MIELINA: FUNZIONI, FORMAZIONE, STRUTTURA - GEOGRAFÍA - 2025

La mielina o guaina mielinica è una sostanza grassa che circonda le fibre nervose e la sua funzione è quella di aumentare la velocità degli impulsi nervosi, facilitando la comunicazione tra i neuroni. Consente inoltre un maggiore risparmio energetico per il sistema nervoso.

La mielina è composta per l'80% da lipidi e per il 20% da proteine. Nel sistema nervoso centrale, le cellule nervose che lo producono sono cellule gliali chiamate oligodendrociti. Mentre nel sistema nervoso periferico sono prodotti attraverso le cellule di Schwann.

Le due principali proteine ​​della mielina prodotte dagli oligodendrociti sono PLP (proteina proteolipidica) e MBP (proteina basica della mielina).

Quando la mielina non si sviluppa correttamente o è ferita per qualche motivo, i nostri impulsi nervosi rallentano o si bloccano. Questo è ciò che accade nelle malattie demielinizzanti, che portano a sintomi come intorpidimento, mancanza di coordinazione, paralisi, visione e problemi cognitivi.

Scoperta della mielina

Questa sostanza fu scoperta a metà del 1800, ma ci volle quasi mezzo secolo prima che fosse rivelata la sua importante funzione di isolante.

A metà del XIX secolo, gli scienziati hanno scoperto qualcosa di strano nelle fibre nervose che si diramavano dal midollo spinale. Hanno osservato che erano ricoperti di una sostanza grassa bianca scintillante.

Il patologo tedesco Rudolf Virchow è stato il primo a utilizzare il concetto di "mielina". Viene dalla parola greca "myelós", che significa "midollo", riferendosi a qualcosa di centrale o interno.

Questo perché pensava che la mielina fosse all'interno delle fibre nervose. Lo ha paragonato erroneamente al midollo osseo.

Successivamente, si è scoperto che questa sostanza avvolgeva gli assoni dei neuroni, formando guaine. Indipendentemente da dove si trovano le guaine mieliniche, la funzione è la stessa: trasmettere in modo efficiente i segnali elettrici.

Negli anni 1870, il medico francese Louis-Antoine Ranvier notò che la guaina mielinica è discontinua. Cioè, ci sono spazi lungo l'assone che non hanno mielina. Questi hanno preso dal nome dei noduli di Ranvier e servono ad aumentare la velocità di conduzione nervosa.

Struttura della mielina

La mielina circonda l'assone o l'estensione del nervo formando un tubo. Il tubo non forma un rivestimento continuo, ma è costituito da una serie di segmenti. Ciascuno di essi misura circa 1 mm.

Tra i segmenti, ci sono piccoli pezzi di assone scoperto chiamati noduli di Ranvier, che misurano da 1 a 2 micrometri.

Pertanto, l'assone rivestito di mielina assomiglia a un filo di perle allungate. Ciò facilita la conduzione saltatoria dell'impulso nervoso, cioè i segnali "saltano" da un nodo all'altro. Ciò consente alla velocità di conduzione di essere più veloce in un neurone mielinizzato rispetto a uno senza mielina.

La mielina funge anche da isolante elettrochimico in modo che i messaggi non si diffondano alle cellule adiacenti e aumenti la resistenza dell'assone.

Sotto la corteccia cerebrale ci sono milioni di assoni che collegano i neuroni corticali con quelli che si trovano in altre parti del cervello. In questo tessuto è presente un'alta concentrazione di mielina che gli conferisce un colore bianco opaco. Pertanto, si chiama materia bianca o materia bianca.

Formazione

Gli oligodendrociti formano l'isolamento elettrico attorno agli assoni delle cellule nervose. Fonte: Andrew c / Dominio pubblico

Un oligodendrocita può produrre fino a 50 porzioni di mielina. Quando il sistema nervoso centrale si sta sviluppando, queste cellule producono processi che assomigliano ai remi di una canoa.

Quindi ognuno di questi viene avvolto più volte attorno a un pezzo di assone, creando strati di mielina. Grazie a ciascuna paletta, quindi, si ottiene un segmento della guaina mielinica di un assone.

La mielina è presente anche nel sistema nervoso periferico, ma è prodotta da un tipo di cellule nervose chiamate cellule di Schwann.

La maggior parte degli assoni del sistema nervoso periferico è ricoperta di mielina. Anche le guaine mieliniche sono segmentate come nel sistema nervoso centrale. Ogni area mielinizzata corrisponde a una singola cellula di Schwann che si avvolge più volte attorno all'assone.

La composizione chimica della mielina prodotta dagli oligodendrociti e dalle cellule di Schwann è diversa.

Per questo motivo, nella sclerosi multipla, il sistema immunitario di questi pazienti attacca solo la proteina della mielina prodotta dagli oligodendrociti, ma non quella generata dalle cellule di Schwann. Pertanto, il sistema nervoso periferico non è compromesso.

caratteristiche

La propagazione del potenziale d'azione nei neuroni mielinizzati è più veloce che nei neuroni non mielinizzati.

Tutti gli assoni del sistema nervoso di quasi tutti i mammiferi sono ricoperti da guaine mieliniche. Questi sono separati l'uno dall'altro dai noduli di Ranvier.

I potenziali d'azione viaggiano in modo diverso attraverso gli assoni con la mielina rispetto a quelli non mielinizzati (privi di questa sostanza).

La mielina si avvolge intorno all'assone senza permettere al fluido extracellulare di penetrare tra di loro. L'unico sito sull'assone che entra in contatto con il fluido extracellulare è nei noduli di Ranvier, tra ciascuna guaina mielinica.

Pertanto, il potenziale d'azione viene prodotto e viaggia lungo l'assone mielinizzato. Mentre viaggia attraverso l'area piena di mielina, il potenziale diminuisce, ma ha ancora la forza di attivare un altro potenziale d'azione nel nodo successivo. I potenziali si ripetono in ogni nodo di Ranvier, che è chiamato conduzione "saltatoria".

Questo tipo di conduzione, facilitato dalla strutturazione della mielina, consente agli impulsi di viaggiare molto più velocemente attraverso il nostro cervello.

Conduzione dell'impulso nervoso salato

Pertanto, possiamo reagire in tempo a possibili pericoli o sviluppare compiti cognitivi in ​​pochi secondi. Inoltre, questo porta a grandi risparmi energetici per il nostro cervello.

Mielina e sviluppo del sistema nervoso

Il processo di mielinizzazione è lento, inizia circa 3 mesi dopo la fecondazione. Si sviluppa in momenti diversi a seconda dell'area del sistema nervoso che si sta formando.

Ad esempio, la regione prefrontale è l'ultima area ad essere mielinizzata, ed è quella responsabile di funzioni complesse come pianificazione, inibizione, motivazione, autoregolazione, ecc.

Nascita

Alla nascita, solo alcune aree del cervello sono completamente mielinizzate, come le regioni del tronco cerebrale, che dirigono i riflessi. Una volta che i loro assoni sono mielinizzati, i neuroni raggiungono una funzione ottimale e una conduzione più rapida ed efficiente.

Sebbene il processo di mielinizzazione inizi in un primo periodo postnatale, gli assoni dei neuroni negli emisferi cerebrali eseguono questo processo un po 'più tardi.

Quarto mese di vita

Dal quarto mese di vita i neuroni vengono mielinizzati fino alla seconda infanzia (tra i 6 ei 12 anni). Continua poi attraverso l'adolescenza (dai 12 ai 18 anni) fino alla prima età adulta, che è correlata allo sviluppo di complesse funzioni cognitive.

Le aree sensoriali e motorie primarie della corteccia cerebrale iniziano la loro mielinizzazione prima delle zone di associazione frontale e parietale. Questi ultimi sono completamente sviluppati in 15 anni.

Le fibre commissurali, di proiezione e di associazione mielinizzano più tardi rispetto ai siti primari. Infatti la struttura che unisce entrambi gli emisferi cerebrali (chiamata corpo calloso), si sviluppa dopo la nascita e completa la sua mielinizzazione a 5 anni. Una maggiore mielinizzazione del corpo calloso è associata a un migliore funzionamento cognitivo.

Sviluppo cognitivo

È stato dimostrato che il processo di mielinizzazione va in parallelo con lo sviluppo cognitivo dell'essere umano. Le connessioni neuronali della corteccia cerebrale diventano complesse e la loro mielinizzazione è correlata all'esecuzione di comportamenti sempre più elaborati.

Ad esempio, è stato osservato che la memoria di lavoro migliora quando il lobo frontale si sviluppa e si mielinizza. Mentre lo stesso accade con le abilità visuospaziali e la mielinizzazione dell'area parietale.

Le abilità motorie più complicate, come sedersi o camminare, si sviluppano a poco a poco parallelamente alla mielinizzazione cerebrale.

Il processo di maturazione del cervello segue un asse verticale, partendo dalle strutture sottocorticali verso le strutture corticali (dal tronco encefalico verso l'alto). Inoltre, una volta all'interno della corteccia, mantiene una direzione orizzontale, iniziando dalle zone primarie e proseguendo fino alle regioni di associazione.

Questa maturazione orizzontale porta a cambiamenti progressivi all'interno dello stesso emisfero del cervello. Inoltre, stabilisce differenze strutturali e funzionali tra i due emisferi.

Malattie legate alla mielina

Una mielinizzazione difettosa è la ragione principale delle malattie neurologiche. Quando gli assoni perdono la loro mielina, nota come demielinizzazione, i segnali elettrici nervosi vengono interrotti.

La demielinizzazione può verificarsi a causa di infiammazioni, problemi metabolici o genetici. Qualunque sia la causa, la perdita di mielina causa una grave disfunzione delle fibre nervose. In particolare, riduce o blocca gli impulsi nervosi tra il cervello e il resto del corpo.

La perdita di mielina negli esseri umani è stata collegata a vari disturbi del sistema nervoso centrale come ictus, lesioni del midollo spinale e sclerosi multipla.

Alcune delle malattie più comuni legate alla mielina sono:

Sclerosi multipla

In questa malattia, il sistema immunitario, che è responsabile della difesa del corpo da batteri e virus, attacca erroneamente le guaine mieliniche. Ciò fa sì che le cellule nervose e il midollo spinale non siano in grado di comunicare tra loro o di inviare messaggi ai muscoli.

I sintomi vanno da affaticamento, debolezza, dolore e intorpidimento, alla paralisi e persino alla perdita della vista. Comprende anche deficit cognitivi e difficoltà motorie.

Encefalomielite acuta disseminata

Appare a causa di una breve ma intensa infiammazione del cervello e del midollo spinale che danneggia la mielina. Possono verificarsi perdita della vista, debolezza, paralisi e difficoltà a coordinare i movimenti.

Mielite trasversa

Infiammazione del midollo spinale che causa una perdita di sostanza bianca in questo luogo.

Altre condizioni sono la neuromielite ottica, la sindrome di Guillain-Barré o le polineuropatie demielinizzanti.

Malattie ereditarie

Per quanto riguarda le malattie ereditarie che colpiscono la mielina, si può menzionare la leucodistrofia e la malattia di Charcot-Marie-Tooth. Una condizione più grave che danneggia gravemente la mielina è la malattia di Canavan.

Sintomi di demielinizzazione

I sintomi della demielinizzazione sono molto diversi a seconda delle funzioni delle cellule nervose coinvolte. Le manifestazioni variano a seconda del paziente e della malattia e hanno diverse presentazioni cliniche a seconda dei casi. I sintomi più comuni sono:

- Stanchezza o affaticamento.

- Problemi di vista: come visione offuscata al centro del campo visivo, che colpisce solo un occhio. Il dolore può anche apparire quando gli occhi si muovono. Un altro sintomo è la visione doppia o la riduzione della vista.

- Perdita dell'udito.

- Acufene o tinnito, ovvero la percezione di suoni o ronzii nelle orecchie senza fonti esterne che li producano.

- Formicolio o intorpidimento delle gambe, delle braccia, del viso o del tronco. Questo è comunemente noto come neuropatia.

- Debolezza degli arti.

- I sintomi peggiorano o ricompaiono dopo l'esposizione al calore, ad esempio dopo una doccia calda.

- Alterazione delle funzioni cognitive come problemi di memoria o difficoltà di linguaggio.

- Problemi di coordinamento, equilibrio o precisione.

La mielina è attualmente in fase di studio per il trattamento di malattie demielinizzanti. Gli scienziati cercano di rigenerare la mielina danneggiata e prevenire le reazioni chimiche che causano danni.

Stanno anche sviluppando farmaci per fermare o correggere la sclerosi multipla. Inoltre, stanno studiando quali anticorpi specifici sono quelli che attaccano la mielina e se le cellule staminali potrebbero invertire il danno della demielinizzazione.

Riferimenti

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