Oligodendrociti: zgradba, delovanje in bolezni

Oligodendrociti spadajo v skupino glialnih celic in so sestavni del osrednjega dela živčni sistem, skupaj z astrociti in nevroni. Kot glialne celice opravljajo podporne funkcije za nevrone. Nekatere nevrološke bolezni, kot npr multipla skleroza, ki jih povzroča disfunkcija oligodendrocitov.

Kaj so oligodendrociti?

Oligodendrociti so posebna vrsta glijskih celic. V osrednjem živčni sistem, so odgovorni za tvorbo mielinskih ovojnic za izolacijo živčnih procesov (aksonov). V preteklosti se je v glavnem štelo, da imajo podporne funkcije, podobne vezivnega tkiva. Vendar za razliko od vezivnega tkiva, se iz ektoderma razvijejo oligodendrociti. Danes je znano, da imajo velik vpliv na hitrost obdelave informacij in na energetsko oskrbo nevronov. V obrobnem živčni sistem, Schwannove celice opravljajo funkcije, podobne tistim oligodendrocitov v CNS. Oligodendrociti so v glavnem v beli snovi. Belo snov sestavljajo aksoni, obdani z a mielinska ovojnica. Mielin daje to območje možganov njegova bela barva. Nasprotno pa sivo snov sestavljajo celična jedra nevronov. Ker je tu manj aksonov, je tudi število oligodendrocitov v sivi snovi omejeno.

Anatomija in zgradba

Oligodendrociti so celice z majhnimi okroglimi jedri. Njihova jedra imajo visoko vsebnost heterokromatina, ki ga je mogoče zlahka zaznati z različnimi tehnikami barvanja. Heterokromatin zagotavlja, da genske informacije v oligodendrocitih na splošno ostanejo neaktivne. To je namenjeno ohranjanju stabilnosti teh celic, tako da lahko nemoteno opravljajo svojo podporno funkcijo. Oligodendrociti imajo celične procese, ki proizvajajo mielin. S svojimi štrlinami prekrijejo aksone živčnih celic in pri tem tvorijo mielin. S tem mielinom spiralno zavijejo živčne procese. Okoli posameznih aksonov se tvori izolacijska plast. Pri tem lahko en oligodendrocit proizvede do 40 mielinskih ovojev, ki se ovijejo okoli več aksonov. Vendar pa iz oligodendrocitov izvira manj procesov kot iz drugih glialnih celic v možganov, astrociti. Myelin je večinoma sestavljen iz maščob in v manjši meri nekaterih beljakovin. Je neprepusten za električne tokove in zato deluje kot močna izolacijska plast. Tako se posamezni aksoni ločijo med seboj. Ta izolacijski sloj je podoben izolaciji okoli kabla. V presledkih od 0.2 do 1.5 milimetra izolacijski sloj v vsakem primeru manjka. Ta območja se imenujejo Ranvierjevi vezni obroči. Tako izolacija kot tvorba izoliranih odsekov močno vplivata na hitrost prenosa informacij.

Funkcija in naloge

Oligodendrociti učinkovito izolirajo posameznika živčne celice med seboj procesirajo s svojimi mielinskimi ovojnicami. Poleg tega je v določenih presledkih v mielinska ovojnica so kratka neizolirana mesta, imenovana Ranvierjevi vezni obroči. Na ta način se lahko živčni signali prenašajo učinkoviteje in hitreje. Že samo dejanje izolacije aksonov pospeši prenos signala. Če delite izolacijo na odseke, je to pospeševanje še bolj učinkovito. Signal skače iz obroča na vezalke. Tako je mogoče ustvariti hitrost do 200 metrov na sekundo ali 720 km na uro. Ta visoka hitrost je tisto, kar omogoča, da se pojavijo zelo zapletene obdelave informacij. Enako velja za ločen prenos zaradi izolacije živčnih vrvic. Brez mielinskih ovojev bi morali biti aksoni zelo debeli, da bi dosegli visoke hitrosti signala. Že je bilo izračunano, da brez mielinskih ovojnic naša optični živec sam bi moral biti debel kot deblo drevesa, da bi dosegel enako zmogljivost. V tako zapletenih organizmih, kot so vretenčarji in zlasti ljudje, se prenaša nešteto živčnih impulzov, ki jih je treba obdelati za obdelavo informacij. Brez oligodendrocitov zapletena obdelava informacij in s tem razvoj inteligence ne bi bila mogoča. Ta funkcija oligodendrocitov je znana že desetletja. V zadnjih letih pa se vse bolj priznava, da oligodendrociti opravljajo še več funkcij. Na primer, aksoni so zelo dolgi in prenos signala stane tudi energijo, vendar energija znotraj aksonov ni zadostna, še posebej, ker iz citoplazme nevrona ne prihaja nobena obnova. Po nedavnih ugotovitvah oligodendrociti prevzamejo dodatne glukoze in ga celo shranite kot glukogen. Ko je v aksonih povečana potreba po energiji, glukoze se najprej pretvori v mlečna kislina v oligodendrocitih. The mlečna kislina molekule nato migrirajte v akson prek kanalov v mielinska ovojnica, kjer zagotavljajo energijo za prenos signala.

Bolezni

Oligodendrociti igrajo glavno vlogo pri razvoju nevroloških bolezni, kot so multipla skleroza. v multipla sklerozapride do uničenja mielinskih ovojev in izolacija aksonov se izgubi. Signalov ni več mogoče pravilno prenašati. To je avtoimunska bolezen, pri kateri imunski sistem napade in uniči telesu lastne oligodendrocite. Multipla skleroza se pogosto pojavi pri recidivih. Po vsakem ponovitvi se telo spet spodbudi, da proizvaja nove oligodendrocite. Bolezen se umiri. Če je vnetje in tako uničenje oligodendrocitov postane kronično, odmirajo tudi živčne celice. Ker se ti ne morejo obnoviti, nastanejo trajne poškodbe. Vprašanje pa ostaja, zakaj propadajo tudi nevroni. Odgovor so odkritja v zadnjih letih. Oligodendrociti oskrbujejo nevrone z energijo prek aksonov. Ko se dobava energije konča, nevroni tudi umrejo.