Оказывается, миелин производит нейроглия. Я как-то не задумывалась раньше, откуда он берется.
Вот первый подвид нейроглии — astrocyte.
Они в основном водятся в сером веществе и обеспечивают ионный баланс жидкостей, окружающих клетки. Помимо этого, они принимают и обрабатывают нейротрансмиттеры из синаптических щелей (clefts), участвуют в формировании новых синапсов и нейронных сетей (neural circuits). Последняя функция является недавно установленной. У нее есть потенциал для применения в медицинских целях.
Кроме вышеперечисленного, астроциты нужны для формирования гематоэнцефалического барьера (brain-blood barrier) и brain-ependymal (ventricular) barrier, а также для формирования фибриллярных (fibrillary) рубцов (scars) на поврежденном мозге.
Следующий тип клеток — оligodendrocyte.
Похоже на специальные шариковые ручки с тягучим салатовым чернилом, которые были популярны в моей школе.
Они включены в белое вещество спинного и головного мозга, их основная функция — миелинизация аксонов (швановские клетки (schwann cells) играют в этом процессе вспомогательную функцию на участках периферических нервов). Еще одно важное свойство олигодендроцитов: выработка антигенов, влияющих на рост и востановление аксонов в развивающемся и поврежденном мозге.
Однако олигодендроциты могут вести себя довольно вредно: из-за их иммунологических атак при некоторых болезнях, например, рассеяном склерозе, миелин разрушается, и нарушается доставка сигналов по аксонам.
Так выглядят миелиновая обертки, или же оболочки (myelin wraps or myelin sheaths):
Именно так олигодендроциты наращивают миелиновые оболочки между перехватами Раньве (nodes of Ranvier), что положительно сказывается на ионической «неплотности» (ionic «leakiness») мембраны аксона. Перехват Ранвье — это особое место для концентрации ionic channels&pumps. Здесь происходит скачок напряжения, сигнал регенерируется и может перескочить на другие перехваты (процесс saltatory conduction — скачкообразная проводимость).
Таким образом, чередование миелиновых участков и перехватов Ранвье — это залог эффективной передачи сигналов по аксонам. Именно такая «конструкция» является оптимальной.
Третий тип клеток — microglial cell.
Этот симпатичный зверек — одноядерный фагоцит, проживающий в ЦНС, полученный из кроветворных клеток-предшественников (hematopoietic precursor cells).
Эти клетки пребывают в двух состояниях:
В первом, «раскидистом» состоянии (ramifiеd) пребывает и клетка на рисунке перед этим, и это бездействующее, спящее (dormant) состояние. Они лежат и ждут — повреждения либо воспаления (inflammation). А вот во втором — амебовидном состоянии — лучше им на глаза не попадаться. Будучи активированными, они, кроме собственно фагоцитоза, занимаются также секретированием сигнальных молекул (cytokines), которые формируют локальный ответ на воспаление.
Glial stem cell — это последняя клетка в этом списке, и не зря последняя, вон она какая козявка. Зато название модное — глиальная стволовая клетка.
Эти крошки по сути являются головастиками, незрелыми астроцитами, зачастую примыкающими (adjacent) к кровеносному сосуду (blood vessel) в желудочках мозга (ventricles). Из них могут вырасти астроциты, олигодендроциты, новые стволовые клетки и даже нейроны! А говорили, что нервные клетки не восстанавливаются! Врали.
Все, что свойственно соматическим стволовым клеткам, также присуще и глиальным: proliferation (разрастание), самовозобновление и, наконец, возможность воссоздать любую клетку из предоставленной ткани. У этих малышек большое будущее!
А это — гематоэнцефалический барьер (на рисунке tight junction — плотный контакт, аstrocyte foot process — отросток, ножка астроцита). Очевидно, что барьер формируется клетками эндотелия кровеносного сосуда с его плотным контактом, и ножками астроцитов.
Барьер защищает нервную ткань от микроорганизмов, токсинов, клеточных и гуморальных факторов имунной системы, которые, как назло, воспринимают ткань мозга как чужеродную. ГЭБ — это такой высокоселективный фильтр, через который из кровеносного русла в мозг поступают питательные вещества, а в обратном направлении выводятся «отходы» нервной ткани. Вместе со всем его положительным влиянием, ГЭБ неприятно известен тем, что затрудняет лечение многих заболеваний ЦНС, так как не пропускает целый ряд лекарств. Поэтому все лекарства для ЦНС должны, и делаются, с расчетом на этот вот барьер.
3D-модель ГЭБа:
В самом деле, похоже на пограничную полосу, где с двух сторон — таможенники: астроциты и кровеносные клетки. Интересно, что в местах, где нейроны производят гормоны для последующего вбрасывания в кровь, ГЭБ является пористым (porous), и, можно сказать, плотное соединение отсутствует. Такие места найдены в основании переднего мозга, рядом с гипоталамусом. Еще одно место — pineal gland, или шишковидная железа, производитель мелатонина. То есть, везде, где есть секреция гормонов, барьер будет пористым.
Однако, случаются заболевания, при которых целостность (intergity) ГЭБа нарушается. Последствия можно себе представить.
Medical Neuroscience: blows my brain up! 