Oligodendrocytes thuộc nhóm tế bào thần kinh đệm và là một phần nội tại của trung tâm hệ thần kinh, cùng với tế bào hình sao và tế bào thần kinh. Là tế bào thần kinh đệm, chúng thực hiện các chức năng hỗ trợ cho các tế bào thần kinh. Một số bệnh thần kinh, chẳng hạn như đa xơ cứng, là do rối loạn chức năng của tế bào oligodendrocytes.
Oligodendrocytes là gì?
Oligodendrocytes là một loại tế bào thần kinh đệm đặc biệt. Ở trung tâm hệ thần kinh, chúng chịu trách nhiệm hình thành vỏ myelin để cách ly các quá trình thần kinh (sợi trục). Trước đây, chúng chủ yếu được coi là có các chức năng hỗ trợ tương tự như mô liên kết. Tuy nhiên, không giống như mô liên kết, oligodendrocytes phát triển từ ngoại bì. Ngày nay, người ta biết rằng chúng có ảnh hưởng lớn đến tốc độ xử lý thông tin và nguồn cung cấp năng lượng cho các tế bào thần kinh. Ở ngoại vi hệ thần kinhCác tế bào Schwann thực hiện các chức năng tương tự như các tế bào oligodendrocytes trong thần kinh trung ương. Oligodendrocytes chủ yếu được tìm thấy trong chất trắng. Chất trắng bao gồm các sợi trục được bao quanh bởi một vỏ myelin. Myelin cung cấp cho vùng này của não màu trắng của nó. Ngược lại, chất xám bao gồm các nhân tế bào của tế bào thần kinh. Bởi vì ở đây có ít sợi trục hơn, số lượng tế bào oligodendrocyte trong chất xám cũng bị hạn chế.
Giải phẫu và cấu trúc
Oligodendrocytes là những tế bào có nhân tròn nhỏ. Nhân của chúng có hàm lượng chất dị nhiễm sắc cao, có thể dễ dàng phát hiện bằng các kỹ thuật nhuộm khác nhau. Heterochromatin đảm bảo rằng thông tin di truyền trong tế bào oligodendrocytes thường không hoạt động. Điều này là để duy trì sự ổn định của các tế bào này để chúng có thể thực hiện chức năng hỗ trợ của chúng mà không bị xáo trộn. Oligodendrocytes có quá trình tế bào sản xuất myelin. Chúng bao phủ các sợi trục của tế bào thần kinh bằng các hình chiếu của chúng và hình thành myelin trong quá trình này. Với myelin này, chúng quấn các quá trình thần kinh theo hình xoắn ốc. Một lớp cách nhiệt hình thành xung quanh các sợi trục riêng lẻ. Trong quá trình này, một oligodendrocyte có thể tạo ra tới 40 vỏ bọc myelin bao quanh một số sợi trục. Tuy nhiên, ít quá trình bắt nguồn từ các tế bào xương khớp hơn là từ các tế bào thần kinh đệm khác trong não, tế bào hình sao. Myelin bao gồm phần lớn chất béo và ở một mức độ thấp hơn protein. Nó không thấm dòng điện và do đó hoạt động giống như một lớp cách điện mạnh. Đây là cách các sợi trục riêng biệt được tách ra khỏi nhau. Lớp cách điện này trông tương tự như lớp cách điện xung quanh cáp. Trong khoảng thời gian từ 0.2 đến 1.5 mm, lớp cách điện bị thiếu trong mỗi trường hợp. Những khu vực này được gọi là vòng viền của Ranvier. Cả cách điện và sự hình thành các phần cách điện đều ảnh hưởng lớn đến tốc độ truyền thông tin.
Chức năng và nhiệm vụ
Các tế bào oligodendrocytes cách nhiệt hiệu quả cho từng cá thể tế bào thần kinh xử lý lẫn nhau bằng vỏ myelin của chúng. Ngoài ra, tại một số khoảng thời gian nhất định trong vỏ myelin là các vị trí ngắn không được cách nhiệt được gọi là các vòng viền của Ranvier. Bằng cách này, các tín hiệu thần kinh có thể được truyền đi một cách hiệu quả và nhanh chóng hơn. Chính hành động cách điện của các sợi trục làm tăng tốc độ truyền tín hiệu. Việc chia lớp cách nhiệt thành các phần làm cho việc tăng tốc này thậm chí còn hiệu quả hơn. Tín hiệu nhảy từ vòng viền sang vòng viền. Do đó, có thể tạo ra tốc độ lên đến 200 mét / giây hoặc 720 km / giờ. Tốc độ cao này là điều làm cho khả năng xử lý thông tin phức tạp cao xuất hiện ngay từ đầu. Điều này cũng đúng đối với sự dẫn truyền riêng biệt do cách điện của dây thần kinh. Nếu không có vỏ myelin, các sợi trục sẽ phải rất dày để đạt được vận tốc tín hiệu cao. Người ta đã tính toán rằng nếu không có vỏ bọc myelin, thần kinh thị giác một mình sẽ phải dày như một thân cây để đạt được hiệu suất tương tự. Trong các sinh vật phức tạp như động vật có xương sống và đặc biệt là con người, vô số xung thần kinh được truyền đi, những xung thần kinh này phải được xử lý để xử lý thông tin. Nếu không có tế bào oligodendrocytes, quá trình xử lý thông tin phức tạp và do đó sự phát triển trí thông minh sẽ không thể thực hiện được. Chức năng này của oligodendrocytes đã được biết đến trong nhiều thập kỷ. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, ngày càng có nhiều sự công nhận rằng các tế bào oligodendrocytes thực hiện nhiều chức năng hơn nữa. Ví dụ, các sợi trục rất dài và việc truyền tín hiệu cũng tốn năng lượng.Tuy nhiên, năng lượng bên trong các sợi trục là không đủ, đặc biệt là vì không có sự bổ sung nào đến từ tế bào chất của tế bào thần kinh. Theo những phát hiện gần đây, các tế bào oligodendrocytes chiếm thêm glucose và thậm chí lưu trữ nó dưới dạng glucogen. Khi nhu cầu năng lượng tăng lên trong các sợi trục, glucose lần đầu tiên được chuyển đổi thành axit lactic trong tế bào oligodendrocytes. Các axit lactic phân tử sau đó di chuyển vào sợi trục thông qua các kênh trong vỏ myelin, nơi chúng cung cấp năng lượng cho quá trình truyền tín hiệu.
Bệnh
Oligodendrocytes đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của các bệnh thần kinh như đa xơ cứng. Trong đa xơ cứng, sự phá hủy các vỏ myelin xảy ra, và lớp cách điện của các sợi trục bị mất. Tín hiệu không còn có thể được truyền đi đúng cách. Đây là một bệnh tự miễn dịch, theo đó hệ thống miễn dịch tấn công và phá hủy các tế bào oligodendrocytes của chính cơ thể. Bệnh đa xơ cứng thường tái phát. Sau mỗi lần tái phát, cơ thể lại được kích thích để sản xuất các tế bào oligodendrocytes mới. Bệnh thuyên giảm. Nếu viêm và do đó sự phá hủy các tế bào oligodendrocytes trở thành mãn tính, các tế bào thần kinh cũng chết theo. Vì những thứ này không thể tái tạo nên tổn thương vĩnh viễn xảy ra. Tuy nhiên, câu hỏi vẫn còn đó là tại sao các tế bào thần kinh cũng bị diệt vong. Những khám phá được thực hiện trong những năm gần đây cung cấp câu trả lời. Oligodendrocytes cung cấp năng lượng cho các tế bào thần kinh thông qua các sợi trục. Khi nguồn cung cấp năng lượng kết thúc, các tế bào thần kinh cũng chết theo.
