Формування та відновлення мієлінового шару
Медицина 15.02.2018 lz
Розширення нервових клітин оточені шаром мієліну. Команда з Технічного університету Мюнхена (TUM) вперше спостерігала в прямому ефірі, як вона формується і як усувається пошкодження.
Мієлінову оболонку навколо продовжень нервових клітин (аксонів) можна порівняти з ізоляцією навколо електричних кабелів. Мієлін захищає аксон і робить можливим швидку передачу електричних сигналів. Якщо ізоляція пошкоджена, наприклад, при таких захворюваннях, як розсіяний склероз, це може призвести до серйозних симптомів збою.
Сегменти мієліну визначають швидкість передачі
Однак мієлін не утворює суцільної трубки навколо аксона, а ділиться на сегменти. Вони можуть бути різної довжини і відокремлені один від одного так званими мереживними кільцями Раньє. У складній мережі центральної нервової системи справа не в тому, щоб якомога швидше встановити всі зв’язки. Важливішим є точне налаштування: імпульси повинні знаходитись у потрібному місці точно в потрібний час. На те, як швидко інформація передається через аксон, також впливає кількість і довжина сегментів.
Розсіяний склероз (РС) - це хронічне запальне захворювання центральної нервової системи, при якому імунні клітини розщеплюють багаті жирами мієлінові оболонки в нервових волокнах. Реконструкція необхідна, але здатність до регенерації зменшується з віком. Чому?
Візерунки залишаються стабільними
Тіло людей і тварин принаймні частково здатне відновлювати пошкоджені мієлінові оболонки. Лікар. Тім Чопка, невролог з ТУМ, вперше спостерігав за цим процесом «вживу». Використовуючи спеціально розроблені речовини-маркери, він та його команда змогли зробити видимим, як утворюються сегменти мієліну навколо аксонів у спинному мозку даніо.
Вони виявили, що характерні закономірності з сегментами мієліну різної довжини вздовж аксона встановлюються протягом декількох днів після початку утворення мієліну. Після цього сегменти продовжують рости - врешті-решт, тіло риби теж росте, - але малюнок зберігається.
Пошкодження було усунуто
На наступному кроці Тім Чопка та його команда навмисно знищили окремі сегменти. "У нас був сюрприз", - каже Чопка. “Після руйнування шар мієліну почав динамічно змінюватися. Врешті-решт, пошкодження було усунуто, і в більшості випадків початковий зразок відновлений ». Реконструкція проходила за фіксованою схемою: спочатку сусідні сегменти розширювались, ніби щоб закрити проміжок. Потім між ними виріс новий сегмент, і вони зменшились до початкових розмірів.
Аксони впливають на сегментацію
Це призводить до важливого питання: Хто контролює створення та відновлення шаблону сегмента? "Наші спостереження говорять про те, що не мієліноутворюючі клітини, олігодендроцити, а аксони визначають, де утворюється мієлін", - говорить Тім Чопка. "Можна сказати, що вони найкраще знають, який шаблон необхідний для ідеальної швидкості передачі".
В даний час він та його команда досліджують, як змінюються схеми сегментів внаслідок спеціально активованої активності нервових клітин та речовин, що вивільняються в процесі. "Якщо ми зрозуміємо роль аксонів у регенерації мієліну, можуть з'явитися нові підходи до контролю за ними", - пояснює Чопка. "Це було б доречно, наприклад, для лікування таких захворювань, як розсіяний склероз." (TUM, червоний)