Аксон оболочки аксона процесс миелинизации. Основной белок миелина
|
Компонент | |||
|
В миелине |
В белом веществе |
В сером веществе |
|
|
Белки | |||
|
Общ.фосфолипиды | |||
|
Фофатидилсерин | |||
|
Фосфатидилинозит | |||
|
Холестерин | |||
|
Сфингомиелин | |||
|
Церебозиды | |||
|
Плазмогены | |||
|
ганглиозиды | |||
Строение нервного волокна. Миелиновая оболочка
Из аксонов нейронов образуются нервные волокна . Каждое волокно состоит из осевого цилиндра (аксона), внутри которого находится аксоплазма с нейрофибриллами, митохондриями и синаптическими пузырьками.
В зависимости от строения оболочек, окутывающих аксоны, нервные волокна делят на: безмиелиновые (безмякотные) и миелиновые (мякотные).
1. Безмиелиновое волокно
Безмиелиновое волокно состоит из 7-12 тонких аксонов, которые проходят внутри тяжа, образованного цепочкой нейроглиальных клеток.
Безмиелиновые волокна имеют постганглионарные нервные волокна, входящие в состав вегетативной нервной системы.
2. Миелиновое волокно
Миелиновое волокно состоит из одного аксона, который окутан миелиновой оболочкой и окружен глиальными клетками.
Миелиновая оболочка образована плазматической мембраной Шванновской или олигодендроглиальной клетки, которая сложена вдвое и многократно обернута вокруг аксона. По длине аксона миелиновая оболочка образует короткие чехольчики - междоузлия , между которыми имеются немиелизированные участки – перехваты Ранвье.
Миелиновое волокно более совершенно, чем безмиелиновое, т.к. оно обладает более высокой скоростью передачи нервного импульса.
Миелиновые волокна имеют проводниковая система соматической нервной системы, преганглионарные волокна вегетативной нервной системы.
Молекулярная организация миелиновой оболочки (по Х.Хидену)
1-аксона; 2-миелин; 3-ось волокна; 4-белок (наружные слои); 5-липиды; 6-белок (внутренний слой); 7-холестерин; 8-цереброзид; 9- сфингомиелин; 10-фосфатидилсерин.
Химический состав миелина
Миелин содержит много липидов, мало цитоплазмы и белков. Мембрана миелиновой оболочки в расчете на сухую массу содержит 70% липидов (что в целом составляет около 65% всех липидов мозга) и 30% белков. 90% всех липидов миелина приходиться на холестерин, фосфолипиды и цереброзиды. Миелин содержит немного ганглиозидов.
Белковый состав миелина периферической и центральной нервной системы различен. Миелин ЦНС содержит три белка:
Протеолипид, составляет 35 – 50% от общего содержания белка в миелине, имеет молекулярную массу 25кДа, растворим в органических растворителях;
Основной белок А 1 , составляет 30% от общего содержания белка в миелине, имеет молекулярную массу 18кДа, растворим в слабых кислотах;
Белки Вольфграма - несколько кислых белков большой массы растворимых в органических растворителях, функция которых неизвестна. Составляют 20% от общего содержания белка в миелине.
В миелине ПНС, протеолипид отсутствует, основной белок представлен белками А 1 (немного), Р 0 и Р 2 .
В миелине обнаружена ферментативная активность:
холестеролэстеразы;
фосфодиэстеразы, гидролизирующей цAMФ;
протеинкиназы А, фосфорилирующей основной белок;
сфингомиелиназы;
карбоангидразы.
Миелин благодаря своему строению обладает более высокой стабильностью (устойчивостью к разложению), чем другие плазматических мембран.
ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ В НЕРВНОЙ ТКАНИ
Энергетический обмен нервной ткани
Для мозга характерна высокая интенсивность энергетического обмена с преобладанием аэробных процессов. При массе 1400г (2% массы тела), он получает около 20% крови, выбрасываемой сердцем и приблизительно 30% всего кислорода, находящегося в артериальной крови.
Максимальный энергетический обмен в мозге наблюдается к периоду окончания миелинизации и завершения процессов дифференцировки у детей в возрасте 4 лет. При этом быстро растущая нервная ткань потребляет около 50% всего кислорода поступающего в организм.
Максимальная скорость дыхания обнаружена в коре больших полушарий, минимальная – в спинном мозге и периферических нервах. Нейронам свойственен аэробный обмен, тогда как метаболизм нейроглии адаптирован и к анаэробным условиям. Интенсивность дыхания серого вещества в 4 раза выше, чем белого.
В отличие от других органов, головной мозг практически не располагает запасами кислорода. Резервный кислород мозга расходуется в течение 10-12 секунд, что объясняет высокую чувствительность нервной системы к гипоксии.
Основным энергетическим субстратом нервной ткани является глюкоза, окисления которой обеспечивается ее энергией на 85-90%. Нервная ткань потребляет до 70% свободной глюкозы, выделяемой из печени в артериальную кровь. В физиологических условиях 85-90% глюкозы метаболизируется аэробным путем, а 10-15% - анаэробным.
В качестве дополнительных энергетических субстратов нейроны и глиальные клетки могут использовать аминокислоты , в первую очередь глутамат и аспартат.
В экстремальных состояниях нервная ткань переключается на кетоновые тела (до 50% всей энергии).
В ранний постнатальный период в мозге также окисляются свободные жирные кислоты и кетоновые тела .
Полученная энергия тратится в первую очередь:
на создание мембранного потенциала , который используется для проведения нервных импульсов и активного транспорта;
для работы цитоскелета , обеспечивающего аксональный транспорт, выделение нейромедиаторов, пространственной ориентации структурных единиц нейрона;
для синтеза новых веществ , в первую очередь нейромедиаторов, нейропептидов, а также нуклеиновых кислот, белков, липидов;
для обезвреживания аммиака .
Обмен углеводов нервной ткани
Нервная ткань характеризуется высоким углеводным обменом, в котором преобладает катаболизм глюкозы. Так как нервная ткань инсулиннезависима , с высокой активностью гексокиназы (имеет низкую константу Михаэлиса Ментона) и низкой концентрацией глюкозы, глюкоза поступает из крови в нервную ткань постоянно, даже если в крови мало глюкозы и отсутствует инсулин.
Активность ПФШ нервной ткани невелика. НАДФН 2 используется при синтезе нейромедиаторов, аминокислот, липидов, гликолипидов, компонентов нуклеиновых кислот и для работы антиоксидантной системы.
Высокая активность ПФШ наблюдается у детей в период миелинизации и при травмах головного мозга.
Обмен белков и аминокислот нервной ткани
Нервная ткань характеризуется высоким обменом аминокислот и белков.
Скорость синтеза и распада белков в разных отделах головного мозга неодинакова. Белки серого вещества больших полушарий и белки мозжечка отличаются высокой скоростью обновления, что связано с синтезом медиаторов, БАВ, специфических белков. Белое вещество, богатое проводниковыми структурам, обновляется особенно медленно.
Аминокислоты в нервной ткани используется как:
источник «сырья» для синтеза белков, пептидов, некоторых липидов, ряда гормонов, витаминов, биогенных аминов и др. В сером веществе преобладает синтез БАВ, в белом – белков миелиновой оболочки.
нейротрансмиттеры и нейромодуляторы. Аминокислоты и их производные участвуют в синаптической передаче (глу), в осуществлении межнейрональных связей.
Источник энергии . Нервная ткань окисляет в ЦТК аминокислоты глутаминовой группы и аминокислоты с разветвленной боковой цепью (лейцин, изолейцин, валин).
Для выведения азота . При возбуждение нервной системы возрастает образование аммиака (в первую очередь за счет дезаминирования АМФ), который связывается с глутаминовой кислотой с образованием глутамина. Реакцию с затратой АТФ катализирует глутаминсинтетаза.
Аминокислоты глутаминовой группы имеют самый активный метаболизм в нервной ткани.
N -ацетиласпарагиновая кислота (АцА) является частью внутриклеточного пула анионов и резервуаром ацетильных групп. Ацетильные группы экзогенной АцА служат источником углерода для синтеза жирных кислот в развивающемся мозге.
Ароматические аминокислоты имеют особое значение как предшественники катехоламинов и серотонина.
Метионин является источником метильных групп и на 80% используется для синтеза белка.
Цистатионин важен для синтеза сульфитидов и сульфатилрованных мукополисахаридов.
Обмен азота нервной ткани
Непосредственным источником аммиака в головном мозге служит непрямое дезаминирование аминокислот с участием глутаматдегидрогеназы, а так же дезаминирование с участием АМФ–ИМФ цикла.
Обезвреживание токсичного аммиака в нервной ткани происходит с участием α-кетоглутарата и глутамата.
Липидный обмен нервной ткани
Особенностью обмена липидов в мозге является то, что они не используются в качестве энергетического материала, а в основном идут на строительные нужды. Липидный обмен в целом невысокий и различается в белом и сером веществе.
В нейронах серого вещества из фосфоглицеридов наиболее интенсивно обновляются фосфотидилхолины и особенно фосфотидилинозитол, который является предшественником внутриклеточного посредника ИТФ.
Обмен липидов в миелиновых оболочках протекает медленно, очень медленно обновляются холестерин, цереброзиды и сфингомиелины. У новорожденных холестерин синтезируется в самой нервной ткани, у взрослых этот синтез резко снижается, вплоть до полного прекращения.
Демиелинизация Demyelination заболевание, вызванное избирательным повреждением миелиновой оболочки, проходящей вокруг нервных волокон
Демиелинизация - патологический процесс, при котором миелинизированные нервные волокна теряют свой изолирующий миелиновый слой. Миелин, фагоцитированный микроглией и макрофагами, а впоследствии - астроцитами, замещается фиброзной тканью (бляшками). Демиелинизация нарушает проведение импульса по проводящим путям белого вещества головного и спинного мозга; периферические нервы не поражаются.
ДЕМИЕЛИНИЗАЦИЯ - разрушение миелиновой оболочки нервных волокон в результате воспаления, ишемии, травмы, токсико-метаболических или иных расстройств.
Демиелинизация (Demyelination) - заболевание, вызванное избирательным повреждением миелиновой оболочки, проходящей вокруг нервных волокон центральной или периферической нервной системы. Это в свою очередь приводит к нарушению функций миелиновых нервных волокон. Демиелинизация может быть первичной (например, при рассеянном склерозе), или развивается после травмы черепа.
ДЕМИЕЛИНИЗИРУЮЩИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ
Заболевания, одним из основных проявлений которых является разрушение миелина, - одна из наиболее актуальных проблем клинической медицины, преимущественно неврологии. В последние годы наблюдается отчетливое увеличение числа случаев заболеваний, сопровождающихся повреждением миелина.
Миелин - особый вид клеточной мембраны, окружающей отростки нервных клеток, в основном аксоны, в центральной (ЦНС) и периферической нервной системе (ПНС).
Основные функции миелина:
питание аксона
изоляция и ускорение проведения нервного импульса
опорная
барьерная функции.
По химическому составу миелин - это липопротеидная мембрана, состоящая из биомолекулярного липидного слоя, расположенного между мономолекулярными слоями белков, спирально закрученная вокруг интернодального сегмента нервного волокна.
Липиды миелина представлены фосфолипидами, гликолипидами и стероидами. Все эти липиды построены по единому плану и обязательно имеют гидрофобный компонент ("хвост") и гидрофильную группу ("головку").
Белки составляют до 20% сухой массы миелина. Они бывают двух видов: белки, расположенные на поверхности, и белки, погруженные в липидные слои или пронизывающие мембрану насквозь. Всего описано более 29 белков миелина. Основной белок миелина (ОБМ), протеолипидный белок (ПЛП), миелин-ассоциированный гликопротин (МАГ) составляют до 80% массы белка. Они выполняют структурную, стабилизирующую, транспортную функции, обладают выраженными иммуногенными и энцефалитогенными свойствами. Среди мелких белков миелина особое внимание заслуживает миелин-олигодендроцитарный гликопротеин (МОГ) и ферменты миелина, имеющие большое значение в поддержании структурно-функциональных взаимоотношений в миелине.
Миелины ЦНС и ПНС отличаются по своему химическому составу
в ПНС миелин синтезируется шванновскими клетками, причем несколько клеток синтезируют миелин для одного аксона. Одна шванновская клетка образует миелин только для одного сегмента между участками без миелина (перехватами Ранвье). Миелин ПНС заметно толще, чем в ЦНС. Такой миелин имеют все периферические и черепные нервы, только короткие проксимальные сегменты черепных нервов и спинно-мозговых корешков содержат миелин ЦНС. Зрительный и обонятельный нервы содержат преимущественно центральный миелин
в ЦНС миелин синтезируется олигодендроцитами, причем одна клетка принимает участие в миелинизации нескольких волокон.
Разрушение миелина является универсальным механизмом реакции нервной ткани на повреждение.
Болезни миелина подразделяются на две основные группы
миелинопатии
- связаны с биохимическим дефектом строения миелина, как правило, генетически обусловленным
Миелинокластии - в основе миелинокластических (или демиелинизирующих) заболеваний лежит разрушение нормально синтезированного миелина под влиянием различных воздействий, как внешних, так и внутренних.
Подразделение на эти две группы весьма условно, так как первые клинические проявления миелинопатий могут быть связаны с воздействием различных внешних факторов, а миелинокластии вероятнее всего развиваются у предрасположенных лиц.
Наиболее распространенное заболевание из всей группы болезней миелина - рассеянный склероз. Именно с этим заболеванием приходится наиболее часто проводить дифференциальную диагностику.
Наследственные миелинопатии
Клинические проявления большинства этих заболеваний чаще отмечаются уже в детском возрасте. В то же время имеется ряд заболеваний, которые могут начинаться в более позднем возрасте.
Адренолейкодистрофии (АЛД) связаны с недостаточностью функции коры надпочечников и характеризуются активной диффузной демиелинизацией различных отделов как ЦНС, так и ПНС. Основной генетический дефект при АЛД связан с локусом на Х-хромосоме - Xq28, генетический продукт которого (белок ALD-P) является пероксисомальным мембранным белком. Тип наследования в типичных случаях - рецессивный, зависимый от пола. В настоящее время описано более 20 мутаций в разных локусах, связанных с разными клиническими вариантами АЛД.
Основной метаболический дефект при этом заболевании - увеличение содержания в тканях насыщенных жирных кислот с длинной цепью (особенно С-26) , что приводит к грубым нарушениям структуры и функций миелина. Наряду с дегенеративным процессом в патогенезе болезни существенное значение имеет хроническое воспаление в ткани мозга, связанное с повышенной продукцией фактора некроза опухолей альфа (ФНО-a). Фенотип АЛД определяется активностью этого воспалительного процесса и вероятнее всего обусловлен как различным набором мутаций на Х-хромосоме, так и аутосомной модификацией влияния дефектного генетического продукта, т.е. сочетанием основного генетического дефекта в половой Х-хромосоме со своеобразным набором генов на других хромосомах.
Они, как и немиелинизиро- ванные, окружены глиальными клетками (они называются шванновские клетки), но мембраны этих клеток плотно прилегают к мембране нервного волокна. Сами шванновские клетки уплощаются, охватывают аксон и многократно закручиваются вокруг него наподобие изоляции электрического кабеля. Соприкасающиеся мембраны шванновской клетки смыкаются, образуя плотные пластинки - мезаксон. Смыкание и образование мезак- сона происходит за счет взаимодействия белков, примыкающих к внутренней стороне мембраны.
Белки наружной стороны мембраны тоже взаимодействуют, образуя неплотные пластинки, которые чередуются с плотными. В зависимости от диаметра аксона оболочка, образованная вокруг нервного волокна шванновской клеткой, может содержать от 10 до 200 мембранных слоев. При этом всегда сохраняется сома шванновской клетки, содержащая основные органеллы. Принципиальное строение миелинизированного нервного волокна показано на рис. 2.22. Миелиновая оболочка, таким образом, представляет собой совокупность мембран шванновских клеток. Основным компонентом мембран являются фосфолипиды (с высоким содержанием сфингомиелина), обладающие хорошими изоляционными свойствами, т.е. высоким электрическим сопротивлением.
Рис. 2.22.
Каждая шванновская клетка, накрученная на аксон, создает по ходу аксона миелинизированный участок длиной 1-2 мм. Между последовательно расположенными шванновскими клетками всегда остается неизолированная (немиелинизированная) область волокна длиной 2-3 мкм, где ионы могут свободно переходить через мембрану из внеклеточной жидкости в аксоплазму и обратно. Эту область аксона называют перехватом Ран- вье. Таким образом, мембрана аксона состоит из регулярно чередующихся миелинизированных (межперехватных) участков длиной 1-2 мм и перехватов Ранвье длиной 2-3 мкм (см. рис. 2.22). В ЦНС миелинизированные нервные волокна выглядят так же, как в периферических нервах. Единственная особенность состоит в том, что в ЦНС одна клетка глии (оли- годендроцит) способна давать отростки к нескольким аксонам, формируя миелиповую оболочку вокруг каждого из них.
Распространение потенциала действия по миелинизированным нервным волокнам благодаря особенностям механизма является прерывистым или скачкообразным (сальтаторным). Измерения показали, что в миели- низированном участке волокна электрическое сопротивление мембраны примерно в 5000 раз больше, чем в перехвате Ранвье. Наличие столь разнородных по электрической проводимости участков мембраны миелинизи- рованного волокна создает особые условия для распространения по нему ПД. Генерация ПД в одном из перехватов Ранвье приводит к тому, что мембрана на этом участке перезаряжается, становясь заряженной с «плюсом» внутри и «минусом» снаружи (рис. 2.23).
Рис. 2.23.
ПД, возникший в одном возбужденном перехвате Ранвье, вызывает развитие локальных токов, замыкающихся лишь в следующем перехвате, где происходят деполяризация мембраны и генерация следующего ПД
Между таким возбужденным и соседними невозбужденными миелини- зированными участками мембраны возникает разность потенциалов. Эта разность порождает местные электрические токи, но они не могут выходить наружу через миелиновую оболочку ввиду ее высокого сопротивления. Поэтому нерастраченные утечкой в наружную среду локальные токи текут дальше внутри аксона по аксоплазме до соседнего невозбужденного перехвата Ранвье (см. рис. 2.23). Только там они могут проходить через мембрану, гасить ее электронегативный заряд и замыкаться.
Вызываемая такими локальными токами деполяризация соседнего перехвата активирует там входящий трансмембранный натриевый ток, приводя к генерации ПД уже в соседнем перехвате Ранвье (см. рис. 2.23). Следовательно, ПД как бы «перепрыгивает» через межперехватные участки нервного волокна, покрытые миелиновой оболочкой, и возникает только в перехватах Ранвье. Такой механизм распространения возбуждения называется сальтаторным , или скачкообразным. Он позволяет еще быстрей и экономичней передавать информацию по сравнению с непрерывным проведением, поскольку в процесс возбуждения вовлекается не вся мембрана, а только ее небольшие участки.
Для распространения возбуждения важно, чтобы амплитуда ПД в 5-6 раз превышала величину деполяризации, необходимую для возбуждения соседнего перехвата Ранвье. В результате столь значительной разности потенциалов между возбужденным и невозбужденным перехватами возникают ионные токи, текущие внутри аксона. Амплитуды токов сохраняются достаточно большими, чтобы деполяризовать не только ближайший перехват Ранвье, но и один-два следующих. В результате ПД может «перепрыгивать» не только через один, но даже через несколько перехватов. Таким образом, для миелинизированных волокон характерен высокий фактор надежности распространения ПД. Это имеет особое значение при локальном снижении возбудимости соседнего перехвата из-за механического или фармакологического воздействия. Благодаря высокому фактору надежности возбуждение будет распространяться по волокну, несмотря на повреждения одного-двух перехватов Ранвье.
Наряду с высоким фактором надежности сальтаторпое проведение ПД имеет еще ряд преимуществ по сравнению с непрерывным. Скачкообразная генерация ПД повышает скорость проведения возбуждения в миелинизированных волокнах в 5-50 раз. Действительно, длина межиерехватных участков составляет около 2 мм, а перехватов Ранвье - 1-2 мкм. С учетом того, что возбуждение может возникать не в следующем, а во втором или третьем перехвате, получается, что ПД распространяется по волокну скачками длиной 2-4 мм. Кроме того, сальтаторное проведение возбуждения экономит энергию для аксона. В миелинизированных волокнах деполяризуются только перехваты, что позволяет приблизительно в 100 раз снизить потерю ионов. В связи с этим снижаются траты энергии, необходимые для восстановления трансмембранной разности концентраций ионов натрия и калия после проведения серии нервных импульсов. Наконец, в крупных миелинизированных волокнах имеется еще одна особенность сальтаторного проведения: высокая изоляция миелиновой оболочкой в сочетании с 50-кратно сниженной электрической емкостью межперех- ватной мембраны позволяет осуществлять реполяризацию ПД путем перемещения очень незначительного числа ионов.
Важнейшие закономерности процесса распространения возбуждения по нервным волокнам следующие:
- 1) потенциал действия распространяется по нервным волокнам без затухания, амплитуда потенциала действия одинакова на любом расстоянии от места его возникновения;
- 2) генерация ПД нервными волокнами практически не вызывает их утомления;
- 3) нервные волокна обладают высокой лабильностью, т.е. могут воспроизводить потенциал действия с очень высокой частотой;
- 4) расстояние, на которое распространяется потенциал действия, ограничено только длиной нервного волокна;
- 5) распространение потенциала действия - активный процесс, в ходе которого изменяется состояние ионных каналов мембраны волокна, а также расходуется энергия гидролиза АТФ для восстановления трансмембранных ионных градиентов;
- 6) ПД распространяется по каждому нервному волокну изолированно - не переходит с одного волокна на другое. Это обусловлено значительно более низким сопротивлением межклеточной жидкости по сравнению с сопротивлением мембраны волокон. Из-за этого текущие между возбужденным и невозбужденным участками наружные местные токи проходят в основном по межклеточной жидкости, не затекая и не действуя на другие волокна;
- 7) проведение возбуждения по нервному волокну возможно лишь в том случае, если сохранена его анатомическая и физиологическая целостность. Фактор надежности проведения сигнала у миелинизированных нервных волокон выше, чем у немиелинизированных.
Рассеянный склероз – это еще одно свидетельство несовершенства нашей иммунной системы, которая иногда «сходит с ума» и начинает атаковать не внешнего «врага», а ткани собственного организма. При этом заболевании клетки иммунной системы разрушают миелиновую оболочку нервных волокон, которая образуется в процессе развития организма из определенного типа глиальных клеток – «служебных» клеток нервной системы. Миелиновая оболочка покрывает аксоны – длинные отростки нейрона, которые играют роль «проводов», по которым проходит нервный импульс. Сама же оболочка служит для электроизоляции, и в результате ее разрушения прохождение импульса по нервному волокну замедляется в 5-10 раз.
На фото по периферии бляшек видны скопления макрофагов (коричневая окраска). Макрофаги привлекаются в очаг поражения и активируются другими клетками иммунной системы – Т-лимфоцитами. Активированные макрофаги фагоцитируют («съедают») погибающий миелин, а, кроме того, сами способствуют его повреждению, продуцируя протеазы, провоспалительные молекулы, активные формы кислорода. (Иммуногистохимия, маркер макрофагов – CD68).
В норме клетки иммунной системы, как и другие клетки крови, не способны проникать непосредственно в нервную ткань – их не пускает так называемый гематоэнцефалический барьер. Но при рассеянном склерозе этот барьер становится проходимым: «сошедшие с ума» лимфоциты получают доступ к нейронам и их аксонам, где и начинают атаковать молекулы миелина, представляющего собой сложную многослойную белково-липидную структуру. Так запускается каскад молекулярных событий, приводящих к разрушению миелина, а иногда и самих аксонов.
Разрушение миелина сопровождается развитием воспаления и склерозированием пораженного участка, т.е. образованием соединительнотканного рубца в виде бляшки, замещающего миелиновую оболочку. Соответственно, в этом участке проводящая функция аксона нарушается. Бляшки расположены диффузно, рассеянно по нервной системе. Именно с таким расположением очагов поражения связано и само название болезни – «рассеянный» склероз, которая не имеет никакого отношения к обычной рассеянности (той, о которой мы иногда говорим в быту – «совсем склероз у меня, опять все забыл»).
Симптомы рассеянного склероза разнообразны, и зависят они от того, какие именно нервы поражены. Среди них – параличи, проблемы с равновесием, когнитивные нарушения, изменения в работе органов чувств (у четверти пациентов развитие заболевания начинается с нарушения зрения из-за неврита зрительного нерва).
Современное лечение рассеянного склероза оставляет желать лучшего.
Эффективного лечения пока не существует, тем более что причины, вызывающие это заболевание, до сих пор не известны, имеются лишь данные о возможном влиянии среды и генетической предрасположенности. Для лечения помимо симптоматической терапии, позволяющей снять боль и уменьшить спазмы мышц, используются препараты глюкокортикоидов для снижения воспаления, а также иммуномодуляторы и иммунодепрессанты, направленные на подавление «плохой» активности иммунной системы. Все эти средства способны замедлить развитие заболевания и снизить частоту обострений, но не излечивают пациента полностью. Не существует и лекарств, способных восстанавливать уже поврежденный миелин.
Однако такое лекарство, направленное именно на восстановление миелина, а не только на замедление патологического процесса, вскоре может появиться. Разработка под рабочим названием Anti-LINGO-1 от швейцарской компании «Biogen», крупнейшего производителя препаратов для терапии рассеянного склероза, сейчас проходит 2 фазу клинических испытаний. Препарат представляет собой моноклональное антитело, способное специфично связываться с белком LINGO-1, который препятствует процессу миелинизации и формированию новых аксонов. Соответственно, если этот белок «выключить», миелин начинает восстанавливаться.
В опытах на животных использование нового препарата приводило к 90-процентной ремиелинизации. У пациентов с рассеянным склерозом, принимающих Anti-LINGO-1, на текущий момент отмечается улучшение проводимости зрительного нерва. Однако полные результаты клинических испытаний на больных будут получены только к 2016 г.
Миелиновая оболочка
Миелин (в некоторых изданиях употребляется некорректная теперь форма миэлин ) - вещество, образующее миелиновую оболочку нервных волокон.
Миелиновая оболочка - электроизолирующая оболочка, покрывающая аксоны многих нейронов. Миелиновую оболочку образуют глиальные клетки: в периферической нервной системе - Шванновские клетки, в центральной нервной системе - олигодендроциты . Миелиновая оболочка формируется из плоского выроста тела глиальной клетки, многократно оборачивающего аксон подобно изоляционной ленте. Цитоплазма в выросте практически отсутствует, в результате чего миелиновая оболочка представляет собой, по сути, множество слоев клеточной мембраны. Промежутки между изолированными участками называются перехваты Ранвье.
Из вышесказанного становится ясным, что миелин и миелиновая оболочка являются синонимами. Обычно термин миелин употребляется в биохимии, вообще при упоминании его молекулярной организации, а миелиновая оболочка - в морфологии и физиологии.
Химический состав и структура миелина, произведенного разными типами глиальных клеток, различны. Цвет миелинизированных нейронов - белый, отсюда название «белого вещества» мозга.
Приблизительно на 70-75 % миелин состоит из липидов , на 25-30 % - из белков . Такое высокое содержание липидов отличает миелин от других биологических мембран.
Молекулярная организация миелина
Уникальной особенностью миелина является его формирование в результате спирального обвития отростков глиальных клеток вокруг аксонов, настолько плотного, что между двумя слоями мембраны практически не остается цитоплазмы. Миелин представляет собой эту двойную мембрану, то есть состоит из липидного бислоя и белков, связанных с ним.
Среди белков миелина выделяют так называемые внутренние и внешние белки. Внутренние интегрированы в мембрану, внешние расположены поверхностно, и поэтому связаны с ней слабее. Миелин также содержит гликопротеиды и гликолипиды.
Белки составляют 25 - 30 % массы сухого вещества миелиновой оболочки нейронов ЦНС млекопитающих. На долю липидов приходится приблизительно 70-75 % от сухой массы. В миелине спинного мозга процент содержания липидов выше, чем в миелине головного. Большую часть липидов составляют фосфолипиды (43 %), остальное - холестерол и галактолипиды в примерно равном соотношении.
Миелинизация аксонов
В образовании миелиновой оболочки и структуре миелина ЦНС и периферической нервной системы имеются отличия.
Миелинизация в ЦНС
Миелинизация в периферической НС
Обеспечивается Шванновскими клетками. Каждая Шванновская клетка формирует спиральные пластинки миелина и отвечает лишь за отдельный участок миелиновой оболочки отдельного аксона. Цитоплазма шванновской клетки остается только на внутренней и наружной поверхностях миелиновой оболочки. Между изолирующими клетками также остаются перехваты Ранвье, которые здесь уже, чем в ЦНС.
Так называемые «немиелинизированные» волокна все равно изолированы, но по несколько иной схеме. Несколько аксонов частично погружены в изолирующую клетку, которая не смыкается вокруг них до конца.
См. также
- Шванновские клетки
Ссылки
- "Основной белок миелина" - статья в периодике «Вопросы медицинской химии» № 6 2000
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое "Миелиновая оболочка" в других словарях:
МИЕЛИНОВАЯ ОБОЛОЧКА, защитный слой, окружающий АКСОНЫ НЕРВНЫХ волокон периферической и центральной нервной системы. Волокно оказывается заключено как бы в капсулу, благодаря чему сохраняется проводимость и поток электрических импульсов,… … Научно-технический энциклопедический словарь
- (от греч. myelos мозг), оболочка, окружающая отростки нервных клеток в мякотных волокнах. М. о. состоит из белого белково липидного комплекса миелина, в периферич. ЦНС образуется вследствие многократного обёртывания отростка шванновской клеткой… … Биологический энциклопедический словарь
- (от греч. myelós мозг) мякотная оболочка, оболочка мякотного нервного волокна. Снаружи покрыта плазматической мембраной шванновской клетки (См. Шванновские клетки), изнутри граничит с поверхностной мембраной Аксона аксолеммой. Считается,… … Большая советская энциклопедия
I. Эпителиальная Т. Плоский и призматический эпителий. Питание эпителиальной Т. Развитие эпителия. Железистый эпителий. II. Соединительная Т. 1) собственно соединительная Т.: а) эмбриональная, b) ретикулярная, с) волокнистая, d) эластическая, е)… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
НЕРВНЫЕ БОЛЕЗНИ - НЕРВНЫЕ БОЛЕЗНИ. Содержание: I. Классификация Н. б. и связь с б нями других органов и систем.......... 569 II. Статистика нервных болезней....... 574 III. Этиология................... 582 IV. Общие припципы диагностики Н. б..... 594 V.… … Большая медицинская энциклопедия
Структура нейрона. Оранжевым цветом показана миелиновая оболочка Миелин (в некоторых изданиях употребляется некорректная теперь форма миэлин) вещество, образующее миелиновую оболочку нервных волокон. Миелиновая об … Википедия
