ไมอีลิน: โครงสร้างหน้าที่และโรค

ไมอีลินเป็นชื่อที่เรียกว่าไบโอเมมเบรนชนิดพิเศษที่อุดมด้วยไขมันโดยเฉพาะซึ่งส่วนใหญ่ทำหน้าที่เป็นสิ่งที่เรียกว่า ปลอกไมอีลิน หรือปลอกไขกระดูกล้อมรอบแอกซอนของเซลล์ประสาทของอุปกรณ์ต่อพ่วง ระบบประสาท และระบบประสาทส่วนกลางและฉนวนไฟฟ้าใยประสาทที่มีอยู่ เนื่องจากการหยุดชะงักของปลอกไมอีลินเป็นประจำ (วงแหวนสายไฟของ Ranvier) การนำไฟฟ้าของสิ่งเร้าเกิดขึ้นทันทีจากวงแหวนสายไฟไปยังวงแหวนสายไฟส่งผลให้ความเร็วในการนำไฟฟ้าโดยรวมสูงกว่าการนำไฟฟ้าแบบต่อเนื่อง

ไมอีลินคืออะไร?

ไมอีลินเป็นไบโอเมมเบรนชนิดพิเศษที่เคลือบแอกซอนของอุปกรณ์ต่อพ่วง ระบบประสาท (PNS) และระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) และป้องกันไฟฟ้าจากอื่น ๆ เส้นประสาท. ไมอีลินใน PNS ถูกสร้างขึ้นโดยเซลล์ Schwann และเยื่อไมอีลินของเซลล์ Schwann "ห่อ" เพียงส่วนเดียวเท่านั้น ซอน ครั้งละหลาย ๆ ชั้น ในระบบประสาทส่วนกลางเยื่อไมอีลินเกิดจากโอลิโกเดนโดรไซท์ที่แตกแขนงอย่างมาก เนื่องจากลักษณะทางกายวิภาคพิเศษที่มีแขนที่แตกแขนงจำนวนมาก oligodendrocytes สามารถให้เยื่อไมอีลินได้ถึง 50 แอกซอนพร้อมกัน ปลอกไมอีลินของแอกซอนจะถูกขัดจังหวะทุกๆ 0.2 ถึง 1.5 มม. โดยวงแหวนรัดของ Ranvier ส่งผลให้โหมดการส่งผ่านสิ่งเร้าทางไฟฟ้าที่ผิดปกติ (เค็ม) เร็วกว่าโหมดการส่งต่อเนื่อง ไมอีลินปกป้องภายใน วิ่ง ใยประสาทจากสัญญาณไฟฟ้าจากอื่น ๆ เส้นประสาท และเงื่อนไขการส่งผ่านโดยสูญเสียน้อยที่สุดแม้ในระยะทางที่ค่อนข้างไกล แอกซอนของ PNS สามารถเข้าถึงความยาวได้มากกว่า 1 เมตร

กายวิภาคศาสตร์และโครงสร้าง

ไมอีลินที่มีไขมันสูงมีโครงสร้างที่ซับซ้อนและประกอบด้วยคอเลสเตอรอลซีโรไซด์เป็นหลัก phospholipids เช่น เลซิตินและอื่น ๆ ไขมัน. โปรตีน ประกอบด้วยโปรตีนไมอีลินพื้นฐาน (MBP) และไกลโคโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับไมอีลินและโปรตีนอื่น ๆ มีอิทธิพลชี้ขาดต่อโครงสร้างและ ความแข็งแรง ของไมอีลิน องค์ประกอบและโครงสร้างของไมอีลินแตกต่างกันในระบบประสาทส่วนกลางและ PNS ในการเชื่อมแอกซอนของระบบประสาทส่วนกลาง myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG) มีบทบาทสำคัญ ไม่พบโปรตีนชนิดนี้ในเซลล์ Schwann ที่สร้างเยื่อไมอิลินของแอกซอน PNS มีแนวโน้มว่าโปรตีนไมอีลินส่วนปลาย -22 ให้โครงสร้างที่กระชับของไมอีลินเซลล์ชวานน์เมื่อเทียบกับโครงสร้างของไมอีลินโอลิโกเดนโดรไซท์ นอกเหนือจากการขัดจังหวะปกติของปลอกไมอีลินโดยวงแหวนสายไฟของ Ranvier แล้วยังมีสิ่งที่เรียกว่า Schmidt-Lantermann notches หรือที่เรียกว่า myelin incisures ในปลอกไมอีลิน สิ่งเหล่านี้คือเศษซากไซโตพลาสซึมของเซลล์ Schwann หรือโอลิโกเดนโดรไซท์ที่ขยายเป็นแถบแคบ ๆ ผ่านปลอกไมอีลินทั้งหมดเพื่อให้มีการแลกเปลี่ยนวัสดุที่จำเป็นระหว่างเซลล์ พวกเขาทำหน้าที่ของจุดเชื่อมช่องว่างที่อนุญาตและเปิดใช้งานการแลกเปลี่ยนสารระหว่างไซโทพลาสซึมของเซลล์สองเซลล์ที่อยู่ติดกัน

หน้าที่และภารกิจ

หน้าที่ที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของไมอีลินหรือเยื่อไมอีลินคือการป้องกันแอกซอนและใยประสาทด้วยไฟฟ้า วิ่ง ภายใน ซอน และเพื่อให้การส่งสัญญาณไฟฟ้าอย่างรวดเร็ว ในอีกด้านหนึ่งฉนวนไฟฟ้าจะป้องกันสัญญาณจากไมอีลีนอื่น ๆ เส้นประสาทและในทางกลับกันการส่งกระแสประสาทต้องมีการสูญเสียต่ำและเร็วที่สุด ความเร็วในการส่งและ“ การสูญเสียการนำไฟฟ้า” มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับแอกซอนใน PNS เนื่องจากความยาวซึ่งบางครั้งอาจเกินหนึ่งเมตร ในช่วงวิวัฒนาการฉนวนไฟฟ้าของแอกซอนและเส้นใยประสาทแต่ละเส้นทำให้เกิดการย่อขนาดของ ระบบประสาท. มีเพียงการประดิษฐ์ myelination โดยวิวัฒนาการเท่านั้นที่ทำให้สมองที่ทรงพลังมีเซลล์ประสาทจำนวนมากและมีการเชื่อมต่อ synaptic จำนวนมากขึ้น ประมาณ 50% ของ สมอง มวล ประกอบด้วยสารสีขาว ได้แก่ แอกซอนไมอีลีน โดยไม่ต้อง myelination แม้ในระยะไกลจะคล้ายกัน สมอง ความซับซ้อนจะเป็นไปไม่ได้เลยในพื้นที่เล็ก ๆ เช่นนี้ ประสาทตา ที่โผล่ออกมาจากเรตินาซึ่งมีเส้นใยประสาทไมอีลินประมาณ 2 ล้านเส้นทำหน้าที่แสดงสัดส่วน หากไม่มีการป้องกันไมอีลิน ประสาทตา จะต้องมีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่าหนึ่งเมตรสำหรับเอาต์พุตเดียวกัน ในเวลาเดียวกันกับการเกิด myelination การนำสิ่งเร้าที่เป็นเกลือเกิดขึ้นในวิวัฒนาการซึ่งมีข้อได้เปรียบด้านความเร็วที่ชัดเจนเหนือการนำการกระตุ้นอย่างต่อเนื่องเข้าใจง่ายเราสามารถจินตนาการได้ว่าช่องไอออนถูกเปิดและปิดโดยการแยกขั้วเพื่อส่งผ่าน ศักยภาพในการดำเนินการ ไปยังส่วนถัดไป (internode) ที่นี่ ศักยภาพในการดำเนินการ ถูกสร้างขึ้นอีกครั้งในแบบเดียวกัน ความแข็งแรงส่งต่อและในตอนท้ายของส่วนผ่านการดีโพลาไรซ์อีกครั้งเพื่อเปิดใช้งานปั๊มไอออนและส่งต่อศักยภาพไปยังส่วนถัดไป

โรค

หนึ่งในโรคที่รู้จักกันดีที่สุดที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการสลายตัวของเยื่อไมอีลินของแอกซอนอย่างค่อยเป็นค่อยไปคือ หลายเส้นโลหิตตีบ (นางสาว). ในขณะที่โรคดำเนินไปไมอีลินของแอกซอนจะถูกย่อยสลายโดยตัวผู้ป่วยเอง ระบบภูมิคุ้มกันทำให้ MS อยู่ในประเภทของ neurodegenerative โรคภูมิต้านตนเอง. ซึ่งแตกต่างจาก Guillain-Barré syndrome ซึ่งในช่วง ระบบภูมิคุ้มกัน โจมตีเซลล์ประสาทโดยตรงแม้จะมีการป้องกันโดยเยื่อไมอีลิน แต่ความเสียหายของเซลล์ประสาทถูกสร้างขึ้นใหม่บางส่วนโดยร่างกายไม่สามารถเปลี่ยนไมอีลินที่เสื่อมสภาพโดย MS ได้ สาเหตุที่แท้จริงของการเกิด MS ยังไม่ได้รับการวิจัยอย่างเพียงพอ แต่ MS เกิดขึ้นในครอบครัวดังนั้นอย่างน้อยก็สามารถสันนิษฐานการจัดการทางพันธุกรรมได้ โรคที่ทำให้เกิดการย่อยสลายของไมอีลินในระบบประสาทส่วนกลางและขึ้นอยู่กับความบกพร่องทางพันธุกรรมที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมเรียกว่า leukodystrophies หรือ adrenoleukodystrophy หากความบกพร่องทางพันธุกรรมอยู่บนตำแหน่งของโครโมโซม X ก การขาดวิตามิน B12 โรคร้าย โรคโลหิตจางหรือที่เรียกว่าโรค Biermer ยังนำไปสู่การย่อยสลายของปลอกไมอีลินและทำให้เกิดอาการที่เกี่ยวข้อง วรรณกรรมกล่าวถึงขอบเขตที่พัฒนาการของความเจ็บป่วยทางจิตเช่น โรคจิตเภท อาจเกี่ยวข้องกับ ปลอกไมอีลิน ความผิดปกติ