Oligodendrociti: struktura, funkcija i bolesti

Oligodendrociti pripadaju skupini glija stanica i sastavni su dio središnjeg živčani sustav, zajedno s astrocitima i neuronima. Kao glija stanice izvršavaju potporne funkcije za neurone. Neke neurološke bolesti, kao što su Multipla skleroza, uzrokovane su disfunkcijom oligodendrocita.

Što su oligodendrociti?

Oligodendrociti su posebna vrsta glija stanica. U središnjem živčani sustav, odgovorni su za stvaranje mijelinskih ovojnica za izolaciju živčanih procesa (aksona). U prošlosti se uglavnom smatralo da imaju pomoćne funkcije slične vezivno tkivo, Međutim, za razliku od vezivno tkivo, oligodendrociti se razvijaju iz ektoderma. Danas je poznato da oni imaju velik utjecaj na brzinu obrade informacija i na energetsku opskrbu neurona. U perifernom živčani sustav, Schwannove stanice obavljaju funkcije slične onima oligodendrocita u CNS-u. Oligodendrociti se uglavnom nalaze u bijeloj tvari. Bijela tvar sastoji se od aksona okruženih a mijelinska ovojnica. Mijelin daje ovo područje mozak njegova bijela boja. Suprotno tome, siva tvar sastoji se od staničnih jezgara neurona. Budući da je ovdje manje aksona, broj oligodendrocita u sivoj tvari je također ograničen.

Anatomija i struktura

Oligodendrociti su stanice s malim okruglim jezgrama. Njihove jezgre imaju visok sadržaj heterokromatina, koji se lako može otkriti različitim tehnikama bojanja. Heterokromatin osigurava da genetske informacije u oligodendrocitima općenito ostaju neaktivne. Na taj se način održava stabilnost ovih stanica kako bi mogle nesmetano obavljati svoju potpornu funkciju. Oligodendrociti imaju stanične procese koji proizvode mijelin. Oni svojim projekcijama prekrivaju aksone živčanih stanica i pritom stvaraju mijelin. Ovim mijelinom spiralno obavijaju živčane procese. Oko pojedinih aksona stvara se izolacijski sloj. U tom procesu jedan oligodendrocit može proizvesti do 40 mijelinskih ovojnica koje se omotaju oko nekoliko aksona. Međutim, manje procesa potječe od oligodendrocita nego iz drugih glija stanica u mozak, astrociti. Mielin se uglavnom sastoji od masti, a u manjoj mjeri i određene proteini. Nepropusan je za električne struje i zato djeluje poput jakog izolacijskog sloja. Tako se pojedini aksoni međusobno odvajaju. Ovaj izolacijski sloj izgleda slično izolaciji oko kabela. U razmacima od 0.2 do 1.5 milimetara izolacijski sloj nedostaje u svakom slučaju. Ta se područja nazivaju Ranvierovi prstenovi za vezanje. I izolacija i stvaranje izoliranih dijelova uvelike utječu na brzinu prijenosa informacija.

Funkcija i zadaci

Oligodendrociti učinkovito izoliraju pojedinca živčana stanica obrađuju jedni od drugih svojim mijelinskim ovojnicama. Osim toga, u određenim intervalima u mijelinska ovojnica su kratka neizolirana mjesta koja se nazivaju Ranvierovi prstenovi za vezanje. Na taj se način živčani signali mogu prenositi učinkovitije i brže. Sam čin izolacije aksona ubrzava prijenos signala. Podijelom izolacije na dijelove ovo ubrzanje postaje još učinkovitije. Signal skače s prstena na vezanje na prsten. Tako se može generirati brzina do 200 metara u sekundi ili 720 km na sat. Ta je velika brzina ono što omogućuje pojavu vrlo složene obrade informacija. Isto vrijedi i za odvojeni prijenos zbog izolacije živčanih žica. Bez mijelinskih ovojnica, aksoni bi morali biti vrlo debeli da bi se postigle velike brzine signala. Već je izračunato da bez mijelinskih ovojnica naša optički živac sam bi morao biti debeo poput debla stabla da bi postigao istu izvedbu. U tako složenim organizmima kao što su kralježnjaci, a posebno ljudi, prenose se nebrojeni živčani impulsi koji se moraju obraditi za obradu informacija. Bez oligodendrocita složena obrada informacija i time razvoj inteligencije ne bi bio moguć. Ova funkcija oligodendrocita poznata je desetljećima. Međutim, posljednjih godina sve je veće priznanje da oligodendrociti izvršavaju još više funkcija. Na primjer, aksoni su vrlo dugi, a prijenos signala također košta energiju. Međutim, energija unutar aksona nije dovoljna, pogotovo jer nikakvo nadopunjavanje ne dolazi iz citoplazme neurona. Prema nedavnim nalazima, oligodendrociti uzimaju dodatne glukoza pa čak i pohraniti kao glukogen. Kada postoji povećana potreba za energijom u aksonima, glukoza se prvo pretvara u mliječna kiselina u oligodendrocitima. The mliječna kiselina molekule zatim migrirati u aksona putem kanala u mijelinska ovojnica, gdje osiguravaju energiju za prijenos signala.

Bolesti

Oligodendrociti igraju glavnu ulogu u razvoju neuroloških bolesti poput Multipla skleroza, u Multipla sklerozadolazi do uništavanja mijelinskih ovojnica i gubi se izolacija aksona. Signali se više ne mogu pravilno prenositi. To je autoimuna bolest, pri čemu imunološki sustav napada i uništava vlastite oligodendrocite u tijelu. Multipla skleroza često se javlja kod recidiva. Nakon svakog relapsa, tijelo se ponovno stimulira da stvara nove oligodendrocite. Bolest se smiruje. Ako je upala i tako uništavanje oligodendrocita postaje kronično, živčane stanice također umiru. Budući da se one ne mogu obnoviti, dolazi do trajnih oštećenja. Ostaje, međutim, pitanje zašto i neuroni propadaju. Odgovor su otkrića otkrivena posljednjih godina. Oligodendrociti opskrbljuju neurone energijom putem aksona. Kad opskrba energijom prestane, neuroni također umiru.