Myeline

Net zo Myeline een speciaal, bijzonder lipidenrijk biomembraan is de naam die eraan wordt gegeven, dat als een zogenaamde myeline-omhulling of myeline-omhulsel axonen van de zenuwcellen van het perifere zenuwstelsel en het centrale zenuwstelsel omsluit en de zenuwvezels elektrisch isoleert.

Door de regelmatige onderbrekingen van de myeline-omhulsels (Ranvier-koordringen) vindt de elektrische prikkelgeleiding abrupt plaats van koord naar koord, wat leidt tot een hogere geleidingssnelheid dan bij continue prikkelgeleiding.

Wat is myeline?

Myeline is een speciaal biomembraan dat de axonen van het perifere zenuwstelsel (PNS) en het centrale zenuwstelsel (CZS) omhult en ze elektrisch isoleert van andere zenuwen. De myeline in de PNS wordt gevormd door Schwann-cellen, waarbij het myelinemembraan van een Schwann-cel slechts een sectie van een en hetzelfde axon in meerdere of vele lagen 'omhult'.

In het CZS worden de myeline-membranen gevormd door sterk vertakte oligodendrocyten. Vanwege hun speciale anatomie met veel vertakte armen, kunnen oligodendrocyten hun myeline-membraan beschikbaar maken voor maximaal 50 axonen tegelijkertijd. De myeline-omhulsels van de axonen worden elke 0,2 tot 1,5 mm onderbroken door Ranvier-koordringen, wat leidt tot een plotselinge (saltatorische) transmissie van elektrische prikkels die sneller is dan de continue transmissie.

De myeline beschermt de zenuwvezels die naar binnen lopen tegen elektrische signalen van andere zenuwen en vereist het laagst mogelijke transmissieverlies, zelfs over relatief lange afstanden. Axonen van de PNS kunnen een lengte bereiken van meer dan 1 meter.

Anatomie en structuur

Het hoge aandeel lipiden in myeline heeft een complexe structuur en bestaat voornamelijk uit cholesterolen, cerebrosiden, fosfolipiden zoals lecithine en andere lipiden. De eiwitten die het bevat, zoals myeline basic protein (MBP) en het myeline-geassocieerde glycoproteïne en enkele andere eiwitten, hebben een beslissende invloed op de structuur en sterkte van het myeline.

De samenstelling en structuur van myeline is verschillend in het CZS en PNS. De myeline oligodendrocyt glycoproteïne (MOG) speelt een belangrijke rol bij de myelinisatie van de axonen van het CZS. Het speciale eiwit wordt niet gevonden in de Schwann-cellen, die het myeline-membraan vormen van de axonen van het PNS. Het perifere myeline-eiwit-22 is waarschijnlijk verantwoordelijk voor de stevigere structuur van de myeline van de Schwann-cellen in vergelijking met de structuur van de myeline van de oligodendrocyten.

Naast de regelmatige onderbrekingen van de myeline-omhulsels door de Ranvier-bindringen, zijn er zogenaamde Schmidt-Lantermann-inkepingen in de myeline-omhulsels, ook wel myeline-incisies genoemd. Dit zijn cytoplasmatische restanten van Schwann-cellen of oligodendrocyten, die als smalle stroken door alle myeline-lagen lopen om de noodzakelijke uitwisseling van stoffen tussen de cellen te verzekeren.

Ze vervullen de functie van gap junctions, die de uitwisseling van stoffen tussen het cytoplasma van twee aangrenzende cellen mogelijk maken en mogelijk maken.

Functie en taken

Een van de belangrijkste functies van de myeline of het myeline-membraan is de elektrische isolatie van de axonen en de zenuwvezels die in het axon lopen en de snelle overdracht van elektrische signalen. Enerzijds beschermt de elektrische isolatie tegen signalen van andere niet-gemyeliniseerde zenuwen en zorgt het ervoor dat de zenuwprikkels zo snel en met zo min mogelijk verlies worden overgedragen.

Overdrachtssnelheid en "geleidingsverliezen" zijn vooral belangrijk voor axonen in het PNS vanwege hun lengte, soms meer dan een meter. De elektrische isolatie van de axonen en ook van de individuele zenuwvezels maakte in de loop van de evolutie een soort miniaturisatie van het zenuwstelsel mogelijk. Alleen de uitvinding van myelinisatie door evolutie maakte krachtige hersenen met een enorm aantal neuronen en een nog groter aantal synaptische verbindingen mogelijk. Ongeveer 50% van de massa van de hersenen bestaat uit witte stof, d.w.z. gemyeliniseerde axonen.

Zonder myelinisatie zouden zelfs op afstand vergelijkbare complexe hersenprestaties volledig onmogelijk zijn in zo'n kleine ruimte. De oogzenuw die uit het netvlies komt en die ongeveer 2 miljoen gemyeliniseerde zenuwvezels bevat, wordt gebruikt om de verhoudingen te illustreren. Zonder de bescherming van de myeline zou de oogzenuw bij dezelfde prestatie een diameter van meer dan een meter moeten hebben. Gelijktijdig met de myelinisatie kwam de saltatorische stimulusgeleiding naar voren in de evolutie, wat een duidelijk snelheidsvoordeel heeft ten opzichte van de continue stimulusgeleiding.

Simpel gezegd kan men zich voorstellen dat ionenkanalen worden geopend en gesloten via een depolarisatie om het actiepotentiaal door te geven aan de volgende sectie (internode). Hier wordt het actiepotentiaal met dezelfde sterkte weer opgebouwd, doorgegeven en aan het einde van de sectie wordt de ionenpomp via de depolarisatie weer geactiveerd en wordt de potentiaal overgedragen naar de volgende sectie.

Ziekten

Een van de meest bekende ziekten die direct verband houdt met een geleidelijke afbraak van het myeline-membraan van axonen is multiple sclerose (MS). In de loop van de ziekte wordt de myeline in de axonen afgebroken door het eigen immuunsysteem, zodat MS kan worden ingedeeld in de categorie neurodegeneratieve auto-immuunziekten.

In tegenstelling tot het Guillain-Barré-syndroom, waarbij het immuunsysteem de zenuwcellen direct aanvalt ondanks bescherming tegen het myeline-membraan, maar waarvan de neuronale schade gedeeltelijk door het lichaam wordt geregenereerd, kan het door MS gedegenereerde myeline niet worden vervangen. De exacte oorzaken van het optreden van MS zijn (nog) niet voldoende onderzocht, maar MS komt vaker voor in families, zodat tenminste een bepaalde genetische aanleg kan worden aangenomen.

Ziekten die de afbraak van myeline in het CZS veroorzaken en gebaseerd zijn op erfelijke genetische defecten, staan ​​bekend als leukodystrofieën of adrenoleukodystrofie als het genetische defect zich op een locus op het X-chromosoom bevindt.

Een vitamine B12-deficiëntieziekte, pernicieuze anemie, ook wel de ziekte van Biermer genoemd, leidt ook tot een afbraak van de myeline-omhulsels en veroorzaakt overeenkomstige symptomen. In de vakliteratuur wordt besproken in hoeverre het ontstaan ​​van psychische aandoeningen zoals schizofrenie causaal verband kan houden met functiestoornissen van het myeline-membraan.