MIELINA: FUNCIONS, FORMACIÓ, ESTRUCTURA - GEOGRAFÍA - 2026

La mielina o beina de mielina és una substància grassa que envolta les fibres nervioses i que té com a funció l'augment de la velocitat dels impulsos nerviosos, facilitant la comunicació entre neurones. Permet, a més, un major estalvi energètic de el sistema nerviós.

La mielina està formada per un 80% de lípids i un 20% de proteïnes. En el sistema nerviós central, les cèl·lules nervioses que la produeixen són cèl·lules glials anomenades oligodendròcits. Mentre que en el sistema nerviós perifèric es produeixen a través de les cèl·lules de Schwann.

Les dues proteïnes principals de la mielina produïda pels oligodendròcits són la PLP (proteïna proteolipídica) i la MBP (proteïna bàsica de mielina).

Quan la mielina no es desenvolupa adequadament o es lesiona per algun motiu, els nostres impulsos nerviosos s'alenteixen o es bloquegen. Això és el que passa en les malalties desmielinitzants, donant lloc a símptomes com entumiment, falta de coordinació, paràlisi, problemes de visió i cognitius.

Descobriment de la mielina

Aquesta substància es va descobrir a mitjans de 1800, però va passar gairebé mig segle abans que es revelés la seva important funció com a aïllant.

A la meitat de segle XIX, els científics van trobar una cosa estranya a les fibres nervioses que es ramificaven des de la medul·la espinal. Van observar que estaven cobertes d'una substància greix blanc i lluent.

El patòleg alemany Rudolf Virchow va ser el primer que va utilitzar el concepte de "mielina". Prové de la paraula grega "myelós", que significa "medul·la", referint-se a alguna cosa central o intern.

Això era perquè ell pensava que la mielina estava a l'interior de les fibres nervioses. Incorrectament la va comparar amb la medul·la òssia.

Més tard, es va trobar que aquesta substància embolicava els axons de les neurones, formant beines. Independentment d'on es trobin les beines de mielina, la funció és la mateixa: transmetre de manera eficient els senyals elèctrics.

En la dècada de 1870, el metge francès Louis-Antoine Ranvier va assenyalar que la beina de mielina és discontínua. És a dir, hi ha intervals al llarg de l'axó que no posseeixen mielina. Aquests han adoptat de el nom de nòduls de Ranvier, i serveixen per augmentar la velocitat de la conducció nerviosa.

Estructura de la mielina

La mielina envolta l'axó o prolongació nerviosa formant un tub. El tub no conforma un recobriment continu, sinó que està compost per una sèrie de segments. Cada un d'ells mesura aproximadament 1 mm.

Entre els segments, hi ha uns petits trossos de axó sense cobrir anomenats nòduls de Ranvier, que mesuren d'1 a 2 micròmetres.

Així, el axó recobert de mielina s'assembla a un collaret de perles allargades. Això facilita la conducció saltatòria de l'impuls nerviós, és a dir, els senyals "salten" d'un nòdul a un altre. Això permet que la velocitat de la conducció sigui més ràpida en una neurona mielinizada que en una altra sense mielina.

La mielina més serveix com a aïllant electroquímic perquè els missatges no s'expandeixin a cèl·lules adjacents i incrementa la resistència de l'axó.

Sota l'escorça cerebral hi ha milions d'axons que connecten les neurones corticals amb les que es troben en altres parts del cervell. En aquest teixit ha una gran concentració de mielina que li dóna un color blanc opac. Per això, es denomina substància blanca o matèria blanca.

formació

Els oligodendròcits formen l'aïllament elèctric al voltant dels axons de les cèl·lules nervioses. Font: Andrew c / Public domain

Un oligodendrocit pot produir fins a 50 porcions de mielina. Quan el sistema nerviós central s'està desenvolupant, aquestes cèl·lules produeixen prolongacions que s'assemblen als rems d'una canoa.

Després, cadascuna d'aquestes s'enrotllen diverses vegades al voltant d'un tros de axó, creant capes de mielina. Gràcies a cada rem, per tant, s'obté un segment de la beina de mielina d'un axó.

En el sistema nerviós perifèric també hi ha mielina, però es produeix per un tipus de cèl·lules nervioses anomenades cèl·lules de Schwann.

La major part dels axons de sistema nerviós perifèric estan coberts de mielina. Les beines de mielina també estan segmentades com en el sistema nerviós central. Cada àrea mielinizada correspon a una única cèl·lula de Schwann que s'embolica diverses vegades al voltant de l'axó.

La composició química de la mielina que produeixen els oligodendròcits i les cèl·lules de Schwann és diferent.

Per això, en l'esclerosi múltiple, el sistema immunitari d'aquests pacients només ataca la proteïna mielínica que produeixen els oligodendròcits però no a la generada per les cèl·lules de Schwann. Així, el sistema nerviós perifèric no es perjudica.

Característiques

La propagació de l'potencial d'acció en les neurones mielinitzades és més ràpida que en les neurones no mielinitzades.

Tots els axons dels sistemes nerviosos de gairebé tots els mamífers estan coberts de beines de mielina. Aquestes es troben separades entre si per els nòduls de Ranvier.

Els potencials d'acció viatgen de manera diferent pels axons amb mielina que per aquells amielínicos (mancats d'aquesta substància).

La mielina s'enrotlla al voltant de l'axó sense deixar que penetri líquid extracel·lular entre ells. L'únic lloc de l'axó que contacta amb el líquid extracel·lular és en els nòduls de Ranvier, entre cada beina de mielina.

Així, el potencial d'acció es produeix i viatja per l'axó mielinizado. Mentre recorre la zona plena de mielina, el potencial va disminuint, però encara posseeix força per desencadenar un altre potencial d'acció en el següent nòdul. Els potencials es repeteixen en cada nòdul de Ranvier, el que s'anomena conducció "saltatòria".

Aquest tipus de conducció facilitada per l'estructuració de la mielina, permet que els impulsos viatgin molt més ràpid pel nostre cervell.

Conducció saltatòria de l'impuls nerviós

Així, podem reaccionar a temps a possibles perills, o desenvolupar tasques cognitives en segons. A més, això comporta per al nostre cervell un gran estalvi d'energia.

Mielina i desenvolupament de sistema nerviós

El procés de mielinització és lent, i comença aproximadament 3 mesos després de la fecundació. Es va desenvolupant en temps diferents segons l'àrea de sistema nerviós que s'estigui formant.

Per exemple, la regió prefrontal és l'última zona que es mieliniza, i és la que s'encarrega de funcions complexes com la planificació, inhibició, motivació, autoregulació, etc.

naixement

A l'néixer, només algunes àrees de cervell es troben completament mielinitzades, com les regions de la tija cerebral, que dirigeixen els reflexos. Un cop mielinizados seus axons, les neurones arriben a un funcionament òptim i una conducció més ràpida i eficient.

Tot i que el procés de mielinització comença en un període postnatal iceberg, els axons de les neurones dels hemisferis cerebrals duen a terme aquest procés una mica més tard.

Quart mes de vida

A partir del quart mes de vida, les neurones es van mielinizando fins a la segona infància (entre els 6 i 12 anys). Després contínua en l'adolescència (de 12 a 18 anys) fins a l'adultesa primerenca, que es relaciona amb el desenvolupament de funcions cognitives complexes.

Les àrees primàries sensorials i motores de l'escorça cerebral comencen el seu mielinització abans que les zones d'associació frontal i parietal. Aquestes últimes es desenvolupen completament sobre els 15 anys.

Les fibres comissurals, de projecció i d'associació es mielinizan més tard que les zones primàries. De fet, l'estructura que uneix els dos hemisferis cerebrals (anomenada cos callós), es desenvolupa després del naixement i completa la seva mielinització als 5 anys. Una major mielinització de el cos callós s'associa amb un funcionament cognitiu millor.

desenvolupament cognitiu

S'ha comprovat que el procés de mielinització va en paral·lel amb el desenvolupament cognitiu de l'ésser humà. Les connexions neuronals de l'escorça cerebral es van tornant complexes, i el seu mielinització va relacionada amb la realització de conductes cada vegada més elaborades.

Per exemple, s'ha observat que la memòria de treball millora quan es desenvolupa i mieliniza el lòbul frontal. Mentre que passa el mateix amb les habilitats visuoespacials i la mielinització de l'àrea parietal.

Les habilitats motores més complicades com seure o caminar, es van desenvolupant poc a poc de manera paral·lela a la mielinització cerebral.

El procés de maduració cerebral segueix un eix vertical, començant en estructures subcorticals cap a estructures corticals (des del tronc cerebral cap amunt). A més, un cop dins el còrtex, manté una direcció horitzontal, iniciant-se en les zones primàries i continuant fins a les regions d'associació.

Aquesta maduració horitzontal comporta canvis progressius dins el mateix hemisferi del cervell. A més, estableix diferències estructurals i funcionals entre els dos hemisferis.

Malalties relacionades amb la mielina

Una mielinització defectuosa és el motiu principal de les malalties neurològiques. Quan els axons perden la seva mielina, el que es coneix com desmielinització, els senyals elèctrics nervioses s'alteren.

La desmielinització pot donar-se per inflamacions, problemes metabòlics o genètics. Sigui quina sigui la causa, la pèrdua de mielina provoca una disfunció important de les fibres nervioses. En concret, redueix o bloqueja els impulsos nerviosos entre el cervell i la resta de l'organisme.

La pèrdua de mielina en els humans s'ha relacionat amb diversos trastorns de el sistema nerviós central com apoplexia, lesions de la medul·la espinal, i esclerosi múltiple.

Algunes de les malalties més freqüents relacionades amb la mielina són:

esclerosi múltiple

En aquesta malaltia, el sistema immunitari que s'encarrega de defensar l'organisme de bacteri i virus, ataca erròniament a les beines de mielina. Això provoca que les cèl·lules nervioses i la medul·la espinal no puguin comunicar-se entre si ni enviar missatges als músculs.

Els símptomes van des de la fatiga, debilitat, dolor i entumiment, fins a la paràlisi i fins i tot pèrdua de visió. També abasta deteriorament cognitiu i dificultats motores.

Encefalomielitis aguda disseminada

Apareix per una inflamació de el cervell i en la medul·la breu però intensa que perjudica la mielina. Pot donar-se pèrdua de visió, debilitat, paràlisi, i dificultat per coordinar moviments.

mielitis transversa

Inflamació de la medul·la espinal que genera una pèrdua de la substància blanca en aquest lloc.

Altres condicions són la neuromielitis òptica, la síndrome de Guillain-Barré o les polineuropaties desmielinitzants.

malalties hereditàries

Pel que fa a les malalties hereditàries que afecten la mielina, es poden esmentar la leucodistròfia i la malaltia de Charcot-Marie-Tooth. Una condició més greu que perjudica intensament a la mielina és la malaltia de Canavan.

Símptomes de desmielinització

Els símptomes de la desmielinització són molt diversos segons les funcions de les cèl·lules nervioses involucrades. Les manifestacions varien segons cada pacient i malaltia, i tenen diferents presentacions clíniques segons cada cas. Els símptomes més comuns són:

- Cansament o fatiga.

- Problemes de visió: com pot ser la visió borrosa al centre de el camp visual, que afecta un sol ull. També pot aparèixer dolor quan es mouen els ulls. Un altre símptoma és la visió doble o la disminució de la visió.

- Pèrdua d'audició.

- Tinnitus o acúfens, que és la percepció de sons o brunzits a les orelles sense existir fonts externes que els produeixin.

- Formigueig o entumiment de les cames, braços, cara o tronc. Això es coneix comunament com neuropatia.

- Debilitat de les extremitats.

- Els símptomes empitjoren o tornen a aparèixer després de l'exposició a la calor, com després d'una dutxa d'aigua calenta.

- Alteració de les funcions cognitives com problemes de memòria, o dificultats per a la parla.

- Problemes de coordinació, equilibri o precisió.

Actualment s'està investigant sobre la mielina per tractar les malalties desmielinitzants. Els científics busquen regenerar la mielina danyada i prevenir les reaccions químiques que produeixen aquests danys.

També estan desenvolupant fàrmacs per aturar o corregir l'esclerosi múltiple. A més, estan investigant què anticossos en concret són els que ataquen la mielina i si les cèl·lules mare podrien revertir els danys de la desmielinització.

referències

1. Carlson, NR (2006). Fisiologia de la conducta 8a Ed. Madrid: Pearson.
2. Encefalomielitis aguda disseminada. (Sf). Recuperat el 14 de març de 2017, de National Institute of Neurological Disorders and Stroke: espanol.ninds.nih.gov.
3. Myelin. (Sf). Recuperat el 14 de març de 2017, de Wikipedia: en.wikipedia.org.
4. Myelin Sheath and Multiple Sclerosis (MS). (9 de març del 2017). Obtingut de Emedicinehealth: emedicinehealth.com.
5. Myelin: An Overview. (24 de març de 2015). Obtingut de BrainFacts: brainfacts.org.
6. Morell P., Quarles RH (1999). The Myelin Sheath. In: Siegel GJ, Agranoff BW, Albers RW, et al., Eds. Basic Neurochemistry: Molecular, Cellular and Medical Aspects. 6th edition. Philadelphia: Lippincott-Raven. Disponible from: ncbi.nlm.nih.gov.
7. Robertson, S. (11 de febrer de 2015). What is Myelin? Obtingut de News Medical Life Sciences: news-medical.net.
8. Rosselli, M., Matute, E., & Ardila, A. (2010). Neuropsicologia de el desenvolupament infantil. Mèxic, Bogotà: Editorial El Manual Modern.