Žmonių ir stuburinių gyvūnų nervų sistema turi vieną struktūrinį planą ir ją vaizduoja centrinė dalis – smegenys ir nugaros smegenys, taip pat periferinė dalis – nervai, besitęsiantys iš centrinių organų, kurie yra nervų procesai. ląstelės – neuronai.
Jų derinys sudaro nervinį audinį, kurio pagrindinės funkcijos yra jaudrumas ir laidumas. Šios savybės pirmiausia paaiškinamos neuronų ir jų procesų, susidedančių iš medžiagos, vadinamos mielinu, struktūrinėmis ypatybėmis. Šiame straipsnyje apžvelgsime šio junginio struktūrą ir funkcijas, taip pat išsiaiškinsime galimus būdus, kaip jį atkurti.
Kodėl neurocitai ir jų procesai yra padengti mielinu
Neatsitiktinai dendritai ir aksonai turi apsauginį sluoksnį, susidedantį iš b altymų ir lipidų kompleksų. Faktas yra tas, kad sužadinimas yra biofizinis procesas, pagrįstas silpnais elektriniais impulsais. Jei elektros srovė teka per laidą, pastarasis turi būti padengtas izoliacine medžiaga, kad būtų sumažintas elektros impulsų sklaida ir išvengtasrovės sumažinimas. Mielino apvalkalas atlieka tas pačias funkcijas nervinėje skaiduloje. Be to, tai yra atrama ir taip pat suteikia energijos pluoštui.
Cheminė mielino sudėtis
Kaip ir dauguma ląstelių membranų, jis turi lipoproteinų prigimtį. Be to, riebalų kiekis čia yra labai didelis - iki 75%, o b altymų - iki 25%. Mieline taip pat yra nedidelis kiekis glikolipidų ir glikoproteinų. Jo cheminė sudėtis skiriasi stuburo ir kaukolės nervuose.
Pirmuosiuose yra daug fosfolipidų – iki 45%, o likusi dalis yra cholesterolio ir cerebrozidų. Demielinizacija (ty mielino pakeitimas kitomis medžiagomis nervų procesuose) sukelia sunkias autoimunines ligas, tokias kaip išsėtinė sklerozė.
Cheminiu požiūriu šis procesas atrodys taip: nervinių skaidulų mielino apvalkalas keičia savo struktūrą, o tai pirmiausia pasireiškia lipidų procento, palyginti su b altymais, sumažėjimu. Be to, mažėja cholesterolio kiekis ir didėja vandens kiekis. Ir visa tai veda prie laipsniško mielino turinčių oligodendrocitų arba Schwann ląstelių pakeitimo makrofagais, astrocitais ir tarpląsteliniu skysčiu.
Tokių biocheminių pokyčių rezultatas bus smarkiai sumažėjęs aksonų gebėjimas atlikti sužadinimą iki visiško nervinių impulsų perdavimo blokavimo.
Neuroglijų ląstelių ypatybės
Kaip jau minėjome, mielino dendritų ir aksonų apvalkalą sudaro specialūsstruktūros, kurioms būdingas mažas natrio ir kalcio jonų pralaidumas, todėl turi tik ramybės potencialą (jos negali perduoti nervinių impulsų ir atlikti elektros izoliacinių funkcijų).
Šios struktūros vadinamos gliutinėmis ląstelėmis. Tai apima:
- oligodendrocitai;
- pluoštiniai astrocitai;
- ependiminės ląstelės;
- plazminiai astrocitai.
Visos jos susidaro iš išorinio embriono sluoksnio – ektodermos ir turi bendrą pavadinimą – makroglijos. Simpatinių, parasimpatinių ir somatinių nervų glia yra sudaryta iš Schwann ląstelių (neurolemmocitų).
Oligodendrocitų struktūra ir funkcijos
Jie yra centrinės nervų sistemos dalis ir yra makroglijos ląstelės. Kadangi mielinas yra b altymų ir lipidų struktūra, jis padeda padidinti sužadinimo greitį. Pačios ląstelės sudaro elektriškai izoliuojantį nervų galūnėlių sluoksnį galvos ir nugaros smegenyse, susidarantį jau intrauterinio vystymosi laikotarpiu. Jų procesai apvynioja neuronus, taip pat dendritus ir aksonus, jų išorinės plazmalemos raukšlėse. Pasirodo, mielinas yra pagrindinė elektrą izoliuojanti medžiaga, ribojanti mišrių nervų nervinius procesus.
Schwann ląstelės ir jų savybės
Periferinės sistemos nervų mielino apvalkalą sudaro neurolemmocitai (Schwann ląstelės). Jų skiriamasis bruožas yra tas, kad jie gali sudaryti tik vieno aksono apsauginį apvalkalą ir negali formuoti tokių procesų.būdingas oligodendrocitams.
Tarp Schwann ląstelių 1–2 mm atstumu yra sritys, kuriose nėra mielino, vadinamieji Ranvier mazgai. Per juos elektriniai impulsai spazmiškai perduodami aksone.
Lemocitai gali atstatyti nervines skaidulas, taip pat atlieka trofinę funkciją. Dėl genetinių aberacijų lemmocitų membranos ląstelės pradeda nekontroliuojamą mitozinį dalijimąsi ir augimą, dėl to įvairiose nervų sistemos dalyse išsivysto navikai – švannomos (neurinomos).
Mikroglijų vaidmuo naikinant mielino struktūrą
Mikroglijos yra makrofagai, galintys fagocituoti ir atpažinti įvairias patogenines daleles – antigenus. Dėl membraninių receptorių šios glijos ląstelės gamina fermentus – proteazes, taip pat citokinus, tokius kaip interleukinas 1. Tai yra uždegiminio proceso ir imuniteto tarpininkas.
Interleukinas gali pažeisti mielino apvalkalą, kurio funkcija yra izoliuoti ašinį cilindrą ir pagerinti nervinio impulso laidumą. Dėl to nervas yra „plikas“, o sužadinimo laidumo greitis smarkiai sumažėja.
Be to, citokinai, aktyvindami receptorius, išprovokuoja pernelyg didelį kalcio jonų transportavimą į neurono kūną. Proteazės ir fosfolipazės pradeda ardyti nervinių ląstelių organelius ir procesus, o tai sukelia apoptozę – šios struktūros mirtį.
Jis suyra, suyra į daleles, kurias suryja makrofagai. Šis reiškinys vadinamaseksitotoksiškumas. Tai sukelia neuronų ir jų galūnių degeneraciją, sukeldama tokias ligas kaip Alzheimerio ir Parkinsono liga.
Pulpos nervinės skaidulos
Jei neuronų procesai – dendritai ir aksonai yra padengti mielino apvalkalu, tai jie vadinami pulpais ir inervuoja griaučių raumenis, patenkančius į periferinės nervų sistemos somatinį skyrių. Nemielinizuotos skaidulos sudaro autonominę nervų sistemą ir inervuoja vidaus organus.
Pulšiniai procesai yra didesnio skersmens nei nemėsingi ir susidaro taip: aksonai sulenkia glijos ląstelių plazminę membraną ir suformuoja linijinius mezaksonus. Tada jie pailgėja ir Schwann ląstelės pakartotinai apsivynioja aplink aksoną, sudarydamos koncentrinius sluoksnius. Lemmocitų citoplazma ir branduolys pereina į išorinio sluoksnio sritį, kuri vadinama neurilema arba Švano membrana.
Vidinis lemocito sluoksnis susideda iš sluoksniuoto mezoksono ir vadinamas mielino apvalkalu. Jo storis skirtingose nervo dalyse yra nevienodas.
Kaip atkurti mielino apvalkalą
Atsižvelgdami į mikroglijos vaidmenį nervų demielinizacijos procese, nustatėme, kad veikiant makrofagams ir neuromediatoriams (pavyzdžiui, interleukinams) mielinas sunaikinamas, o tai savo ruožtu pablogina neuronų mitybą ir nervinių impulsų perdavimo išilgai aksonų sutrikimas.
Ši patologija provokuoja neurodegeneracinių reiškinių atsiradimą: pažinimo procesų pablogėjimą, priešvisos atminties ir mąstymo, sutrikusi kūno judesių koordinacija ir smulkioji motorika.
Dėl to galima visiška paciento negalia, kuri atsiranda dėl autoimuninių ligų. Todėl šiuo metu ypač aktualus klausimas, kaip atkurti mieliną. Šie metodai visų pirma apima subalansuotą b altymų ir lipidų mitybą, tinkamą gyvenimo būdą ir žalingų įpročių nebuvimą. Sunkiais susirgimų atvejais gydymas vaistais taikomas siekiant atkurti subrendusių glijos ląstelių – oligodendrocitų skaičių.
