Mielina

Como Mielina se le da el nombre de una biomembrana especial, particularmente rica en lípidos, que, como la llamada vaina de mielina o vaina de mielina, encierra los axones de las células nerviosas del sistema nervioso periférico y del sistema nervioso central y aísla eléctricamente las fibras nerviosas que contiene.

Debido a las interrupciones regulares de las vainas de mielina (anillos de cordón de Ranvier), la conducción del estímulo eléctrico ocurre de manera abrupta de cordón a cordón, lo que en general conduce a una velocidad de conducción más alta que con la conducción de estímulo continuo.

¿Qué es la mielina?

La mielina es una biomembrana especial que envuelve los axones del sistema nervioso periférico (SNP) y el sistema nervioso central (SNC) y los aísla eléctricamente de otros nervios. La mielina en el SNP está formada por células de Schwann, por lo que la membrana de mielina de una célula de Schwann solo "envuelve" una sección de un mismo axón en varias o muchas capas.

En el SNC, las membranas de mielina están formadas por oligodendrocitos muy ramificados. Debido a su anatomía especial con muchos brazos ramificados, los oligodendrocitos pueden hacer que su membrana de mielina esté disponible para hasta 50 axones al mismo tiempo. Las vainas de mielina de los axones son interrumpidas por anillos del cordón de Ranvier cada 0,2 a 1,5 mm, lo que conduce a una transmisión repentina (saltatoria) de estímulos eléctricos que es más rápida que la transmisión continua.

La mielina protege las fibras nerviosas que corren hacia adentro contra las señales eléctricas de otros nervios y requiere la menor pérdida de transmisión posible, incluso a distancias relativamente largas. Los axones del SNP pueden alcanzar una longitud de más de 1 metro.

Anatomía y estructura

La alta proporción de lípidos en la mielina tiene una estructura compleja y se compone principalmente de colesteroles, cerebrósidos, fosfolípidos como la lecitina y otros lípidos. Las proteínas que contiene, como la proteína básica de mielina (MBP) y la glicoproteína asociada a la mielina y algunas otras proteínas, tienen una influencia decisiva en la estructura y fuerza de la mielina.

La composición y estructura de la mielina es diferente en el SNC y el SNP. La glicoproteína de oligodendrocitos de mielina (MOG) juega un papel importante en la mielinización de los axones del SNC. La proteína especial no se encuentra en las células de Schwann, que forman la membrana de mielina de los axones del SNP. La proteína 22 de mielina periférica es probablemente responsable de la estructura más firme de la mielina de las células de Schwann en comparación con la estructura de la mielina de los oligodendrocitos.

Además de las interrupciones regulares de las vainas de mielina por los anillos de amarre de Ranvier, existen las denominadas muescas de Schmidt-Lantermann en las vainas de mielina, también llamadas incisiones de mielina. Se trata de restos citoplasmáticos de células de Schwann u oligodendrocitos, que corren como tiras estrechas a través de todas las capas de mielina para garantizar el intercambio necesario de sustancias entre las células.

Asumen la función de uniones gap, que permiten y permiten el intercambio de sustancias entre el citoplasma de dos células vecinas.

Función y tareas

Una de las funciones más importantes de la mielina o la membrana de mielina es el aislamiento eléctrico de los axones y las fibras nerviosas que corren dentro del axón y la rápida transmisión de señales eléctricas. Por un lado, el aislamiento eléctrico protege contra las señales de otros nervios no mielinizados, y hace que los estímulos nerviosos se transmitan lo más rápido y con la menor pérdida posible.

La velocidad de transmisión y las "pérdidas de línea" son particularmente importantes para los axones en el SNP debido a su longitud, a veces más de un metro. El aislamiento eléctrico de los axones y también de las fibras nerviosas individuales permitió una especie de miniaturización del sistema nervioso en el curso de la evolución. Fue solo la invención de la mielinización a través de la evolución lo que hizo posible cerebros poderosos con una gran cantidad de neuronas y una cantidad aún mayor de conexiones sinápticas. Aproximadamente el 50% de la masa del cerebro consiste en materia blanca, es decir, axones mielinizados.

Sin mielinización, incluso un rendimiento cerebral complejo remotamente similar sería completamente imposible en un espacio tan pequeño. El nervio óptico que emerge de la retina, que contiene alrededor de 2 millones de fibras nerviosas mielinizadas, se utiliza para ilustrar las proporciones. Sin la protección de la mielina, el nervio óptico tendría que tener un diámetro de más de un metro con el mismo rendimiento. Simultáneamente con la mielinización, emergió en evolución la conducción del estímulo saltatorio, que tiene una clara ventaja de velocidad sobre la conducción de excitación continua.

En términos simplificados, uno puede imaginar que los canales iónicos se abren y se cierran mediante una despolarización para pasar el potencial de acción a la siguiente sección (entrenudo). Aquí el potencial de acción se vuelve a construir con la misma fuerza, se transmite y, al final de la sección, la bomba de iones se activa nuevamente a través de la despolarización y el potencial se transfiere a la siguiente sección.

Enfermedades

Una de las enfermedades más conocidas que está directamente relacionada con una degradación gradual de la membrana de mielina de los axones es la esclerosis múltiple (EM). En el curso de la enfermedad, la mielina de los axones es degradada por el propio sistema inmunológico, por lo que la EM puede clasificarse en la categoría de enfermedades autoinmunes neurodegenerativas.

A diferencia del síndrome de Guillain-Barré, en el que el sistema inmunológico ataca directamente a las células nerviosas a pesar de la protección de la membrana de mielina, pero cuyo daño neuronal es parcialmente regenerado por el organismo, la mielina que ha sido degenerada por la EM no puede ser reemplazada. Las causas exactas de la aparición de la EM no se han investigado adecuadamente (todavía); sin embargo, la EM se presenta con más frecuencia en las familias, por lo que se puede suponer al menos una cierta disposición genética.

Las enfermedades que causan la degradación de la mielina en el SNC y se basan en defectos genéticos hereditarios se conocen como leucodistrofias o adrenoleucodistrofia si el defecto genético se encuentra en un locus del cromosoma X.

Una enfermedad por deficiencia de vitamina B12, anemia perniciosa, también llamada enfermedad de Biermer, también conduce a la degradación de las vainas de mielina y desencadena los síntomas correspondientes. La literatura especializada discute hasta qué punto el desarrollo de enfermedades mentales como la esquizofrenia puede estar relacionado causalmente con los trastornos funcionales de la membrana de mielina.