Myelin: Cấu trúc, Chức năng & Bệnh tật

Myelin là tên được đặt cho một màng sinh học đặc biệt, đặc biệt giàu lipid, chủ yếu hoạt động như một cái gọi là vỏ myelin hoặc vỏ bọc tủy, bao bọc các sợi trục của tế bào thần kinh ngoại vi hệ thần kinh và hệ thống thần kinh trung ương và cách điện các sợi thần kinh chứa bên trong. Do sự gián đoạn thường xuyên của các vỏ myelin (các vòng dây của Ranvier), sự dẫn điện của các kích thích xảy ra đột ngột từ vòng dây này sang vòng dây khác, dẫn đến vận tốc dẫn truyền tổng thể cao hơn so với dẫn truyền liên tục.

Myelin là gì?

Myelin là một màng sinh học đặc biệt bao phủ các sợi trục của ngoại vi hệ thần kinh (PNS) và hệ thống thần kinh trung ương (CNS) và cách điện chúng với dây thần kinh. Myelin trong PNS được hình thành bởi các tế bào Schwann, và màng myelin của tế bào Schwann chỉ "bao bọc" một phần của cùng một sợi trục tại một thời điểm thành nhiều lớp đến nhiều lớp. Trong thần kinh trung ương, màng myelin được hình thành bởi các tế bào oligodendrocytes phân nhánh nhiều. Do cấu tạo giải phẫu đặc biệt với nhiều nhánh phân nhánh, tế bào oligodendrocytes có thể cung cấp màng myelin lên đến 50 sợi trục cùng một lúc. Các vỏ myelin của các sợi trục của sợi trục bị gián đoạn sau mỗi 0.2 đến 1.5 mm bởi các vòng dây Ranvier, dẫn đến một phương thức truyền kích thích điện thất thường (muối hóa) nhanh hơn phương thức truyền liên tục. Myelin bảo vệ bên trong chạy sợi thần kinh từ các tín hiệu điện từ các dây thần kinh và điều kiện truyền càng ít suy hao càng tốt, ngay cả trong khoảng cách tương đối dài. Các trục của PNS có thể đạt chiều dài hơn 1 mét.

Giải phẫu và cấu trúc

Hàm lượng lipid cao của myelin thể hiện một cấu trúc phức tạp và chủ yếu bao gồm cholesterol, cerebroside, Phospholipid như là noan hoàng tố, Và các chất béo. Các protein nó chứa, chẳng hạn như protein myelin cơ bản (MBP) và glycoprotein liên kết với myelin và một số protein khác, có ảnh hưởng quyết định đến cấu trúc và sức mạnh của myelin. Thành phần và cấu trúc của myelin khác nhau ở CNS và PNS. Trong myelination của sợi trục thần kinh trung ương, myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG) đóng một vai trò quan trọng. Loại protein đặc biệt này không được tìm thấy trong các tế bào Schwann tạo nên màng myelin của sợi trục PNS. Có khả năng là protein myelin ngoại vi-22 cung cấp cấu trúc vững chắc hơn của myelin tế bào Schwann so với cấu trúc của myelin oligodendrocyte. Ngoài sự gián đoạn thường xuyên của vỏ myelin bởi các vòng dây Ranvier, có cái gọi là rãnh Schmidt-Lantermann, còn được gọi là răng cửa có myelin, trong vỏ bọc myelin. Đây là những tàn tích tế bào chất của các tế bào Schwann hoặc tế bào oligodendrocytes kéo dài như những sọc hẹp xuyên qua tất cả các vỏ myelin để cung cấp cho sự trao đổi vật chất cần thiết giữa các tế bào. Chúng thực hiện chức năng của các khe nối cho phép và cho phép trao đổi các chất giữa tế bào chất của hai tế bào liền kề.

Chức năng và nhiệm vụ

Một trong những chức năng quan trọng nhất của myelin, hay màng myelin, là cách điện các sợi trục và sợi thần kinh. chạy trong sợi trục và cung cấp khả năng truyền tín hiệu điện nhanh chóng. Mặt khác, lớp cách điện bảo vệ chống lại các tín hiệu từ các dây thần kinh, và mặt khác, nó đòi hỏi việc truyền các xung thần kinh càng ít mất mát và càng nhanh càng tốt. Tốc độ truyền và “tổn thất dẫn truyền” đặc biệt quan trọng đối với các sợi trục trong PNS vì chiều dài của chúng, đôi khi vượt quá một mét. Trong quá trình tiến hóa, khả năng cách điện của sợi trục và các sợi thần kinh riêng lẻ đã cho phép một loại thu nhỏ của hệ thần kinh. Chỉ có sự phát minh ra myelination do quá trình tiến hóa tạo ra những bộ não mạnh mẽ với số lượng tế bào thần kinh khổng lồ và số lượng kết nối synap thậm chí còn lớn hơn. Khoảng 50% não khối lượng bao gồm chất trắng, tức là sợi trục có myelin. Không có myelination, thậm chí tương tự từ xa não phức tạp sẽ là hoàn toàn không thể trong một không gian nhỏ như vậy. Các thần kinh thị giác nổi lên từ võng mạc, nơi chứa khoảng 2 triệu sợi thần kinh được myelin hóa, dùng để minh họa tỷ lệ. Nếu không có sự bảo vệ của myelin, thần kinh thị giác sẽ phải có đường kính hơn một mét cho cùng một đầu ra. Đồng thời với quá trình myelin hóa, sự dẫn truyền kích thích tạo muối phát sinh trong quá trình tiến hóa, có lợi thế về tốc độ rõ ràng so với sự dẫn truyền kích thích liên tục. thế hoạt động sang phần tiếp theo (lóng). Đây, thế hoạt động một lần nữa được xây dựng trong cùng một sức mạnh, chuyển tiếp và ở cuối phần thông qua quá trình khử cực một lần nữa để kích hoạt bơm ion và chuyển điện thế sang phần tiếp theo.

Bệnh

Một trong những bệnh được biết đến nhiều nhất liên quan trực tiếp đến sự suy thoái dần dần của màng myelin của sợi trục là đa xơ cứng (CÔ). Khi bệnh tiến triển, myelin của sợi trục bị thoái hóa bởi chính bệnh nhân hệ thống miễn dịch, xếp MS vào danh mục bệnh thoái hóa thần kinh bệnh tự miễn dịch. Không giống như hội chứng Guillain-Barré, trong quá trình đó hệ thống miễn dịch tấn công trực tiếp vào tế bào thần kinh mặc dù được màng myelin bảo vệ nhưng tế bào thần kinh bị tổn thương do cơ thể tái tạo một phần nên myelin bị thoái hóa do MS không thể thay thế được. Nguyên nhân chính xác cho sự xuất hiện của MS vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ, nhưng MS xảy ra trong các gia đình, vì vậy ít nhất có thể giả định một định vị di truyền nhất định. Các bệnh gây suy thoái myelin trong thần kinh trung ương và dựa trên các khiếm khuyết di truyền có thể di truyền được gọi là bệnh bạch cầu hoặc loạn dưỡng tuyến phụ nếu khiếm khuyết di truyền nằm trên vị trí của nhiễm sắc thể X. A thiếu vitamin B12 bệnh hiểm nghèo thiếu máu, còn được gọi là bệnh Biermer, cũng dẫn đến sự thoái hóa của vỏ myelin và gây ra các triệu chứng tương ứng. Tài liệu thảo luận về mức độ phát triển của các bệnh tâm thần như tâm thần phân liệt có thể liên quan đến nhân quả vỏ myelin rối loạn chức năng.