Nervový systém lidí a obratlovců má jeden strukturální plán a je reprezentován centrální částí - mozkem a míchou a také periferní částí - nervy vybíhající z centrálních orgánů, což jsou procesy nervů buňky – neurony.
Jejich spojení tvoří nervovou tkáň, jejíž hlavní funkce jsou vzrušivost a vodivost. Tyto vlastnosti jsou vysvětlovány především strukturálními rysy skořápek neuronů a jejich procesů, které se skládají z látky zvané myelin. V tomto článku se budeme zabývat strukturou a funkcemi této sloučeniny a také zjistíme možné způsoby, jak ji obnovit.
Proč jsou neurocyty a jejich procesy pokryty myelinem
Není náhodou, že dendrity a axony mají ochrannou vrstvu sestávající z protein-lipidových komplexů. Faktem je, že excitace je biofyzikální proces, který je založen na slabých elektrických impulsech. Pokud vodičem protéká elektrický proud, musí být tento zakryt izolačním materiálem, aby se omezil rozptyl elektrických impulsů a zabránilo sesnížení proudu. Myelinová pochva plní stejné funkce v nervovém vláknu. Kromě toho je to podpora a také poskytuje energii pro vlákno.
Chemické složení myelinu
Stejně jako většina buněčných membrán má lipoproteinovou povahu. Kromě toho je zde velmi vysoký obsah tuku - až 75% a bílkovin - až 25%. Myelin také obsahuje malé množství glykolipidů a glykoproteinů. Jeho chemické složení se u míšních a hlavových nervů liší.
První mají vysoký obsah fosfolipidů – až 45 % a zbytek tvoří cholesterol a cerebrosidy. Demyelinizace (tj. nahrazení myelinu jinými látkami v nervových procesech) vede k závažným autoimunitním onemocněním, jako je roztroušená skleróza.
Z chemického hlediska bude tento proces vypadat takto: myelinová pochva nervových vláken mění svou strukturu, což se projevuje především poklesem procenta lipidů vůči bílkovinám. Dále se snižuje množství cholesterolu a zvyšuje se obsah vody. A to vše vede k postupnému nahrazování oligodendrocytů nebo Schwannových buněk obsahujících myelin makrofágy, astrocyty a mezibuněčnou tekutinou.
Výsledkem takových biochemických změn bude prudké snížení schopnosti axonů vést excitaci až po úplné zablokování průchodu nervových vzruchů.
Funkce neurogliálních buněk
Jak jsme již řekli, myelinová pochva dendritů a axonů je tvořena speciálnímistruktury vyznačující se nízkým stupněm permeability pro sodíkové a vápenaté ionty, a proto mají pouze klidové potenciály (nemohou vést nervové vzruchy a provádět elektrické izolační funkce).
Tyto struktury se nazývají gliové buňky. Patří mezi ně:
- oligodendrocyty;
- vláknité astrocyty;
- ependymální buňky;
- plazmatické astrocyty.
Všechny jsou tvořeny z vnější vrstvy embrya - ektodermu a mají společný název - makroglie. Glie sympatických, parasympatických a somatických nervů jsou reprezentovány Schwannovými buňkami (neurolemocyty).
Struktura a funkce oligodendrocytů
Jsou součástí centrálního nervového systému a jsou to makrogliové buňky. Vzhledem k tomu, že myelin je protein-lipidová struktura, pomáhá zvýšit rychlost excitace. Samotné buňky tvoří elektricky izolační vrstvu nervových zakončení v mozku a míše, tvořící se již v období nitroděložního vývoje. Jejich procesy obalují neurony, stejně jako dendrity a axony, do záhybů jejich vnějšího plazmalemmatu. Ukazuje se, že myelin je hlavní elektricky izolující materiál, který ohraničuje nervové procesy smíšených nervů.
Schwannovy buňky a jejich vlastnosti
Myelinová pochva nervů periferního systému je tvořena neurolemocyty (Schwannovými buňkami). Jejich charakteristickým rysem je, že jsou schopni vytvořit ochrannou pochvu pouze jednoho axonu a nemohou vytvářet procesy jako je tentovlastní oligodendrocytům.
Mezi Schwannovými buňkami ve vzdálenosti 1-2 mm jsou oblasti bez myelinu, tzv. Ranvierovy uzly. Jejich prostřednictvím jsou elektrické impulsy prováděny křečovitě uvnitř axonu.
Lemmocyty jsou schopné opravovat nervová vlákna a také plní trofickou funkci. V důsledku genetických aberací začnou buňky lemocytární membrány nekontrolované mitotické dělení a růst, v důsledku čehož se v různých částech nervového systému vyvíjejí nádory - schwannomy (neurinomy).
Role mikroglie při destrukci myelinové struktury
Mikroglie jsou makrofágy schopné fagocytózy a schopné rozpoznávat různé patogenní částice – antigeny. Tyto gliové buňky díky membránovým receptorům produkují enzymy - proteázy, ale i cytokiny, např. interleukin 1. Je mediátorem zánětlivého procesu a imunity.
Myelinová pochva, jejíž funkcí je izolovat axiální válec a zlepšit vedení nervového vzruchu, může být poškozena interleukinem. V důsledku toho je nerv "holý" a rychlost vedení vzruchu se prudce snižuje.
Navíc cytokiny aktivací receptorů vyvolávají nadměrný transport iontů vápníku do těla neuronu. Proteázy a fosfolipázy začnou rozkládat organely a procesy nervových buněk, což vede k apoptóze – smrti této struktury.
Rozpadá se, rozpadá se na částice, které jsou požírány makrofágy. Tento jev se nazýváexcitotoxicita. Způsobuje degeneraci neuronů a jejich zakončení, což vede k nemocem, jako je Alzheimerova a Parkinsonova choroba.
Dřeňová nervová vlákna
Pokud jsou procesy neuronů - dendritů a axonů pokryty myelinovou pochvou, pak se nazývají pulpy a inervují kosterní svaly, vstupují do somatického oddělení periferního nervového systému. Nemyelinizovaná vlákna tvoří autonomní nervový systém a inervují vnitřní orgány.
Dužnaté výběžky mají větší průměr než nemasité a vznikají následovně: axony ohýbají plazmatickou membránu gliových buněk a tvoří lineární mesaxony. Poté se prodlužují a Schwannovy buňky se opakovaně ovíjejí kolem axonu a vytvářejí soustředné vrstvy. Cytoplazma a jádro lymfocytu se přesouvají do oblasti vnější vrstvy, která se nazývá neurilema nebo Schwannova membrána.
Vnitřní vrstva lemmocytu se skládá z vrstveného mesoxonu a nazývá se myelinová pochva. Jeho tloušťka v různých částech nervu není stejná.
Jak obnovit myelinovou pochvu
S ohledem na roli mikroglií v procesu nervové demyelinizace jsme zjistili, že působením makrofágů a neurotransmiterů (například interleukinů) dochází k destrukci myelinu, což následně vede ke zhoršení výživy neuronů a přerušení přenosu nervových vzruchů podél axonů.
Tato patologie vyvolává výskyt neurodegenerativních jevů: zhoršení kognitivních procesů předveškeré paměti a myšlení, výskyt zhoršené koordinace pohybů těla a jemné motoriky.
V důsledku toho je možná úplná invalidita pacienta, ke které dochází v důsledku autoimunitních onemocnění. Proto je otázka, jak obnovit myelin, v současné době obzvláště akutní. Mezi tyto metody patří především vyvážená proteino-lipidová strava, správná životospráva a absence špatných návyků. V těžkých případech onemocnění se medikamentózní léčba používá k obnovení počtu zralých gliových buněk - oligodendrocytů.
