organer, som er nerveprocesser celler - neuroner.
Deres kombination danner nervevævet, hvis hovedfunktioner er excitabilitet og ledningsevne. Disse egenskaber forklares primært af de strukturelle træk ved neuronernes skaller og deres processer, der består af et stof kaldet myelin. I denne artikel vil vi overveje strukturen og funktionerne af denne forbindelse, samt finde ud af mulige måder at genoprette den på.
Hvorfor er neurocytter og deres processer dækket med myelin
Det er ikke tilfældigt, at dendritter og axoner har et beskyttende lag bestående af protein-lipid-komplekser. Faktum er, at excitation er en biofysisk proces, som er baseret på svage elektriske impulser. Hvis den elektriske strøm løber gennem ledningen, skal denne dækkes med et isolerende materiale for at reducere spredningen af elektriske impulser og forhindrereduktion af strømmen. Myelinskeden udfører de samme funktioner i nervefiberen. Derudover er det en støtte og giver også strøm til fiberen.
Kemisk sammensætning af myelin
Som de fleste cellemembraner har den en lipoproteinkarakter. Desuden er fedtindholdet her meget højt - op til 75%, og proteiner - op til 25%. Myelin indeholder også en lille mængde glykolipider og glykoproteiner. Dens kemiske sammensætning adskiller sig i spinal- og kranienerver.
De førstnævnte har et højt indhold af fosfolipider - op til 45%, og resten er kolesterol og cerebrosider. Demyelinisering (det vil sige udskiftning af myelin med andre stoffer i nerveprocesserne) fører til alvorlige autoimmune sygdomme som multipel sklerose.
Fra et kemisk synspunkt vil denne proces se sådan ud: myelinskeden af nervefibre ændrer sin struktur, hvilket primært kommer til udtryk i et fald i procentdelen af lipider i forhold til proteiner. Yderligere falder mængden af kolesterol, og vandindholdet stiger. Og alt dette fører til en gradvis udskiftning af myelinholdige oligodendrocytter eller Schwann-celler med makrofager, astrocytter og intercellulær væske.
Resultatet af sådanne biokemiske ændringer vil være et kraftigt fald i axoners evne til at lede excitation op til en fuldstændig blokering af passagen af nerveimpulser.
Funktioner af neurogliale celler
Som vi allerede har sagt, er myelinskeden af dendritter og axoner dannet af særligestrukturer karakteriseret ved en lav grad af permeabilitet for natrium- og calciumioner og derfor kun har hvilepotentialer (de kan ikke lede nerveimpulser og udføre elektrisk isolerende funktioner).
Disse strukturer kaldes gliaceller. Disse omfatter:
- oligodendrocytter;
- fibrøse astrocytter;
- ependymale celler;
- plasmatiske astrocytter.
Alle er dannet af det ydre lag af embryonet - ektoderm og har et fælles navn - makroglia. Glia af de sympatiske, parasympatiske og somatiske nerver er repræsenteret af Schwann-celler (neurolemmocytter).
Oligodendrocytters struktur og funktioner
De er en del af centralnervesystemet og er makrogliaceller. Da myelin er en protein-lipid struktur, hjælper det med at øge excitationshastigheden. Cellerne danner selv et elektrisk isolerende lag af nerveender i hjernen og rygmarven, der dannes allerede i perioden med intrauterin udvikling. Deres processer indhyller neuroner, såvel som dendritter og axoner, i folderne af deres ydre plasmalemma. Det viser sig, at myelin er det vigtigste elektrisk isolerende materiale, der afgrænser nerveprocesserne i blandede nerver.
Schwann-celler og deres funktioner
Myelinskeden af nerverne i det perifere system er dannet af neurolemmocytter (Schwann-celler). Deres kendetegn er, at de er i stand til at danne en beskyttende kappe af kun én axon og ikke kan danne processer som denneiboende i oligodendrocytter.
Mellem Schwann-cellerne i en afstand på 1-2 mm er der områder blottet for myelin, de såkaldte noder af Ranvier. Gennem dem udføres elektriske impulser krampagtigt inde i axonen.
Lemmocytter er i stand til at reparere nervefibre og udfører også en trofisk funktion. Som et resultat af genetiske aberrationer begynder lemmocytmembranceller ukontrolleret mitotisk deling og vækst, som et resultat af hvilken tumorer - schwannomer (neurinomer) udvikler sig i forskellige dele af nervesystemet.
Mikroglias rolle i ødelæggelsen af myelinstruktur
Microglia er makrofager, der er i stand til fagocytose og er i stand til at genkende forskellige patogene partikler - antigener. Takket være membranreceptorer producerer disse gliaceller enzymer - proteaser, såvel som cytokiner, såsom interleukin 1. Det er en mediator af den inflammatoriske proces og immunitet.
Myelinskeden, hvis funktion er at isolere den aksiale cylinder og forbedre ledningen af nerveimpulsen, kan blive beskadiget af interleukin. Som et resultat er nerven "nøgen", og hastigheden af excitationens ledning reduceres kraftigt.
Desuden fremkalder cytokiner, ved at aktivere receptorer, overdreven transport af calciumioner ind i neuronens krop. Proteaser og fosfolipaser begynder at nedbryde nervecellernes organeller og processer, hvilket fører til apoptose - denne strukturs død.
Det nedbrydes og går i opløsning til partikler, der fortæres af makrofager. Dette fænomen kaldesexcitotoksicitet. Det forårsager degeneration af neuroner og deres slutninger, hvilket fører til sygdomme som Alzheimers og Parkinsons.
Pulp nervefibre
Hvis processerne af neuroner - dendritter og axoner, er dækket af en myelinskede, så kaldes de pulpy og innerverer skeletmuskulaturen og kommer ind i den somatiske afdeling af det perifere nervesystem. Umyelinerede fibre danner det autonome nervesystem og innerverer indre organer.
De pulpagtige processer har en større diameter end de ikke-kødfulde og dannes som følger: axoner bøjer plasmamembranen af gliaceller og danner lineære mesaxoner. Derefter forlænges de, og Schwann-cellerne vikler sig gentagne gange rundt om axonet og danner koncentriske lag. Lemmocyttens cytoplasma og kerne bevæger sig til området af det ydre lag, som kaldes neurilemmaet eller Schwann-membranen.
Det indre lag af en lemmocyt består af en lagdelt mesoxon og kaldes myelinskeden. Dens tykkelse i forskellige dele af nerven er ikke den samme.
Sådan gendannes myelinskeden
I betragtning af mikroglias rolle i nerve-demyeliniseringsprocessen fandt vi ud af, at under påvirkning af makrofager og neurotransmittere (f.eks. interleukiner) ødelægges myelin, hvilket igen fører til en forringelse af ernæringen af neuroner og en forstyrrelse i transmissionen af nerveimpulser langs axoner.
Denne patologi fremkalder forekomsten af neurodegenerative fænomener: forringelse af kognitive processer, føraf al hukommelse og tænkning, udseendet af nedsat koordination af kropsbevægelser og finmotorik.
Som et resultat er en fuldstændig invaliditet af patienten mulig, som opstår som følge af autoimmune sygdomme. Derfor er spørgsmålet om, hvordan man genopretter myelin i øjeblikket, særligt akut. Disse metoder omfatter primært en afbalanceret protein-lipid-diæt, ordentlig livsstil og fravær af dårlige vaner. I alvorlige tilfælde af sygdomme bruges lægemiddelbehandling til at genoprette antallet af modne gliaceller - oligodendrocytter.
