Nervový systém ľudí a stavovcov má jeden štrukturálny plán a je reprezentovaný centrálnou časťou - mozgom a miechou, ako aj periférnou časťou - nervami vybiehajúcimi z centrálnych orgánov, čo sú procesy nervov bunky – neuróny.
Ich kombinácia tvorí nervové tkanivo, ktorého hlavnými funkciami sú excitabilita a vodivosť. Tieto vlastnosti sa vysvetľujú predovšetkým štrukturálnymi znakmi obalov neurónov a ich procesov, ktoré pozostávajú z látky nazývanej myelín. V tomto článku zvážime štruktúru a funkcie tejto zlúčeniny, ako aj zistíme možné spôsoby, ako ju obnoviť.
Prečo sú neurocyty a ich procesy pokryté myelínom
Nie je náhoda, že dendrity a axóny majú ochrannú vrstvu pozostávajúcu z proteín-lipidových komplexov. Faktom je, že excitácia je biofyzikálny proces, ktorý je založený na slabých elektrických impulzoch. Ak elektrický prúd preteká drôtom, potom musí byť drôt pokrytý izolačným materiálom, aby sa znížil rozptyl elektrických impulzov a zabránilo sazníženie prúdu. Myelínový obal plní rovnaké funkcie v nervovom vlákne. Okrem toho je oporou a tiež dodáva vláknu energiu.
Chemické zloženie myelínu
Ako väčšina bunkových membrán má lipoproteínovú povahu. Okrem toho je tu veľmi vysoký obsah tuku - až 75% a bielkovín - až 25%. Myelín obsahuje aj malé množstvo glykolipidov a glykoproteínov. Jeho chemické zloženie sa líši v miechových a hlavových nervoch.
Tie prvé majú vysoký obsah fosfolipidov – až 45 % a zvyšok tvorí cholesterol a cerebrosidy. Demyelinizácia (to znamená nahradenie myelínu inými látkami v nervových procesoch) vedie k závažným autoimunitným ochoreniam, ako je roztrúsená skleróza.
Z chemického hľadiska bude tento proces vyzerať takto: myelínová pošva nervových vlákien mení svoju štruktúru, čo sa prejavuje predovšetkým znížením percenta lipidov v pomere k bielkovinám. Ďalej sa znižuje množstvo cholesterolu a zvyšuje sa obsah vody. A to všetko vedie k postupnej náhrade oligodendrocytov alebo Schwannových buniek obsahujúcich myelín makrofágmi, astrocytmi a medzibunkovou tekutinou.
Výsledkom takýchto biochemických zmien bude prudké zníženie schopnosti axónov viesť excitáciu až po úplné zablokovanie prechodu nervových vzruchov.
Vlastnosti neurogliových buniek
Ako sme už povedali, myelínová pošva dendritov a axónov je tvorená špeciálnymištruktúry charakterizované nízkym stupňom permeability pre sodíkové a vápenaté ióny, a preto majú len pokojový potenciál (nevedia viesť nervové impulzy a vykonávať elektrické izolačné funkcie).
Tieto štruktúry sa nazývajú gliové bunky. Patria sem:
- oligodendrocyty;
- vláknité astrocyty;
- ependymálne bunky;
- plazmatické astrocyty.
Všetky sú tvorené z vonkajšej vrstvy embrya - ektodermy a majú spoločný názov - makroglia. Glie sympatických, parasympatických a somatických nervov predstavujú Schwannove bunky (neurolemocyty).
Štruktúra a funkcie oligodendrocytov
Sú súčasťou centrálneho nervového systému a sú to makrogliové bunky. Keďže myelín je proteín-lipidová štruktúra, pomáha zvyšovať rýchlosť excitácie. Samotné bunky tvoria elektricky izolujúcu vrstvu nervových zakončení v mozgu a mieche, tvoriacej sa už v období vnútromaternicového vývoja. Ich procesy obaľujú neuróny, ako aj dendrity a axóny, do záhybov ich vonkajšej plazmalemy. Ukazuje sa, že myelín je hlavný elektricky izolujúci materiál, ktorý ohraničuje nervové procesy zmiešaných nervov.
Schwannove bunky a ich vlastnosti
Myelínový obal nervov periférneho systému tvoria neurolemocyty (Schwannove bunky). Ich charakteristickým znakom je, že sú schopné vytvoriť ochranný obal iba jedného axónu a nemôžu vytvárať procesy, ako je tentovlastné oligodendrocytom.
Medzi Schwannovými bunkami vo vzdialenosti 1-2 mm sú oblasti bez myelínu, takzvané Ranvierove uzly. Prostredníctvom nich sa kŕčovito uskutočňujú elektrické impulzy v axóne.
Lemmocyty sú schopné opravovať nervové vlákna a tiež plnia trofickú funkciu. V dôsledku genetických aberácií sa bunky lemocytovej membrány začnú nekontrolovane mitoticky deliť a rásť, v dôsledku čoho sa v rôznych častiach nervového systému vyvíjajú nádory - schwannómy (neurinómy).
Úloha mikroglií pri deštrukcii myelínovej štruktúry
Mikroglie sú makrofágy schopné fagocytózy a schopné rozpoznať rôzne patogénne častice – antigény. Tieto gliové bunky vďaka membránovým receptorom produkujú enzýmy - proteázy, ale aj cytokíny, ako je interleukín 1. Je mediátorom zápalového procesu a imunity.
Myelínová pošva, ktorej funkciou je izolovať axiálny valec a zlepšiť vedenie nervového vzruchu, môže byť poškodená interleukínom. Výsledkom je, že nerv je „holý“a rýchlosť vedenia vzruchu sa prudko zníži.
Navyše, cytokíny aktiváciou receptorov vyvolávajú nadmerný transport iónov vápnika do tela neurónu. Proteázy a fosfolipázy začnú rozkladať organely a procesy nervových buniek, čo vedie k apoptóze - smrti tejto štruktúry.
Rozpadá sa, rozpadá sa na častice, ktoré požierajú makrofágy. Tento jav sa nazývaexcitotoxicita. Spôsobuje degeneráciu neurónov a ich zakončení, čo vedie k chorobám ako Alzheimerova a Parkinsonova choroba.
miazgové nervové vlákna
Ak sú procesy neurónov - dendrity a axóny pokryté myelínovým obalom, potom sa nazývajú dužinaté a inervujú kostrové svaly a vstupujú do somatického oddelenia periférneho nervového systému. Nemyelinizované vlákna tvoria autonómny nervový systém a inervujú vnútorné orgány.
Diskovité výbežky majú väčší priemer ako nemäsité a vznikajú nasledovne: axóny ohýbajú plazmatickú membránu gliových buniek a vytvárajú lineárne mesaxóny. Potom sa predlžujú a Schwannove bunky sa opakovane ovíjajú okolo axónu, čím vytvárajú sústredné vrstvy. Cytoplazma a jadro lemocytov sa presúvajú do oblasti vonkajšej vrstvy, ktorá sa nazýva neurilema alebo Schwannova membrána.
Vnútorná vrstva lemocytov pozostáva z vrstveného mezoxónu a nazýva sa myelínová pošva. Jeho hrúbka v rôznych častiach nervu nie je rovnaká.
Ako obnoviť myelínovú pošvu
Vzhľadom na úlohu mikroglií v procese nervovej demyelinizácie sme zistili, že pôsobením makrofágov a neurotransmiterov (napríklad interleukínov) dochádza k deštrukcii myelínu, čo následne vedie k zhoršeniu výživy neurónov a prerušenie prenosu nervových impulzov pozdĺž axónov.
Táto patológia vyvoláva výskyt neurodegeneratívnych javov: zhoršenie kognitívnych procesov predvšetkej pamäti a myslenia, objavenie sa zhoršenej koordinácie pohybov tela a jemnej motoriky.
V dôsledku toho je možná úplná invalidita pacienta, ku ktorej dochádza v dôsledku autoimunitných ochorení. Preto je otázka, ako obnoviť myelín, v súčasnosti obzvlášť akútna. Medzi tieto metódy patrí predovšetkým vyvážená bielkovinovo-lipidová strava, správna životospráva a absencia zlých návykov. V závažných prípadoch chorôb sa medikamentózna liečba používa na obnovenie počtu zrelých gliových buniek - oligodendrocytov.
