Jak chronić mielinę – izolator nerwów o cudownych właściwościach

Gdy tylko zaczniemy badać sposób, w jaki zbudowane jest nasze ciało, nie możemy wyjść z zachwytu nad tym, jak każda, najmniejsza nawet część, została doskonale zaprojektowana i stworzona do realizacji konkretnego zadania. Prawidłowe działanie tak małego elementu ma daleko idące skutki dla funkcjonowania całego organizmu. Dziś chciałbym przyjrzeć się jednemu z tych cudów, któremu my ludzie jako ssaki zawdzięczamy to, że mamy tak potężny układ nerwowy i że możemy posługiwać się pamięcią, logicznym myśleniem, mową itp. I co stanie się, gdy ulegnie on uszkodzeniu. Jak pewnie część z was się domyśla, mowa o mielinie.

Czym jest mielina

Mielina odkryta została w 1854 roku przez niemieckiego patologa i biologa Rudolfa Virchowa.

Mielina jest bogatą w lipidy (a więc tłuszczową) wielowarstwową strukturą, która otacza aksony komórek nerwowych („przewody” układu nerwowego) w celu ich izolacji i zwiększenia prędkości, z jaką impulsy elektryczne (tzw. potencjały czynnościowe) rozchodzą się wzdłuż aksonu. Mielinizowany akson porównać można do przewodu elektrycznego, wokół którego znajduje się materiał izolacyjny (mielina). Jednak w przeciwieństwie do plastikowej osłony przewodu elektrycznego, mielina nie tworzy pojedynczej, długiej osłony na całej długości aksonu. W zasadzie każdy akson jest owinięty przez kilka długich mielinowych odcinków z krótkimi przerwami pomiędzy nimi, zwanymi węzłami Ranviera.

Izolator o cudownych właściwościach

Głównym zadaniem mieliny jest zwiększenie prędkości propagacji impulsów elektrycznych wzdłuż włókna zmielinizowanego. We włóknach niezmielinizowanych impulsy elektryczne rozchodzą się jako fale ciągłe, natomiast we włóknach zmielinizowanych „przeskakują”. Tego typu propagacja jest znacznie szybsza niż ta pierwsza, przynajmniej w przypadku aksonów powyżej pewnej średnicy. Przyjmuje się, że mielina umożliwia większe rozmiary ciała poprzez utrzymywanie zwinnej komunikacji między odległymi częściami ciała. Nawet najlepsza izolacja miałaby problem z utrzymaniem sygnałów elektrycznych na dużych odległościach, a aksony dużych zwierząt, takich jak żyrafy, mogą mieć nawet 15 stóp długości. Przeprowadzone w latach 40. XX wieku badania wykazały, że mielina zapewnia utrzymanie i przesyłanie sygnałów na duże odległości.

anatomiczna ilustracja neuronu
Neuron i otaczająca akson otoczka mielinowa, szczegółowa ilustracja anatomiczna.

Spojrzenie na rolę mieliny w zdrowiu i chorobie

Ponieważ naukowcy znają rolę, jaką mielina odgrywa w komunikacji nerwowej, chcieli dowiedzieć się, co się dzieje, gdy dochodzi do zaburzenia mieliny. W latach 80. ubiegłego wieku naukowcy zbadali na modelach zwierzęcych, jak zmieniają się elektryczne sygnały nerwowe po pozbawieniu aksonów mieliny (demielinizacji). Gdy naukowcy wywołali chemicznie utratę mieliny w rdzeniach kotów, odkryli, że sygnały poruszały się wolniej wzdłuż włókna nerwowego i często nie docierały do samego końca aksonu.

Mniej więcej w tym samym czasie naukowcy dokonali przełomu także w identyfikacji wielu składników mieliny, takich jak główne elementy białkowe osłonki mielinowej i geny je kodujące. Naukowcy wyhodowali myszy, które miały wadliwe białka mieliny, co prowadziło do niedoboru mieliny. Jedną z takich myszy jest mysz „shiverer”, nazwana tak ze względu na drżenie jej ciała. Myszy takie jak shiverer dostarczyły naukowcom modelowego systemu do badania funkcji mieliny w zdrowym układzie nerwowym i jej dysfunkcji w chorobach demielinizacyjnych.

Utrata mieliny w trakcie choroby

Stwardnienie rozsiane (SM) jest przewlekłą, upośledzającą chorobą OUN, która dotyka ponad 2,3 miliona osób na całym świecie. SM powstaje wskutek nagromadzenia uszkodzonej mieliny i leżących pod nią włókien nerwowych, które izoluje i chroni.

Obecne badania sugerują, że w rozwoju SM udział ma reakcja autoimmunologiczna. Naukowcy przypuszczają, że komórki odpornościowe, które w normalnych okolicznościach bronią organizmu przed cząsteczkami chorobotwórczymi i patogenami, błędnie atakują osłonkę mielinową, oddzielając ją i odsłaniając znajdujące się pod nią włókna nerwowe. Co więcej, ostatnie badania sugerują, że do uszkodzenia aksonów dochodzi już we wczesnym stadium choroby.

Po uszkodzeniu, zdolność komórek nerwowych w mózgu i rdzeniu kręgowym do komunikowania się ze sobą i z mięśniami zostaje zaburzona, co prowadzi do szeregu nieprzewidywalnych objawów, które różnią się w zależności od osoby. Objawy te, które mogą być tymczasowe lub trwałe, wahają się od zmęczenia, osłabienia i drętwienia do ślepoty, a nawet paraliżu.

Nowe możliwości [cenzura] chorób demielinizacyjnych

Badania nad zrozumieniem składników mieliny, jej powstawania i działania otworzyły drogę do nowych możliwości dla [cenzura] chorób degeneracyjnych mieliny, takich jak stwardnienie rozsiane.

Naprawa i ochrona

Jednym z podejść do leczenia chorób demielinizacyjnych, takich jak SM, jest naprawa i ochrona mieliny. Podejście to skupia się na naprawie istniejących już uszkodzeń oraz zapobieganiu dalszym uszkodzeniom nerwów i aksonów.

Kilka leków, które są obecnie zatwierdzone do leczenia SM, kieruje się inną strategią. Działają w ten sposób, że tłumią lub zmieniają aktywność układu odpornościowego i chronią mielinę przed nieuzasadnionymi atakami. Jednakże żaden z dostępnych leków nie zajmuje się jak dotąd regeneracją utraconej mieliny.

Naukowcy badają wiele potencjalnych sposobów ma przywrócenie i ochronę mieliny, w tym opracowują terapie stymulujące naturalną zdolność mózgu do samoleczenia, odkrywają nowe cele dla leków regenerujących mielinę oraz eksperymentują z terapią komórkami macierzystymi na modelach zwierzęcych.

Jak profilaktycznie chronić mielinę

1) Sen

Badania na zwierzętach sugerują, że sen zwiększa w organizmie ilość komórek prekursorowych oligodendrocytów (OPC), co może prowadzić do większej produkcji mieliny. Sen związany jest z wyższą ekspresją genów kodujących mielinizację. Badanie tutaj.

Naukowcy odkryli, że tempo produkcji komórek tworzących mielinę (oligodendrocytów) podwoiło się, gdy myszy spały.

Wzrost ten był najbardziej wyraźny podczas snu związanego ze śnieniem (sen REM).

Z kolei geny zaangażowane w śmierć komórek i reakcje stresowe włączały się, gdy myszy zmuszone były do czuwania.

Wystarczająca ilość spokojnego snu jest dobra dla ogólnego zdrowia mózgu i dobrego samopoczucia. W celu zbadania wpływu snu na mielinizację, konieczne są badania na ludziach. Badanie tutaj.

2) Ćwiczenia

Badania na zwierzętach sugerują, że ćwiczenia mogą zwiększyć poziom mieliny po urazie oraz w mysich modelach choroby Alzheimera. Badanie tutaj.

Wydaje się, że również samo ćwiczenie zwiększa funkcję mitochondriów, co zwiększa mielinę u zwierząt karmionych dietą wysokotłuszczową. Badanie tutaj.

Wciąż nie wiemy, jak ćwiczenia wpływają na mielinę u ludzi, ale wiemy, że regularne ćwiczenia sprzyjają zdrowiu mózgu. Badanie tutaj.

3) Socjalizacja i nowe doświadczenia

Badania sugerują, że socjalizacja i wzbogacone środowisko mogą sprzyjać mielinizacji, zwłaszcza we wczesnym okresie rozwoju.

Liczba mielinizujących oligodendrocytów w korze wzrokowej szczurów hodowanych w środowisku wzbogaconym o dodatkowe przedmioty do zabawy i interakcje społeczne wzrosła między 27 a 33%.

Wzbogacone środowisko zwiększyło liczbę aksonów mielinizujących w ciele modzelowatym małp i szczurów.

Wczesne doświadczenie zwiększyło strukturę istoty białej u ludzkich niemowląt (osłonka wewnętrzna i płaty czołowe) równolegle z poprawą wyników w testach behawioralnych.

U dzieci, które doświadczyły poważnego zaniedbania w dzieciństwie, powierzchnia ciała modzelowatego zmniejszyła się o 17%.

Badanie TUTAJ.

4) Uczenie się nowych, złożonych umiejętności

Uczeniu się złożonych umiejętności, takich jak gra na fortepianie, towarzyszy wzrost ilości istoty białej w obszarach mózgu zaangażowanych w wykonywanie muzyki.

Ilość istoty białej wzrosła proporcjonalnie do liczby godzin, które każdy badany ćwiczył na instrumencie, co sugeruje, że podczas nauki pewnych umiejętności dochodzi do wzrostu ilości istoty białej.

mała dziewczynka gra na pianinie

Czym uzupełniać żywność, by wspierać powstawanie mieliny

1) Hericium

Ekstrakt z grzyba Lwia grzywa (Hericium erinaceus) przyspieszał proces mielinizacji u zwierząt i wspierał prawidłowy rozwój osłonek mielinowych. Proces mielinizacji z udziałem ekstraktu rozpoczynał się wcześniej w porównaniu z grupami kontrolnymi, charakteryzował się też wyższym tempem. Tak więc ekstrakt z Hericium erinaceus wspierał normalny rozwój hodowanych komórek móżdżku i wykazywał regulacyjny wpływ na proces genezy mieliny.
Badanie tutaj.

2) Ashwagandha

Ashwagandha (korzeń rośliny Withania somnifera) stosowana jest do wielu celów, w tradycyjnej medycynie ajurwedyjskiej uważana jest przede wszystkim za preparat wzmacniający. Ashwagandha posiada aktywny składnik o nazwie witanozyd IV. Wspomniany witanozyd IV zwiększał poziom mieliny u myszy. U myszy suplementowanych witanozydem IV (10 mikromol/kg/dziennie przez 21 dni) wzrosły gęstość aksonalna i poziom mieliny w obwodowym układzie nerwowym.
Badanie TUTAJ.


3) Witamina C

Według badań na zwierzętach, witamina C może być pomocna w powstawaniu mieliny.

Witamina C, znana również jako askorbinian, jest ważna jako kofaktor w kilku reakcjach enzymatycznych. Naukowcy przypuszczają, że zależna od askorbinianu synteza kolagenu może wspierać mielinizację. Dodany do komórek Schwanna i neuronów szczura askorbinian wspierał powstawanie mieliny.

Badanie TUTAJ i TUTAJ.

4) Cholesterol

Cholesterol jest podstawowym składnikiem mieliny. Sucha masa mieliny zawiera około 70 do 85% lipidów. Cholesterol potrzebny jest do wzrostu błony mielinowej. Jego obecność w błonach jest konieczna, aby osłona mogła normalnie funkcjonować.

I chociaż cholesterol jest w nadmiarze szkodliwy, badania kliniczne powinny ustalić, czy otrzymywanie jego wystarczających ilości z pożywnych pokarmów, takich jak jajka, sardynki czy jogurt, może być zdrowe i korzystne dla mielinizacji. Pamiętaj jednak, by przed zwiększeniem spożycia pokarmów o wysokiej zawartości cholesterolu skonsultować się ze swoim lekarzem.
Badanie tutaj

5) Kwercetyna

Kwercetyna zwiększa liczbę komórek produkujących mielinę (oligodendrocyty) po urazie.
Antyoksydacyjne flawonoidy luteolina, kwercetyna i fizetyna mogą zmniejszyć rozkład mieliny przez makrofagi (fagocytoza).
Badanie TUTAJ.

Czynniki mogące obniżać mielinizację

mielinizację. Większość z wymienionych poniżej badań poświęcono powiązaniom, względnie był one prowadzone na zwierzętach lub komórkach. Nie ma danych dotyczących ludzi.

Poniższe czynniki wymieniamy jedynie w celu przedstawienia wyników badań.

Jeśli masz problem z mielinizacją, skontaktuj się ze swoim lekarzem, by uzyskać dokładną diagnozę i zalecenia w zakresie terapii oraz nawyków wspierających zdrowie mózgu, które możesz włączyć do swojego codziennego trybu życia.

1) Zapalenie

Uważa się, że cytokiny zapalne zmniejszają mielinizację [85].

W hodowanych preparatach wystawionych na działanie cytokin takich jak TNF alfa i limfotoksyna, dochodzi do zniszczenia mieliny i oligodendrocytów.

Stwardnienie rozsiane jest chorobą, która powoduje demielinizację. Część badań wykazało, że te i inne cytokiny są podwyższone w miejscach zmian i w płynie mózgowo-rdzeniowym pacjentów ze stwardnieniem rozsianym, przy czym podobne wyniki stwierdzono też w modelach zwierzęcych. Potrzebne są dalsze badania u ludzi.
Badanie TUTAJ

2) Alkohol

Intensywne spożywanie alkoholu przez osoby dojrzewające skutkuje niską integralnością czołowej istoty białej.

U szczurów, intensywne spożywanie alkoholu w trakcie dojrzewania zmniejszyło rozmiar ciała modzelowatego i zdegradowało białko podstawowe mieliny w istocie szarej.

Mielina uszkodzona była również na aksonach kory przedczołowej (przyśrodkowej) u szczurów w wieku młodzieńczym, które piły w nadmiernych ilościach – natomiast większe spożycie alkoholu sugerowało gorsze wyniki w zadaniach pamięci roboczej w wieku dorosłym.

Wyniki te określają przyczynową rolę dobrowolnego picia na mielinę i pozwalają przyjrzeć się specyficznym aksonom przedczołowym, które są zarówno wrażliwe na alkohol, jak i mogą przyczyniać się do zaburzeń behawioralnych i poznawczych związanych z wczesnym piciem i alkoholizmem.
Badanie TUTAJ

3) Statyny

Statyny to leki, które pomagają w leczeniu chorób serca. Niektóre kontrowersyjne badania na zwierzętach sugerują, że statyny mogą mieć negatywny wpływ na oligodendrocyty i powstawanie mieliny. Do weryfikacji tych twierdzeń potrzebne są obszerne dane z badań na ludziach.
Badanie TUTAJ.

4) Działanie pola elektromagnetycznego

W jednym z badań stwierdzono, że pole elektromagnetyczne z urządzeń takich jak telefony komórkowe i Wi-Fi może powodować pogorszenie stanu mieliny. Nie ma danych dotyczących ludzi.
Badanie TUTAJ.

nieje

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *