Das Nervensystem von Menschen und Wirbeltieren hat einen einzigen Strukturplan und wird durch den zentralen Teil dargestellt - das Gehirn und das Rückenmark sowie den peripheren Teil - Nerven, die sich von den zentralen Organen aus erstrecken, die Nervenfortsätze sind Zellen - Neuronen.
Ihre Kombination bildet das Nervengewebe, dessen Hauptfunktionen Erregbarkeit und Leitfähigkeit sind. Diese Eigenschaften werden hauptsächlich durch die strukturellen Merkmale der Hüllen von Neuronen und ihren Prozessen erklärt, die aus einer Substanz namens Myelin bestehen. In diesem Artikel werden wir die Struktur und Funktionen dieser Verbindung betrachten und mögliche Wege finden, sie wiederherzustellen.
Warum sind Neurozyten und ihre Fortsätze mit Myelin bedeckt
Es ist kein Zufall, dass Dendriten und Axone eine Schutzschicht aus Protein-Lipid-Komplexen haben. Tatsache ist, dass Erregung ein biophysikalischer Vorgang ist, der auf schwachen elektrischen Impulsen beruht. Wenn der elektrische Strom durch den Draht fließt, dann muss dieser mit einem Isoliermaterial umhüllt werden, um die Streuung elektrischer Impulse zu verringern und zu verhindernVerringerung des Stroms. Die Myelinscheide erfüllt die gleichen Funktionen in der Nervenfaser. Darüber hinaus ist es eine Stütze und versorgt die Faser mit Strom.
Chemische Zusammensetzung von Myelin
Wie die meisten Zellmembranen hat es eine Lipoproteinnatur. Außerdem ist der Fettgeh alt hier sehr hoch - bis zu 75% und der Proteingeh alt - bis zu 25%. Myelin enthält auch eine kleine Menge Glykolipide und Glykoproteine. Seine chemische Zusammensetzung unterscheidet sich in Spinal- und Hirnnerven.
Die ersteren haben einen hohen Geh alt an Phospholipiden - bis zu 45%, und der Rest sind Cholesterin und Cerebroside. Demyelinisierung (d. h. der Ersatz von Myelin durch andere Substanzen in den Nervenfortsätzen) führt zu schweren Autoimmunerkrankungen wie Multipler Sklerose.
Aus chemischer Sicht sieht dieser Vorgang so aus: Die Myelinscheide der Nervenfasern verändert ihre Struktur, was sich vor allem in einer Abnahme des Anteils von Lipiden im Verhältnis zu Proteinen äußert. Außerdem nimmt die Cholesterinmenge ab und der Wassergeh alt zu. Und all dies führt zu einem allmählichen Ersatz von myelinh altigen Oligodendrozyten oder Schwann-Zellen durch Makrophagen, Astrozyten und Interzellularflüssigkeit.
Das Ergebnis solcher biochemischer Veränderungen ist eine starke Abnahme der Fähigkeit der Axone, Erregungen zu leiten, bis hin zu einer vollständigen Blockierung des Durchgangs von Nervenimpulsen.
Eigenschaften von Neurogliazellen
Wie wir bereits gesagt haben, wird die Myelinscheide von Dendriten und Axonen durch spezielle gebildetStrukturen, die durch eine geringe Durchlässigkeit für Natrium- und Calciumionen gekennzeichnet sind und daher nur Ruhepotentiale haben (sie können keine Nervenimpulse leiten und elektrische Isolierfunktionen ausüben).
Diese Strukturen werden Gliazellen genannt. Dazu gehören:
- Oligodendrozyten;
- fibröse Astrozyten;
- Ependymzellen;
- plasmatische Astrozyten.
Alle von ihnen werden aus der äußeren Schicht des Embryos - Ektoderm - gebildet und haben einen gemeinsamen Namen - Makroglia. Die Gliazellen des sympathischen, parasympathischen und somatischen Nervs werden durch Schwann-Zellen (Neurolemmozyten) repräsentiert.
Struktur und Funktionen von Oligodendrozyten
Sie gehören zum zentralen Nervensystem und sind Makrogliazellen. Da Myelin eine Protein-Lipid-Struktur ist, hilft es, die Erregungsgeschwindigkeit zu erhöhen. Die Zellen selbst bilden eine elektrisch isolierende Schicht von Nervenenden im Gehirn und Rückenmark, die sich bereits in der Zeit der intrauterinen Entwicklung bildet. Ihre Fortsätze hüllen Neuronen sowie Dendriten und Axone in die F alten ihres äußeren Plasmalemmas ein. Es stellt sich heraus, dass Myelin das wichtigste elektrisch isolierende Material ist, das die Nervenfortsätze gemischter Nerven begrenzt.
Schwann-Zellen und ihre Eigenschaften
Die Myelinscheide der Nerven des peripheren Systems wird von Neurolemmozyten (Schwann-Zellen) gebildet. Ihr Unterscheidungsmerkmal ist, dass sie nur aus einem Axon eine Schutzhülle bilden können und solche Fortsätze nicht bilden könneninhärent in Oligodendrozyten.
Zwischen den Schwann-Zellen befinden sich in einem Abstand von 1-2 mm myelinfreie Bereiche, die sogenannten Ranvier-Knoten. Durch sie werden krampfhaft elektrische Impulse innerhalb des Axons ausgeführt.
Lemmozyten sind in der Lage, Nervenfasern zu reparieren und haben auch eine trophische Funktion. Als Folge genetischer Aberrationen beginnen Lemmozytenmembranzellen unkontrolliert mitotisch zu teilen und zu wachsen, wodurch sich Tumore - Schwannome (Neurinome) - in verschiedenen Teilen des Nervensystems entwickeln.
Die Rolle der Mikroglia bei der Zerstörung der Myelinstruktur
Mikroglia sind Makrophagen, die zur Phagozytose fähig sind und verschiedene pathogene Partikel - Antigene - erkennen können. Dank Membranrezeptoren produzieren diese Gliazellen Enzyme - Proteasen sowie Zytokine wie Interleukin 1. Es ist ein Vermittler des Entzündungsprozesses und der Immunität.
Die Myelinscheide, deren Funktion es ist, den axialen Zylinder zu isolieren und die Weiterleitung der Nervenimpulse zu verbessern, kann durch Interleukin geschädigt werden. Dadurch wird der Nerv "blank" und die Geschwindigkeit der Erregungsleitung stark reduziert.
Darüber hinaus provozieren Zytokine durch die Aktivierung von Rezeptoren einen übermäßigen Transport von Calciumionen in den Körper des Neurons. Proteasen und Phospholipasen beginnen, die Organellen und Fortsätze von Nervenzellen abzubauen, was zur Apoptose führt – dem Tod dieser Struktur.
Es zerfällt und zerfällt in Partikel, die von Makrophagen verschlungen werden. Dieses Phänomen heißtExzitotoxizität. Es verursacht die Degeneration von Neuronen und deren Enden, was zu Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson führt.
Zellnervenfasern
Wenn die Prozesse von Neuronen - Dendriten und Axonen - mit einer Myelinscheide bedeckt sind, werden sie als breiig bezeichnet und innervieren die Skelettmuskulatur und treten in die somatische Abteilung des peripheren Nervensystems ein. Myelinisierte Fasern bilden das vegetative Nervensystem und innervieren innere Organe.
Die fleischigen Fortsätze haben einen größeren Durchmesser als die fleischlosen und sind wie folgt aufgebaut: Axone biegen die Plasmamembran von Gliazellen und bilden lineare Mesaxone. Dann verlängern sie sich und die Schwann-Zellen wickeln sich wiederholt um das Axon und bilden konzentrische Schichten. Das Zytoplasma und der Kern der Lemmozyten bewegen sich in die Region der äußeren Schicht, die als Neurilemma oder Schwann-Membran bezeichnet wird.
Die innere Schicht eines Lemmozyten besteht aus einem geschichteten Mesoxon und wird als Myelinscheide bezeichnet. Seine Dicke in verschiedenen Teilen des Nervs ist nicht gleich.
Wie man die Myelinscheide wiederherstellt
In Anbetracht der Rolle der Mikroglia im Prozess der Nervendemyelinisierung stellten wir fest, dass unter der Wirkung von Makrophagen und Neurotransmittern (z. B. Interleukinen) Myelin zerstört wird, was wiederum zu einer Verschlechterung der Ernährung von Neuronen und führt eine Störung in der Übertragung von Nervenimpulsen entlang der Axone.
Diese Pathologie provoziert das Auftreten neurodegenerativer Phänomene: die Verschlechterung kognitiver Prozesse, vorherdes gesamten Gedächtnisses und Denkens, das Auftreten einer beeinträchtigten Koordination von Körperbewegungen und Feinmotorik.
Dadurch ist eine vollständige Behinderung des Patienten möglich, die als Folge von Autoimmunerkrankungen auftritt. Daher ist die Frage, wie Myelin wiederhergestellt werden kann, derzeit besonders akut. Zu diesen Methoden gehören in erster Linie eine ausgewogene Protein-Lipid-Diät, ein angemessener Lebensstil und das Fehlen von schlechten Gewohnheiten. In schweren Krankheitsfällen wird eine medikamentöse Behandlung eingesetzt, um die Anzahl reifer Gliazellen - Oligodendrozyten - wiederherzustellen.
