myelin

Som myelin ett speciellt, särskilt lipidrikt, biomembran är det namn som ges till det, som, som en så kallad myelinhylsa eller myelinhölje, omsluter axoner i nervcellerna i det perifera nervsystemet och det centrala nervsystemet och elektriskt isolerar nervfibrerna.

På grund av regelbundna avbrott i myelinhöljena (Ranvier-snören) sker den elektriska stimulansledningen plötsligt från sladd till sladd, vilket leder till en högre ledningshastighet än med kontinuerlig stimulansledning.

Vad är myelin?

Myelin är ett speciellt biomembran som omsluter axonerna i det perifera nervsystemet (PNS) och det centrala nervsystemet (CNS) och isolerar dem elektriskt från andra nerver. Myelinet i PNS bildas av Schwann-celler, varvid myelinmembranet i en Schwann-cell bara "lindar" ett avsnitt av en och samma axon i flera till många lager.

I CNS bildas myelinmembranen av höggrenade oligodendrocyter. På grund av deras speciella anatomi med många grenade armar kan oligodendrocyter göra deras myelinmembran tillgängligt för upp till 50 axoner samtidigt. Axelns myelinhöljer avbryts varje 0,2 till 1,5 mm av Ranvier-sladdringar, vilket leder till en plötslig (saltande) överföring av elektriska stimuli, vilket är snabbare än den kontinuerliga transmissionen.

Myelin skyddar nervfibrerna som rinner inifrån från elektriska signaler från andra nerver och kräver lägsta möjliga förlust av överföring, även över relativt långa avstånd. Axoner på PNS kan nå en längd på över 1 meter.

Anatomi & struktur

Den höga andelen lipider i myelin har en komplex struktur och består huvudsakligen av kolesteroler, cerebrosider, fosfolipider såsom lecitin och andra lipider. De proteiner som det innehåller, såsom myelin basic protein (MBP) och myelinassocierat glykoprotein och vissa andra proteiner, har ett avgörande inflytande på myelinens struktur och styrka.

Sammansättningen och strukturen för myelin är olika i CNS och PNS. Myelinoligodendrocytglykoproteinet (MOG) spelar en viktig roll i myeliniseringen av axlarna i CNS. Det speciella proteinet finns inte i Schwann-cellerna, som utgör myelinmembranet i PNS-axonerna. Det perifera myelinproteinet-22 är förmodligen ansvarigt för den fastare strukturen hos myelin hos Schwann-cellerna jämfört med strukturen för myelin från oligodendrocytter.

Förutom de regelbundna avbrottna av myelinhöljen genom Ranvier-bindningsringarna finns det så kallade Schmidt-Lantermann-skåror i myelinhöljena, även kända som myelininsnitt. Dessa är cytoplasmiska rester av Schwann-celler eller oligodendrocyter, som löper som smala remsor genom alla myelinskikt för att säkerställa nödvändigt utbyte av ämnen mellan cellerna.

De tar på sig funktionen av gapskorsningar, som möjliggör och möjliggör utbyte av ämnen mellan cytoplasma i två angränsande celler.

Funktion & uppgifter

En av de viktigaste funktionerna hos myelin eller myelinmembranet är den elektriska isoleringen av axonerna och nervfibrerna som löper inom axon och snabb överföring av elektriska signaler. Å ena sidan skyddar den elektriska isoleringen mot signaler från andra icke-myeliniserade nerver, och det gör att nervstimulorna överförs så snabbt och med så liten förlust som möjligt.

Överföringshastighet och "ledningsförluster" är särskilt viktiga för axoner i PNS på grund av deras längd, ibland över en meter. Den elektriska isoleringen av axonerna och även av individuella nervfibrer möjliggjorde en slags miniatyrisering av nervsystemet under utvecklingen. Det var bara uppfinningen av myelinisering genom evolution som möjliggjorde kraftfulla hjärnor med ett stort antal neuroner och ett ännu större antal synaptiska anslutningar. Cirka 50% av hjärnans massa består av vit substans, dvs myelinerade axoner.

Utan myelinisering skulle till och med avlägset liknande komplexa hjärnprestanda vara helt omöjligt i ett så litet utrymme. Den optiska nerven som kommer från näthinnan, som innehåller cirka 2 miljoner myeliniserade nervfibrer, används för att illustrera proportionerna. Utan skydd av myelin skulle optiska nerven ha en diameter på mer än en meter med samma prestanda. Samtidigt med myelinering uppstod den saltande stimulansledningen i evolutionen, vilket har en tydlig hastighetsfördel jämfört med den kontinuerliga excitationsledningen.

I förenklade termer kan man föreställa sig att jonkanaler öppnas och stängs via en depolarisering för att överföra handlingspotentialen till nästa sektion (internod). Här byggs handlingspotentialen upp igen med samma styrka, vidarebefordras och i slutet av sektionen aktiveras jonpumpen igen via depolarisationen och potentialen överförs till nästa sektion.

sjukdomar

En av de mest kända sjukdomarna som är direkt relaterad till en gradvis nedbrytning av myelinmembranet hos axoner är multipel skleros (MS). Under sjukdomsförloppet bryts myelin i axonerna ned av det egna immunsystemet, så att MS kan klassificeras i kategorin neurodegenerativa autoimmuna sjukdomar.

Till skillnad från Guillain-Barré-syndrom, i vilket immunsystemet attackerar nervcellerna direkt trots skydd från myelinmembranet, men vars neuronala skador delvis regenereras av kroppen, kan inte myelinet som har degenererats av MS ersättas. De exakta orsakerna till förekomsten av MS har (ännu) inte undersökts tillräckligt, men MS förekommer oftare i familjer, så att åtminstone en viss genetisk disposition kan antas.

Sjukdomar som orsakar nedbrytning av myelin i CNS och baseras på ärftliga genetiska defekter kallas leukodystrofier eller adrenoleukodystrofi om den genetiska defekten finns på ett lokus på X-kromosomen.

En vitamin B12-bristsjukdom, skadlig anemi, även kallad Biermers sjukdom, leder också till nedbrytning av myelinhöljen och utlöser motsvarande symtom. I speciallitteraturen diskuteras i vilken utsträckning utvecklingen av psykiska sjukdomar, såsom schizofreni, kan orsakas av funktionella störningar i myelinmembranet.