Myelin Đặc điểm, chức năng, sản xuất và bệnh

các myelin, hoặc vỏ myelin, là một chất béo bao quanh các sợi thần kinh và có chức năng làm tăng tốc độ của các xung thần kinh, tạo điều kiện giao tiếp giữa các tế bào thần kinh. Nó cũng cho phép tiết kiệm năng lượng lớn hơn của hệ thống thần kinh.

Myelin được tạo thành từ 80% lipid và 20% protein. Trong hệ thống thần kinh trung ương, các tế bào thần kinh sản xuất ra nó là các tế bào thần kinh đệm gọi là oligodendrocytes. Trong khi ở hệ thần kinh ngoại biên, chúng xảy ra thông qua các tế bào Schwann.

Hai protein chính của myelin được tạo ra bởi oligodendrocytes là PLP (protein proteolipid) và MBP (protein cơ bản myelin).

Khi myelin không phát triển đúng cách hoặc bị tổn thương vì một số lý do, các xung thần kinh của chúng ta chậm lại hoặc bị chặn. Đây là những gì xảy ra trong các bệnh mất liên kết, làm phát sinh các triệu chứng như tê, thiếu phối hợp, tê liệt, thị lực và các vấn đề về nhận thức.

Khám phá về myelin

Chất này được phát hiện vào giữa những năm 1800, nhưng phải gần nửa thế kỷ trước khi chức năng quan trọng của nó là chất cách điện được tiết lộ..

Vào giữa thế kỷ XIX, các nhà khoa học đã tìm thấy một thứ kỳ lạ trong các sợi thần kinh phân nhánh từ tủy sống. Họ quan sát thấy rằng chúng được bao phủ bởi một chất nhờn trắng sáng bóng.

Nhà nghiên cứu bệnh học người Đức Rudolf Virchow là người đầu tiên sử dụng khái niệm "myelin". Nó xuất phát từ tiếng Hy Lạp "myelós", có nghĩa là "tủy", đề cập đến một cái gì đó trung tâm hoặc nội bộ.

Điều này là do anh ta nghĩ rằng myelin nằm trong các sợi thần kinh. So sánh không chính xác với tủy xương.

Sau đó, người ta phát hiện ra rằng chất này bao bọc các sợi trục của các tế bào thần kinh, tạo thành vỏ. Bất kể vị trí của vỏ myelin, chức năng đều giống nhau: truyền tín hiệu điện hiệu quả.

Vào những năm 1870, bác sĩ người Pháp Louis-Antoine Ranvier đã lưu ý rằng vỏ myelin không liên tục. Đó là, có những khoảng dọc theo sợi trục không có myelin. Những người này đã sử dụng tên của nốt Ranvier và phục vụ để tăng tốc độ dẫn truyền thần kinh.

Cấu trúc myelin như thế nào?

Myelin bao quanh sợi trục hoặc mở rộng dây thần kinh tạo thành một ống. Các ống không tạo thành một lớp phủ liên tục, nhưng bao gồm một loạt các phân khúc. Mỗi người trong số họ đo khoảng 1mm.

Giữa các phân đoạn, có những mảnh sợi trục nhỏ không được gọi là nốt Ranvier. Các biện pháp này từ 1 đến 2 micromet.

Do đó, sợi trục được bọc myelin giống như một chuỗi ngọc trai kéo dài. Điều này tạo điều kiện cho sự dẫn truyền muối của xung thần kinh, nghĩa là các tín hiệu "nhảy" từ nút này sang nút khác. Điều này cho phép tốc độ dẫn truyền nhanh hơn ở tế bào thần kinh bị myelin hóa so với tế bào khác không có myelin.

Myelin cũng phục vụ như một chất cách điện hóa để các thông điệp không mở rộng ra các tế bào lân cận và tăng sức đề kháng của sợi trục.

Dưới vỏ não có hàng triệu sợi trục kết nối các tế bào thần kinh vỏ não với những sợi được tìm thấy trong các phần khác của não. Trong mô này có nồng độ myelin cao tạo cho nó màu trắng đục. Do đó, nó được gọi là chất trắng hoặc chất trắng.

Nó được sản xuất như thế nào?

Một oligodendrocyte có thể tạo ra tới 50 phần myelin. Khi hệ thống thần kinh trung ương đang phát triển, các tế bào này tạo ra sự kéo dài giống như mái chèo của một chiếc xuồng.

Sau đó, mỗi trong số chúng được cuộn nhiều lần xung quanh một mảnh sợi trục, tạo ra các lớp myelin. Do đó, nhờ vào mỗi mái chèo, người ta đã thu được một đoạn vỏ myelin của sợi trục.

Trong hệ thần kinh ngoại biên cũng có myelin, nhưng nó được sản xuất bởi một loại tế bào thần kinh gọi là tế bào Schwann.

Hầu hết các sợi trục của hệ thần kinh ngoại biên được phủ myelin. Vỏ myelin cũng được phân chia như trong hệ thống thần kinh trung ương. Mỗi vùng myelin tương ứng với một tế bào Schwann được quấn nhiều lần quanh sợi trục.

Thành phần hóa học của myelin được sản xuất bởi oligodendrocytes và tế bào Schwann là khác nhau.

Do đó, trong bệnh đa xơ cứng, hệ thống miễn dịch của những bệnh nhân này chỉ tấn công protein myelin được tạo ra bởi các oligodendrocytes chứ không phải do tế bào Schwann tạo ra. Do đó, hệ thần kinh ngoại biên không bị tổn hại.

Tính năng

Tất cả các sợi trục của hệ thống thần kinh của hầu hết các động vật có vú đều được bọc bằng vỏ myelin. Chúng được ngăn cách với nhau bởi các nốt của Ranvier.

Các tiềm năng hành động di chuyển khác nhau bởi các sợi trục với myelin so với các chất không myelin hóa (thiếu chất này).

Myelin quấn quanh sợi trục mà không cho phép dịch ngoại bào đi vào giữa chúng. Vị trí sợi trục duy nhất tiếp xúc với dịch ngoại bào là trong các nốt Ranvier, giữa mỗi vỏ myelin.

Do đó, tiềm năng hành động được tạo ra và đi qua sợi trục có bao myelin. Trong khi nó đi qua khu vực đầy mielina, tiềm năng sẽ giảm dần, nhưng nó vẫn có sức mạnh để giải phóng một tiềm năng hành động khác trong các nốt sau. Các tiềm năng được lặp lại trong mỗi nốt của Ranvier, được gọi là dẫn truyền "muối"..

Kiểu lái xe này được tạo điều kiện bởi cấu trúc của myelin, cho phép các xung động đi nhanh hơn nhiều qua não của chúng ta.

Do đó, chúng ta có thể phản ứng kịp thời với những nguy hiểm có thể xảy ra, hoặc phát triển các nhiệm vụ nhận thức trong vài giây. Ngoài ra, điều này dẫn đến tiết kiệm năng lượng lớn cho não của chúng ta.

Myelin và phát triển hệ thần kinh

Quá trình myelin hóa chậm, và bắt đầu khoảng 3 tháng sau khi thụ tinh.

Nó phát triển trong những thời điểm khác nhau tùy thuộc vào khu vực của hệ thống thần kinh đang được hình thành. Ví dụ, khu vực trước trán là khu vực cuối cùng bị myelin hóa và chịu trách nhiệm cho các chức năng phức tạp như lập kế hoạch, ức chế, thúc đẩy, tự điều chỉnh, v.v..

Khi sinh ra, chỉ có một số vùng não bị myelin hóa hoàn toàn. Giống như các vùng thân não, mà phản xạ trực tiếp. Khi các sợi trục của bạn được myelin hóa, các nơ-ron đạt được chức năng tối ưu và lái xe nhanh hơn và hiệu quả hơn.

Mặc dù quá trình myelin hóa bắt đầu trong giai đoạn sau sinh, nhưng các sợi trục thần kinh của bán cầu não thực hiện quá trình này muộn hơn một chút.

Từ tháng thứ tư của cuộc đời, các tế bào thần kinh bị myelin cho đến tuổi thơ thứ hai (từ 6 đến 12 tuổi). Sau đó, nó tiếp tục ở tuổi thiếu niên (từ 12 đến 18 tuổi) cho đến khi trưởng thành sớm, có liên quan đến sự phát triển của các chức năng nhận thức phức tạp.

Các khu vực cảm giác và vận động chính của vỏ não bắt đầu quá trình myel hóa của chúng trước các khu vực hiệp hội phía trước và bên. Sau này được phát triển đầy đủ hơn 15 năm.

Các sợi ủy, chiếu và liên kết được myelin hóa muộn hơn các vùng chính. Trên thực tế, cấu trúc hợp nhất cả hai bán cầu não (được gọi là corpus callosum), phát triển sau khi sinh và hoàn thành quá trình myel hóa sau 5 năm. Sự my hóa lớn hơn của khối lượng tử thi có liên quan đến chức năng nhận thức tốt hơn.

Nó đã được chứng minh rằng quá trình myel hóa đi đôi với sự phát triển nhận thức của con người. Các kết nối nơ-ron thần kinh của vỏ não đang trở nên phức tạp và quá trình myel hóa của chúng có liên quan đến việc thực hiện các hành vi ngày càng phức tạp.

Ví dụ, người ta đã quan sát thấy rằng trí nhớ làm việc được cải thiện khi thùy trán phát triển và tủy. Trong khi điều tương tự cũng xảy ra với các kỹ năng trực giác và sự my hóa vùng paralal.

Các kỹ năng vận động phức tạp hơn, chẳng hạn như ngồi hoặc đi bộ, phát triển từng chút một song song với quá trình teo não.

Ông và cộng sự (2008) đã phát hiện ra rằng các khu vực của Broca và Wernicke vượt qua đỉnh điểm của sự myel hóa nhanh chóng cùng một lúc trước 18 tháng tuổi. Sau tuổi này, sự giảm tốc của quá trình myel hóa xảy ra. Các tác giả tương quan thực tế này với sự phát triển nhanh chóng của từ vựng khoảng 2 năm.

Mặt khác, fasciculus vòng cung, cấu trúc gia nhập khu vực Broca và Wernicke, tiếp tục một quá trình myel hóa nhanh chóng sau tuổi này. Chắc chắn nó có liên quan đến việc mua lại một ngôn ngữ phức tạp hơn.

Trên thực tế, việc đánh giá tâm thần kinh ở trẻ em dựa trên ý tưởng rằng sự phát triển các chức năng nhận thức của trẻ tương đương với sự trưởng thành não của chúng. Quá trình này xảy ra ở hai trục khác nhau: trục dọc và trục ngang.

Quá trình trưởng thành của não theo một trục thẳng đứng, bắt đầu trong các cấu trúc dưới vỏ đối với các cấu trúc vỏ não (từ thân não trở lên). Ngoài ra, một khi bên trong vỏ não, nó duy trì một hướng ngang. Bắt đầu trong các khu vực chính và tiếp tục đến các khu vực liên kết.

Sự trưởng thành theo chiều ngang này dẫn đến những thay đổi tiến bộ trong cùng một bán cầu não. Ngoài ra, nó thiết lập sự khác biệt về cấu trúc và chức năng giữa hai bán cầu.

Bệnh liên quan đến myelin

Một myelination khiếm khuyết là lý do chính cho các bệnh thần kinh. Khi các sợi trục mất myelin, được gọi là demyelination, các tín hiệu thần kinh điện bị thay đổi.

Demyelination có thể xảy ra do viêm, các vấn đề trao đổi chất hoặc di truyền. Mặc dù, bất kể nguyên nhân là gì, việc mất myelin gây ra rối loạn chức năng đáng kể của các sợi thần kinh. Đặc biệt, nó làm giảm hoặc ngăn chặn các xung thần kinh giữa não và phần còn lại của cơ thể.

Các nhà nghiên cứu vào năm 1980 về mặt hóa học đã gây ra sự mất myelin trong tủy sống của mèo. Họ phát hiện ra rằng các xung thần kinh di chuyển chậm hơn dọc theo các sợi thần kinh. Điều này gây ra rằng hầu hết thời gian các tín hiệu không đến cuối sợi trục.

Trong giai đoạn này, các yếu tố của myelin cũng đã được xác định, chẳng hạn như các protein tạo ra nó và các gen mã hóa chúng. Sử dụng chuột, họ đã thay đổi các gen tạo ra các protein này, dẫn đến thiếu hụt myelin.

Nhờ những mô hình chuột này, người ta có thể biết nhiều hơn về các bệnh mất liên kết.

Mất myelin ở người có liên quan đến một số rối loạn hệ thần kinh trung ương như đột quỵ, chấn thương tủy sống và bệnh đa xơ cứng..

Một số bệnh thường gặp nhất liên quan đến myelin là:

- Bệnh đa xơ cứng: trong bệnh này, hệ thống miễn dịch chịu trách nhiệm bảo vệ cơ thể của vi khuẩn và vi rút, tấn công nhầm vào vỏ myelin. Điều này khiến các tế bào thần kinh và tủy sống không thể giao tiếp với nhau hoặc gửi tin nhắn đến cơ bắp.

Các triệu chứng bao gồm từ mệt mỏi, yếu, đau và tê, đến tê liệt và thậm chí mất thị lực. Nó cũng bao gồm suy giảm nhận thức và khó khăn về vận động.

- Viêm não lan tỏa cấp tính: xuất hiện do viêm não và trong tủy ngắn nhưng dữ dội gây tổn thương myelin. Mất thị lực, yếu cơ, tê liệt và khó phối hợp các cử động có thể xảy ra.

- Viêm tủy ngang: viêm tủy sống gây mất chất trắng ở nơi này.

Các điều kiện khác là viêm cơ thần kinh optica, hội chứng Guillain-Barré hoặc polyneuropathies demyelinating.

Đối với các bệnh di truyền ảnh hưởng đến myelin, bệnh bạch cầu và bệnh Charcot-Marie-Răng có thể được đề cập. Một tình trạng nghiêm trọng hơn gây hại cho myelin là bệnh của Canavan.

Các triệu chứng của demyelination rất đa dạng tùy thuộc vào chức năng của các tế bào thần kinh liên quan. Các biểu hiện khác nhau tùy theo từng bệnh nhân và bệnh, và có các biểu hiện lâm sàng khác nhau tùy theo từng trường hợp. Các triệu chứng phổ biến nhất là:

- Mệt mỏi hoặc mệt mỏi.

- Vấn đề về thị lực: chẳng hạn như mờ mắt ở trung tâm của trường thị giác, chỉ ảnh hưởng đến một mắt. Đau cũng có thể xuất hiện khi mắt di chuyển. Một triệu chứng khác là nhìn đôi hoặc giảm thị lực.

- Nghe kém.

- Ù tai hoặc ù tai, đó là nhận thức về âm thanh hoặc ù trong tai mà không có nguồn bên ngoài tạo ra chúng.

- Đau nhói hoặc tê ở chân, cánh tay, mặt hoặc thân cây. Điều này thường được gọi là bệnh thần kinh.

- Điểm yếu của tứ chi.

- Các triệu chứng xấu đi hoặc xuất hiện trở lại sau khi tiếp xúc với nhiệt, chẳng hạn như sau khi tắm nước nóng.

- Thay đổi các chức năng nhận thức như vấn đề về trí nhớ hoặc khó nói.

- Các vấn đề về phối hợp, cân bằng hoặc chính xác.

Hiện tại nghiên cứu đang được tiến hành trên myelin để điều trị các bệnh mất liên kết. Các nhà khoa học tìm cách tái tạo myelin bị hư hại và ngăn chặn các phản ứng hóa học tạo ra những thiệt hại này.

Họ cũng đang phát triển các loại thuốc để ngăn chặn hoặc điều chỉnh bệnh đa xơ cứng. Ngoài ra, họ đang nghiên cứu loại kháng thể nào đặc biệt là loại kháng thể tấn công myelin và liệu các tế bào gốc có thể đảo ngược được tác hại của sự khử ion.

Tài liệu tham khảo

1. Carlson, N.R. (2006). Sinh lý học của hành vi thứ 8 Ed. Madrid: Pearson.
2. Viêm não lan tỏa cấp tính. (s.f.). Truy cập ngày 14 tháng 3 năm 2017, từ Viện Rối loạn Thần kinh và Đột quỵ Quốc gia: english.ninds.nih.gov.
3. Myelin. (s.f.). Truy cập ngày 14 tháng 3 năm 2017, từ Wikipedia: en.wikipedia.org.
4. Vỏ bọc Myelin và bệnh đa xơ cứng (MS). (Ngày 9 tháng 3 năm 2017). Thu được từ Emesinehealth: emedicinehealth.com.
5. Myelin: Tổng quan. (Ngày 24 tháng 3 năm 2015). Lấy từ BrainFacts: brainfacts.org.
6. Morell P., Quarles R.H. (1999). Vỏ bọc Myelin. Trong: Siegel G.J., Agranoff B.W., Albers R.W., et al., Eds. Thần kinh cơ bản: Các khía cạnh phân tử, tế bào và y tế. Tái bản lần thứ 6 Philadelphia: Lippincott-Quạ. Có sẵn từ: ncbi.nlm.nih.gov.
7. Robertson, S. (ngày 11 tháng 2 năm 2015). Myelin là gì? Lấy từ Tin tức Khoa học Đời sống Y tế: news-medical.net.
8. Rosselli, M., Matute, E., & Ardila, A. (2010). Thần kinh học phát triển trẻ em. Mexico, Bogotá: Biên tập Hướng dẫn hiện đại.