Образуване и възстановяване на миелиновия слой
Медицина 15.02.2018 lz
Разширенията на нервните клетки са заобиколени от миелинов слой. Екип от Техническия университет в Мюнхен (TUM) за първи път наблюдава "на живо" как се формира и как се възстановяват щетите.
Миелиновата обвивка около удължения на нервните клетки (аксони) може да се сравни с изолацията около електрическите кабели. Миелинът предпазва аксона и прави възможно бързото предаване на електрически сигнали. Ако изолацията е повредена, например при заболявания като множествена склероза, това може да доведе до тежки симптоми на повреда.
Миелиновите сегменти определят скоростта на предаване
Миелинът обаче не образува непрекъсната тръба около аксона, а е разделен на сегменти. Те могат да бъдат с различна дължина и всеки от тях е отделен един от друг чрез така наречените пръстени за връзване на Ranvier. В сложната мрежа на централната нервна система не става въпрос за осъществяване на всички връзки възможно най-бързо. По-важното е фината настройка: импулсите трябва да са на точното място в точното време. Колко бързо се предава информация през аксон, също се влияе от броя и дължината на сегментите.
Множествената склероза (МС) е хронично възпалително заболяване на централната нервна система, при което имунните клетки разграждат богатите на мазнини миелинови обвивки в нервните влакна. Необходима е реконструкция, но способността за регенерация намалява с възрастта. Защо?
Моделите остават стабилни
Тялото на хора и животни е поне частично способно да възстанови повредените миелинови обвивки. Д-р Тим Чопка, невролог от TUM, наблюдава този процес „на живо“ за първи път. Използвайки специално разработени маркери, той и неговият екип успяха да направят видимо как миелиновите сегменти се образуват около аксоните в гръбначния мозък на зебра.
Те откриха, че характерни модели с миелинови сегменти с различна дължина по аксон се установяват в рамките на няколко дни след началото на образуването на миелина. След това сегментите продължават да растат - в края на краищата тялото на рибата също расте - но моделът се запазва.
Възстановени са щети
В следващата стъпка Тим Чопка и екипът му умишлено унищожиха отделни сегменти. „Имахме изненада“, казва Чопка. „След разрушаването миелиновият слой започна да се променя динамично. В крайна сметка щетите бяха отстранени и в повечето случаи първоначалният модел беше възстановен. “Реконструкцията следваше фиксирана схема: Първо, съседните сегменти се разшириха, сякаш за да запълнят празнината. Тогава между тях нарасна нов сегмент и те се свиха до първоначалния си размер.
Аксоните влияят на сегментацията
Това води до важен въпрос: Кой контролира създаването и възстановяването на сегментния модел? "Нашите наблюдения показват, че не миелин-образуващите клетки, олигодендроцитите, а аксоните определят къде се образува миелинът", казва Тим Чопка. „Може да се каже, че те най-добре знаят кой модел е необходим за идеалната скорост на предаване.“
Понастоящем той и неговият екип изследват как се променят моделите на сегментите в резултат на специфично задействаната активност на нервните клетки и освобождаващите се в процеса вещества. „Ако разберем ролята на аксоните в регенерацията на миелина, могат да се появят нови подходи за тяхното управление“, обяснява Чопка. „Това би било от значение за лечението на заболявания като множествена склероза например.“ (TUM, червено)