Formarea și repararea stratului de mielină
Medicină 15.02.2018 lz
Extensiile celulelor nervoase sunt înconjurate de un strat de mielină. O echipă de la Universitatea Tehnică din München (UTM) a observat pentru prima dată „în direct” cum se formează și cum se repară daunele.
Teaca de mielină din jurul extensiilor celulelor nervoase (axoni) poate fi comparată cu izolația din jurul cablurilor electrice. Mielina protejează axonul și face posibilă transmisia rapidă a semnalelor electrice. Dacă izolația este deteriorată, de exemplu în boli precum scleroza multiplă, aceasta poate duce la simptome grave de eșec.
Segmentele de mielină determină viteza de transmisie
Totuși, mielina nu formează un tub continuu în jurul axonului, ci este împărțită în segmente. Acestea pot fi de lungimi diferite și sunt separate fiecare una de cealaltă prin așa-numitele inele de șiretare Ranvier. În rețeaua complexă a sistemului nervos central, nu este vorba de a face toate conexiunile cât mai repede posibil. Lucrul mai important este reglarea fină: impulsurile trebuie să fie la locul potrivit, exact la momentul potrivit. Cât de rapidă este transmisa informația printr-un axon este, de asemenea, influențată de numărul și lungimea segmentelor.
Scleroza multiplă (SM) este o boală inflamatorie cronică a sistemului nervos central în care celulele imune descompun tecile de mielină bogate în grăsimi din fibrele nervoase. Reconstrucția este necesară, dar capacitatea de regenerare scade odată cu înaintarea în vârstă. De ce?
Tiparele rămân stabile
Corpul oamenilor și al animalelor este cel puțin parțial capabil să repare tecile de mielină deteriorate. Dr. Tim Czopka, neurolog în cadrul UTM, a observat acest proces „în direct” pentru prima dată. Folosind substanțe marker special dezvoltate, el și echipa sa au reușit să facă vizibil cum se formează segmente de mielină în jurul axonilor din măduva spinării a peștilor zebră.
Au descoperit că modelele caracteristice cu segmente de mielină de diferite lungimi de-a lungul unui axon sunt stabilite în câteva zile de la debutul formării mielinei. După aceea, segmentele continuă să crească - la urma urmei, crește și corpul peștilor - dar modelul este păstrat.
Daunele au fost reparate
În etapa următoare, Tim Czopka și echipa sa au distrus în mod deliberat segmente individuale. „Am avut o surpriză”, spune Czopka. „După distrugere, stratul de mielină a început să se schimbe dinamic. În cele din urmă, daunele au fost reparate și, în majoritatea cazurilor, modelul original a fost restaurat. ”Reconstrucția a urmat o schemă fixă: În primul rând, segmentele învecinate s-au extins, ca și cum ar fi închis decalajul. Apoi, un nou segment a crescut între ele și acestea s-au redus la dimensiunea inițială.
Axonii afectează segmentarea
Acest lucru duce la o întrebare importantă: cine controlează crearea și restaurarea modelului de segment? „Observațiile noastre sugerează că nu celulele care formează mielina, oligodendrocitele, ci axonii determină unde se formează mielina”, spune Tim Czopka. „Ați putea spune că știu cel mai bine ce tipar este necesar pentru viteza ideală de transmisie.”
El și echipa sa cercetează în prezent modul în care modelele de segmente se schimbă ca urmare a activității specifică a celulelor nervoase declanșate și a substanțelor mesager eliberate în acest proces. "Dacă înțelegem rolul axonilor în regenerarea mielinei, ar putea apărea noi abordări pentru a le controla", explică Czopka. „Acest lucru ar fi relevant, de exemplu, pentru tratamentul bolilor precum scleroza multiplă.” (UTM, roșu)