Som myelin en spesiell, spesielt lipidrik, biomembran er navnet gitt til den, som som en såkalt myelinskjede eller myelinskjede, omslutter aksoner av nervecellene i det perifere nervesystemet og sentralnervesystemet og elektrisk isolerer nervefibrene som er inneholdt.
På grunn av de regelmessige avbruddene i myelin-skjeden (Ranvier-snorer), skjer den elektriske stimulanseledningen brått fra ledning til ledning, noe som fører til en høyere ledningshastighet enn ved kontinuerlig stimulusledning.
Hva er myelin?
Myelin er en spesiell biomembran som omslutter aksonene i det perifere nervesystemet (PNS) og sentralnervesystemet (CNS) og isolerer dem elektrisk fra andre nerver. Myelinet i PNS dannes av Schwann-celler, hvor myelinmembranen til en Schwann-celle bare “vikler” en seksjon av en og samme akson i flere til mange lag.
I CNS dannes myelinmembranene av høyt forgrenede oligodendrocytter. På grunn av deres spesielle anatomi med mange forgrenede armer, kan oligodendrocytter gjøre myelinmembranen tilgjengelig for opptil 50 aksoner samtidig. Myelinhylsene på aksonene blir avbrutt hver 0,2 til 1,5 mm av Ranvier ledningsringer, noe som fører til en plutselig (salterende) overføring av elektriske stimuli, som er raskere enn kontinuerlig overføring.
Myelin beskytter nervefibrene som kjører inn fra elektriske signaler fra andre nerver og krever lavest mulig tap av overføring, selv over relativt lange avstander. Aksoner i PNS kan nå en lengde på over 1 meter.
Anatomi og struktur
Den høye andelen lipider i myelin har en sammensatt struktur og består hovedsakelig av kolesteroler, cerebrosider, fosfolipider som lecithin og andre lipider. Proteinene det inneholder, for eksempel myelin basic protein (MBP) og myelin-assosiert glykoprotein og noen andre proteiner, har en avgjørende innflytelse på strukturen og styrken til myelin.
Sammensetningen og strukturen til myelin er forskjellig i CNS og PNS. Myelin oligodendrocytt glycoprotein (MOG) spiller en viktig rolle i myeliniseringen av aksonene i CNS. Det spesielle proteinet finnes ikke i Schwann-cellene, som danner myelinmembranen til aksonene i PNS. Det perifere myelinproteinet-22 er sannsynligvis ansvarlig for den fastere strukturen av myelin fra Schwann-celler sammenlignet med strukturen til myelin fra oligodendrocyttene.
I tillegg til de regelmessige avbruddene av myelin-skjeden ved Ranvier-bindingsringene, er det såkalte Schmidt-Lantermann-hakk i myelin-skjeden, også kjent som myelin-snitt. Dette er cytoplasmatiske rester av Schwann-celler eller oligodendrocytter, som går som smale strimler gjennom alle myelinlag for å sikre nødvendig utveksling av stoffer mellom cellene.
De tar på seg funksjonen av gapskryss, som tillater og muliggjør utveksling av stoffer mellom cytoplasma til to naboceller.
Funksjon & oppgaver
En av de viktigste funksjonene til myelin eller myelinmembranen er den elektriske isolasjonen av aksonene og nervefibrene som kjører innenfor aksonet og rask overføring av elektriske signaler. På den ene siden beskytter den elektriske isolasjonen mot signaler fra andre ikke-myeliniserte nerver, og det fører til at nervestimulene overføres så raskt og med så lite tap som mulig.
Overføringshastighet og "ledningstap" er spesielt viktig for aksoner i PNS på grunn av deres lengde, noen ganger over en meter. Den elektriske isolasjonen av aksonene og også individuelle nervefibre muliggjorde en slags miniaturisering av nervesystemet i løpet av evolusjonen. Det var bare oppfinnelsen av myelinisering gjennom evolusjon som gjorde kraftige hjerner med et stort antall nevroner og et enda større antall synaptiske forbindelser mulig. Cirka 50% av hjernens masse består av hvit materie, dvs. myeliniserte aksoner.
Uten myelinisering ville til og med eksternt lignende kompleks hjerneprestasjon være helt umulig i et så lite rom. Optisk nerven som kommer fra netthinnen, som inneholder rundt 2 millioner myeliniserte nervefibre, brukes til å illustrere proporsjonene. Uten beskyttelse av myelin, ville synsnerven måtte ha en diameter på mer enn en meter med samme ytelse. Samtidig med myelinasjonen dukket den saltgivende stimulusledningen opp i evolusjonen, som har en klar hastighetsfordel fremfor den kontinuerlige eksitasjonsledningen.
På forenklet vis kan man forestille seg at ionekanaler åpnes og lukkes via en depolarisering for å overføre handlingspotensialet til neste seksjon (internode). Her bygges handlingspotensialet opp igjen med samme styrke, føres videre og på slutten av seksjonen aktiveres ionepumpen igjen via depolarisasjonen og potensialet overføres til neste seksjon.
Sykdommer
En av de mest kjente sykdommene som er direkte relatert til en gradvis nedbryting av myelinmembranen til aksoner er multippel sklerose (MS). I løpet av sykdommen blir myelin i aksonene nedbrutt av eget immunsystem, slik at MS kan klassifiseres i kategorien nevrodegenerative autoimmune sykdommer.
I motsetning til Guillain-Barré-syndrom, i hvilket immunsystemet angriper nervecellene direkte til tross for beskyttelse mot myelinmembranen, men hvis nevronskader delvis er regenerert av kroppen, kan ikke myelin som er degenerert av MS erstattes. De eksakte årsakene til forekomst av MS er ikke (ennå) undersøkt tilstrekkelig, men MS forekommer oftere i familier, slik at i det minste kan antas en viss genetisk disposisjon.
Sykdommer som forårsaker nedbrytning av myelin i CNS og er basert på arvelige genetiske defekter kalles leukodystrofier eller adrenoleukodystrofi hvis den genetiske defekten er lokalisert på et lokus på X-kromosomet.
En vitamin B12-mangelsykdom, pernicious anemi, også kalt Biermer's sykdom, fører også til en nedbryting av myelinskjeder og utløser tilsvarende symptomer. Spesialistlitteraturen diskuterer i hvilken grad utviklingen av psykiske sykdommer som schizofreni kan være årsakssammenheng med funksjonsforstyrrelser i myelinmembranen.
