Tvorba a oprava myelínovej vrstvy
Liek 15. 2. 2018 lz
Výbežky nervových buniek sú obklopené myelínovou vrstvou. Tím z Technickej univerzity v Mníchove (TUM) po prvýkrát „naživo“ sledoval, ako sa formuje a ako sa opravujú škody.
Myelínový obal okolo rozšírenia nervových buniek (axónov) možno porovnať s izoláciou okolo elektrických káblov. Myelín tieni axón a umožňuje rýchly prenos elektrických signálov. Ak je izolácia poškodená, napríklad pri chorobách, ako je roztrúsená skleróza, môže to viesť k závažným príznakom poruchy.
Myelínové segmenty určujú prenosovú rýchlosť
Myelín však netvorí súvislú trubicu okolo axónu, ale je rozdelený na segmenty. Môžu mať rôznu dĺžku a sú navzájom oddelené takzvanými Ranvierovými šnurovacími krúžkami. V komplexnej sieti centrálneho nervového systému nejde o čo najrýchlejšie vytvorenie všetkých spojení. Dôležitejšie je dolaďovanie: impulzy musia byť na správnom mieste v pravý čas. To, ako rýchlo sa informácie prenášajú cez axón, ovplyvňuje aj počet a dĺžka segmentov.
Roztrúsená skleróza (MS) je chronické zápalové ochorenie centrálneho nervového systému, pri ktorom imunitné bunky štiepia myelínové obaly bohaté na tuky v nervových vláknach. Rekonštrukcia je nevyhnutná, ale s vekom klesá schopnosť regenerácie. Prečo?
Vzory zostávajú stabilné
Telo ľudí a zvierat je aspoň čiastočne schopné opraviť poškodené myelínové obaly. DR. Tim Czopka, neurovedec z TUM, pozoroval tento proces po prvýkrát „naživo“. Pomocou špeciálne vyvinutých markerových látok dokázal spolu so svojím tímom predstaviť, ako sa myelínové segmenty tvoria okolo axónov v mieche zebrafish.
Zistili, že charakteristické vzory s myelínovými segmentmi rôznych dĺžok pozdĺž axónu sa ustanovia v priebehu niekoľkých dní po začiatku tvorby myelínu. Potom segmenty naďalej rastú - koniec koncov, rastie aj telo ryby - ale vzor sa zachoval.
Škoda bola opravená
V ďalšom kroku Tim Czopka a jeho tím zámerne zničili jednotlivé segmenty. „Prekvapilo nás,“ hovorí Czopka. "Po zničení sa vrstva myelínu začala dynamicky meniť." Nakoniec sa škody opravili a vo väčšine prípadov sa obnovil pôvodný vzor. “Rekonštrukcia sa riadila pevnou schémou: Najskôr sa susedné segmenty rozširovali, akoby chceli medzeru uzavrieť. Potom medzi nimi vyrástol nový segment a zmenšili sa späť na pôvodnú veľkosť.
Axóny ovplyvňujú segmentáciu
To vedie k dôležitej otázke: Kto riadi tvorbu a obnovu vzoru segmentu? „Naše pozorovania naznačujú, že nie myelín tvoriace bunky, oligodendrocyty, ale axóny určujú, kde sa myelín tvorí,“ hovorí Tim Czopka. „Dalo by sa povedať, že oni najlepšie vedia, aký vzor je potrebný pre ideálnu prenosovú rýchlosť.“
On a jeho tím v súčasnosti skúma, ako sa menia segmentové vzory v dôsledku špecificky spustenej aktivity nervových buniek a látok prenášaných z tela pri postupe. „Ak pochopíme úlohu axónov pri regenerácii myelínu, mohli by sa objaviť nové prístupy k ich riadeniu,“ vysvetľuje Czopka. „To by bolo relevantné napríklad pri liečbe chorôb, ako je roztrúsená skleróza.“ (TUM, červená)