Ciri-ciri, Fungsi, Pengeluaran dan Penyakit Myelin

The myelin, atau sarung myelin, adalah bahan lemak yang mengelilingi gentian saraf dan berfungsi sebagai peningkatan dalam kelajuan impuls saraf, memudahkan komunikasi antara neuron. Ia juga membolehkan penjimatan tenaga yang lebih besar daripada sistem saraf.

Myelin terdiri daripada 80% lipid dan 20% protein. Dalam sistem saraf pusat, sel-sel saraf yang menghasilkannya adalah sel glial yang dipanggil oligodendrocytes. Walaupun dalam sistem saraf periferal mereka berlaku melalui sel Schwann.

Dua protein utama myelin yang dihasilkan oleh oligodendrocytes adalah PLP (proteolipid protein) dan MBP (protein asas myelin).

Apabila myelin tidak berkembang dengan baik atau cedera kerana sebab tertentu, impuls saraf kita perlahan atau menjadi tersumbat. Ini adalah apa yang berlaku dalam penyakit demyelinating, menimbulkan gejala seperti mati rasa, kekurangan koordinasi, lumpuh, penglihatan dan masalah kognitif.

Penemuan myelin

Bahan ini ditemui pada pertengahan tahun 1800-an, tetapi hampir setengah abad sebelum fungsi pentingnya sebagai penebat telah diturunkan..

Pada pertengahan abad kesembilan belas, para saintis mendapati sesuatu yang aneh dalam serat saraf yang bercabang dari kord rahim. Mereka memerhatikan bahawa mereka ditutup dengan bahan berminyak putih berkilat.

Ahli patologi Jerman Rudolf Virchow adalah yang pertama menggunakan konsep "myelin". Ia berasal dari perkataan Yunani "myelós", yang bermaksud "sumsum", merujuk kepada sesuatu yang tengah atau dalaman.

Ini kerana dia menganggap myelin berada di dalam serat saraf. Tidak betul berbanding dengan sumsum tulang.

Kemudian, didapati bahawa bahan ini menyelubungi akson neuron, membentuk buah. Tidak kira di mana sarung myelin terletak, fungsinya adalah sama: memancarkan isyarat elektrik dengan cekap.

Pada tahun 1870-an, doktor Perancis Louis-Antoine Ranvier menyatakan bahawa sarung myelin tidak berterusan. Iaitu, terdapat selang sepanjang axon yang tidak mempunyai myelin. Ini telah menggunakan nama nodul Ranvier, dan berfungsi untuk meningkatkan kelajuan pengaliran saraf.

Bagaimana myelin tersusun?

Myelin mengelilingi akson atau sambungan saraf membentuk tiub. Tiub tidak membentuk lapisan berterusan, tetapi terdiri daripada segmen segmen. Setiap daripada mereka mengukur kira-kira 1mm.

Antara segmen, terdapat kepingan kecil akson yang dipanggil nodul Ranvier. Ukuran ini dari 1 hingga 2 mikrometer.

Oleh itu, akson bersalut myelin menyerupai kalung mutiara yang panjang. Ini memudahkan pengaliran garam dorongan saraf, iaitu isyarat "melompat" dari satu simpul ke yang lain. Ini membolehkan kelajuan pengaliran menjadi lebih pantas dalam neuron myelinated daripada yang lain tanpa myelin.

Myelin juga berfungsi sebagai penebat elektrokimia supaya mesej tidak berkembang ke sel-sel yang bersebelahan dan meningkatkan rintangan akson.

Di bawah korteks serebrum ada berjuta-juta axons yang menghubungkan neuron kortikal dengan yang terdapat di bahagian otak lain. Dalam tisu ini terdapat kepekatan myelin yang tinggi yang memberikan warna putih yang tidak jelas. Oleh itu, ia dipanggil bahan putih atau bahan putih.

Bagaimana ia dihasilkan??

Oligodendrocyte boleh menghasilkan sehingga 50 bahagian myelin. Apabila sistem saraf pusat sedang berkembang, sel-sel ini menghasilkan pemanjangan yang menyerupai buaian kanu.

Kemudian, setiap ini dilancarkan beberapa kali di sekeliling akson, membentuk lapisan myelin. Terima kasih kepada setiap dayung, oleh itu, segmen sarung myelin akson diperolehi.

Dalam sistem saraf periferal terdapat juga myelin, tetapi ia dihasilkan oleh sejenis sel saraf yang dipanggil sel Schwann.

Kebanyakan axons sistem saraf periferal ditutup dengan myelin. Sarung myelin juga dibahagikan seperti dalam sistem saraf pusat. Setiap kawasan myelinated sepadan dengan sel tunggal Schwann yang dibungkus beberapa kali di sekitar akson.

Komposisi kimia myelin yang dihasilkan oleh oligodendrocytes dan sel Schwann adalah berbeza.

Oleh itu, dalam pelbagai sklerosis, sistem imun pesakit ini hanya menyerang protein myelin yang dihasilkan oleh oligodendrocytes tetapi bukannya yang dihasilkan oleh sel-sel Schwann. Oleh itu, sistem saraf perifer tidak dicederakan.

Ciri-ciri

Semua akson sistem saraf hampir semua mamalia dilindungi dengan sarung myelin. Ini dipisahkan antara satu sama lain oleh nodul Ranvier.

Potensi tindakan bergerak berbeza dengan akson dengan myelin daripada yang tidak dikenali (kekurangan bahan ini).

Myelin membungkus paksi tanpa membenarkan cecair ekstrasel untuk memasukkan di antara mereka. Satu-satunya tapak akson yang menyentuh cecair ekstraselular adalah dalam nodul Ranvier, di antara setiap sarung myelin.

Oleh itu, potensi tindakan dihasilkan dan bergerak melalui akson myelinated. Walaupun ia melintasi zon yang penuh dengan mielina, potensi berkurang, tetapi masih mempunyai kekuatan untuk melepaskan potensi lain tindakan dalam nodul berikut. Potensi diulang dalam setiap nodul Ranvier, yang dipanggil pengalihan "garam"..

Jenis pemanduan yang dipermudahkan oleh penstrukturan myelin, membolehkan impuls bergerak lebih laju melalui otak kita.

Oleh itu, kita boleh bertindak balas dalam masa untuk kemungkinan bahaya, atau membangunkan tugas kognitif dalam beberapa saat. Di samping itu, ini membawa kepada penjimatan tenaga yang hebat untuk otak kita.

Myelin dan pembangunan sistem saraf

Proses myelination adalah perlahan, dan bermula kira-kira 3 bulan selepas persenyawaan.

Ia berkembang pada masa yang berlainan bergantung kepada kawasan sistem saraf yang sedang dibentuk. Sebagai contoh, rantau prefrontal adalah kawasan terakhir yang myelinated, dan bertanggungjawab untuk fungsi kompleks seperti perancangan, perencatan, motivasi, peraturan diri, dan lain-lain..

Semasa kelahiran, hanya beberapa bahagian otak sepenuhnya. Seperti daerah-daerah batang otak, yang terus refleks. Sekali paksi anda adalah myelinated, neuron mencapai fungsi yang optimum dan memandu lebih cepat dan lebih cekap.

Walaupun proses mielinasi bermula pada tempoh selepas bersalin, akson dari neuron hemisfera serebrum menjalankan proses ini sedikit kemudian.

Dari bulan keempat kehidupan, neuron menjadi myelinated sehingga zaman kanak-kanak kedua (antara 6 dan 12 tahun). Kemudian ia berterusan pada masa remaja (dari 12 hingga 18 tahun) sehingga dewasa dewasa, yang berkaitan dengan perkembangan fungsi kognitif kompleks.

Kawasan deria dan motif utama korteks serebrum bermula pada mielinasi sebelum zon persatuan depan dan parietal. Yang terakhir ini telah dibangunkan sepenuhnya selama 15 tahun.

Serat komisar, unjuran dan persatuan adalah myelinated kemudian daripada zon utama. Sebenarnya, struktur yang menyatukan kedua-dua hemisfera serebrum (dipanggil corpus callosum), berkembang selepas kelahiran dan melengkapkan pembentukannya selama 5 tahun. Pelepasan yang lebih besar dari callosum corpus dikaitkan dengan fungsi kognitif yang lebih baik.

Telah terbukti bahawa proses myelination berjalan seiring dengan perkembangan kognitif manusia. Sambungan neuron dari korteks serebrum menjadi kompleks, dan mielinasi mereka berkaitan dengan prestasi tingkah laku yang semakin rumit.

Sebagai contoh, ia telah diperhatikan bahawa memori kerja bertambah baik apabila lobus frontal berkembang dan myelinates. Sementara itu berlaku dengan kemahiran visuospatial dan mielinasi kawasan parietal.

Kemahiran motor yang lebih rumit, seperti duduk atau berjalan, berkembang sedikit demi sedikit selari dengan otakasi otak.

His et al. (2008) mendapati bahawa kawasan Broca dan Wernicke melalui puncak myelination pesat pada masa yang sama sebelum 18 bulan. Selepas usia ini, satu proses penyembelihan berlaku. Penulis mengaitkan fakta ini dengan perkembangan pesat perbendaharaan kata mengenai 2 tahun.

Sebaliknya, fasciculus arcuate, struktur yang bergabung dengan kawasan Broca dan Wernicke, meneruskan proses penyusunan pesat selepas usia ini. Sesungguhnya ia berkaitan dengan pemerolehan bahasa yang lebih rumit.

Malah, penilaian neuropsikologi kanak-kanak adalah berdasarkan kepada idea bahawa perkembangan fungsi kognitif kanak-kanak adalah bersamaan dengan pematangan serebrum mereka. Proses ini berlaku dalam dua paksi berbeza: paksi menegak dan paksi mendatar.

Proses pematangan serebrum mengikuti paksi menegak, bermula dari struktur subkortikal ke arah struktur kortikal (dari batang otak ke atas). Di samping itu, sebaik sahaja di dalam korteks, ia mengekalkan arah mendatar. Bermula di zon utama dan terus ke kawasan persatuan.

Kematangan mendatar ini membawa kepada perubahan progresif dalam hemisfera yang sama otak. Di samping itu, ia mewujudkan perbezaan struktur dan fungsi antara kedua-dua hemisfera.

Penyakit yang berkaitan dengan myelin

Penyembuhan yang cacat adalah sebab utama penyakit neurologi. Apabila axons kehilangan myelin mereka, yang dikenali sebagai demilelasi, isyarat saraf elektrik diubah.

Demilasi boleh berlaku akibat keradangan, masalah metabolik atau genetik. Walaupun, apa pun punca, kehilangan myelin menyebabkan disfungsi signifikan serat saraf. Khususnya, ia mengurangkan atau menghalang impuls saraf antara otak dan seluruh tubuh.

Penyelidik pada tahun 1980 kimia disebabkan kehilangan myelin dalam saraf tunjang kucing. Mereka mendapati bahawa impuls saraf bergerak lebih perlahan sepanjang serat saraf. Ini disebabkan bahawa kebanyakan masa isyarat tidak mencapai akhir akson.

Dalam tempoh ini, unsur-unsur myelin juga dikenalpasti, seperti protein yang membentuknya dan gen yang menyandarkannya. Menggunakan tikus, mereka mengubah gen yang menghasilkan protein ini, mengakibatkan kekurangan myelin.

Terima kasih kepada model tikus ini, mungkin telah diketahui lebih lanjut mengenai penyakit demameliner.

Kehilangan myelin pada manusia telah dikaitkan dengan beberapa gangguan sistem saraf pusat seperti strok, kecederaan saraf tunjang, dan pelbagai sklerosis..

Antara penyakit yang paling kerap berkaitan dengan myelin adalah:

- Sklerosis berbilang: dalam penyakit ini, sistem imun yang bertanggungjawab untuk mempertahankan tubuh bakteria dan virus, dengan keliru menyerang sarung myelin. Ini menyebabkan sel-sel saraf dan saraf tunjang tidak dapat berkomunikasi antara satu sama lain atau menghantar mesej kepada otot.

Gejala ini terdiri daripada keletihan, kelemahan, kesakitan dan kebas, kelumpuhan dan juga kehilangan penglihatan. Ia juga termasuk masalah kognitif dan kesukaran motor.

- Encephalomyelitis disebarkan akut: ia muncul akibat keradangan otak dan dalam sumsum ringkas tetapi sengit yang merosakkan myelin. Kehilangan wawasan, kelemahan, kelumpuhan, dan kesukaran dalam menyelaraskan pergerakan mungkin berlaku.

- Myelitis melintang: keradangan saraf tunjang yang menyebabkan kehilangan benda putih di tempat ini.

Kondisi lain adalah neuromyelitis optica, sindrom Guillain-Barré atau polyneuropathy demyelinating.

Bagi penyakit keturunan yang mempengaruhi myelin, leukodystrophy dan penyakit Charcot-Marie-Gigi boleh disebutkan. Keadaan yang lebih serius yang membahayakan myelin adalah penyakit Canavan.

Gejala-gejala demyelination sangat berbeza bergantung kepada fungsi sel-sel saraf yang terlibat. Manifestasi berbeza-beza mengikut setiap pesakit dan penyakit, dan mempunyai persembahan klinikal yang berbeza mengikut setiap kes. Gejala yang paling biasa ialah:

- Keletihan atau keletihan.

- Masalah penglihatan: seperti penglihatan kabur di tengah-tengah medan visual, yang hanya mempengaruhi satu mata. Sakit juga boleh muncul apabila mata bergerak. Satu lagi gejala adalah penglihatan berganda atau penglihatan yang kurang.

- Kehilangan pendengaran.

- Tinnitus atau tinnitus, yang merupakan persepsi bunyi atau dengung di telinga tanpa sumber luaran yang menghasilkannya.

- Tingling atau mati rasa kaki, lengan, muka atau batang. Ini biasanya dikenali sebagai neuropati.

- Kelemahan ekstrem.

- Gejala-gejala memburukkan atau muncul semula selepas terdedah kepada panas, seperti selepas mandi panas.

- Perubahan fungsi kognitif seperti masalah ingatan, atau kesukaran ucapan.

- Masalah koordinasi, keseimbangan atau ketepatan.

Pada masa ini penyelidikan sedang dijalankan ke atas myelin untuk merawat penyakit demameliner. Para saintis berusaha untuk memulihkan myelin yang rosak dan menghalang tindak balas kimia yang menghasilkan kerosakan ini.

Mereka juga sedang membina ubat untuk menghentikan atau membetulkan pelbagai sklerosis. Di samping itu, mereka menyiasat antibodi yang khususnya adalah mereka yang menyerang myelin dan sama ada sel stem boleh membalikkan kerosakan demilelinasi.

Rujukan

1. Carlson, N.R. (2006). Fisiologi tingkah laku 8th Ed Madrid: Pearson.
2. Encephalomyelitis disebarkan akut. (s.f.). Diambil pada 14 Mac, 2017, dari Institut Gangguan Neurologi Nasional dan Strok: english.ninds.nih.gov.
3. Myelin. (s.f.). Diambil pada 14 Mac, 2017, dari Wikipedia: en.wikipedia.org.
4. Myelin Sheath dan Multiple Sclerosis (MS). (9 Mac, 2017). Diperolehi daripada Emedicinehealth: emedicinehealth.com.
5. Myelin: Gambaran Keseluruhan. (24 Mac 2015). Diperolehi daripada BrainFacts: brainfacts.org.
6. Morell P., Quarles R.H. (1999). The Sheep Myelin. In: Siegel G.J, Agranoff B.W., Albers R.W., et al., Eds. Asid neurokimia: Aspek molekul, selular dan perubatan. Edisi ke-6. Philadelphia: Lippincott-Raven. Boleh didapati dari: ncbi.nlm.nih.gov.
7. Robertson, S. (11 Februari 2015). Apa itu Myelin? Diperolehi daripada Berita Sains Kesihatan Perubatan: news-medical.net.
8. Rosselli, M., Matute, E., & Ardila, A. (2010). Neuropsychology pembangunan kanak-kanak. Mexico, Bogotá: Editorial The Modern Manual.