Proceso de mielinización

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La opinión emergente de que la transformación de la membrana no está regulada exclusivamente por el reordenamiento del citoesqueleto, sino también por las restricciones biofísicas, las fuerzas adhesivas, la curvatura de la membrana y la compactación es uno de los cambios de paradigma más relevantes en la remodelación de la membrana. La mielinización es uno de los ejemplos más exquisitos de remodelación de membranas. Durante la evolución de los vertebrados, la aparición de la mielina fue fundamental para el avance del sistema nervioso. Se podían hacer cálculos más rápidos y complejos en un tiempo y espacio determinados con una comunicación más rápida y eficiente entre las neuronas. La insuficiente resolución espacial y temporal ha restringido nuestra conciencia de cómo los oligodendrocitos formadores de mielina recogen y envuelven los axones. El progreso ha aclarado desacuerdos de larga data en este campo por medio de recientes desarrollos técnicos. Aquí exploramos los conocimientos sobre la mielinización, desde la selección de objetivos hasta la envoltura de axones y la compactación de la membrana, y abordamos cómo se han abierto repentinamente nuevas vías de conocimiento de los mecanismos de plasticidad neuronal centrados en la mielinización mediante la comprensión de estos procesos.

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La mielina es un material graso que las proyecciones de las células nerviosas envuelven. La mielina se puede ver en ambos extremos de las fibras nerviosas en esta imagen. Los agujeros se llaman nodos en el centro de las fibras, que ayudan a transmitir las señales eléctricas neuronales.
La mielina se muestra en amarillo en esta imagen de una neurona. La mielina está formada por células de soporte llamadas células de Schwann en los nervios fuera del cerebro y la médula espinal. Los núcleos de las células Schwann se muestran en rosa aquí.
Diane L. Sherman, Lai Man N. Wu, C. Stewart Gillespie, Matthew Grove y Peter J. Brophy. Drp2 y Periaxin forman bandas de Dystroglycan Cajal, pero tienen distintos papeles en el crecimiento de las células Schwann. Journal of Neuroscience, 32(27):9419-9428, 4 de julio de 2012.
La mielina es un material graso que envuelve las fibras nerviosas y aumenta la velocidad del contacto eléctrico entre neuronas. Aunque el papel de la mielina ha permanecido esquivo durante muchos años, hoy en día los científicos están utilizando y estudiando técnicas para proteger y restaurar la mielina en enfermedades en las que está dañada, como la esclerosis múltiple, para poner en práctica sus conocimientos sobre este material aislante.

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La vaina de mielina es una extensión de la membrana plasmática que se extiende a lo largo de los axones del sistema nervioso en segmentos regularmente espaciados. En la forma de la célula oligodendrocitaria y en la arquitectura de la membrana, esta fase requiere cambios extensos. Incluimos un modelo de cómo la mielina del sistema nervioso central se envuelve alrededor de los axones para formar una estructura de membrana fuertemente compactada y de múltiples capas en este artículo de Ciencia Celular de un Vistazo y en el póster que lo acompaña. Este modelo no sólo puede explicar cómo se produce la mielina durante el desarrollo del cerebro, sino que también podría ayudarnos a entender la remodelación de la mielina en la vida adulta, que podría servir como una forma de plasticidad para el ajuste de la red neuronal.
Un aumento relativo de la materia blanca de los vertebrados se produce con la creciente complejidad del sistema nervioso. En los humanos, alrededor del 40 por ciento del cerebro contiene materia blanca que contiene fibras fuertemente compactadas, un componente primario de las cuales es la mielina (50-60 por ciento del peso seco de la materia blanca) (Morell y Norton, 1980). Considerando la pequeña cantidad de espacio disponible en el cráneo humano, es obvio que la mielina debe tener una importancia esencial, ocupando alrededor del 20 por ciento del mismo. Al comparar sus resultados, las diferencias esenciales entre los axones sin mielina y los mielinizados están mejor demostradas. Un axón de calamar gigante sin mielina debe tener un diámetro de alrededor de 500 μm para operar a una velocidad de 25 m/seg, mientras que un axón de mamífero mielinizado con un diámetro de sólo unos μm se desempeñará a la misma velocidad utilizando 5000 veces menos energía (Ritchie, 1982).

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En el SNP, la vaina de mielina es un aislamiento desarrollado alrededor de los axones por las células de Schwann. Para formar un aislamiento de varias capas, cada célula de Schwann se envuelve fuertemente alrededor del axón varias veces. La última envoltura de la membrana plasmática de la célula de Schwann, el neurilema, está suelta e incluye el núcleo de la célula de Schwann, el citoplasma y los orgánulos.
Numerosos envoltorios de células de Schwann a lo largo del axón consisten en la vaina de mielina. Existen espacios a lo largo de los axones entre las células de Schwann adyacentes, dejando regiones sin aislar, o nodos neurofibrales (nodos de Ranvier). Las células Schwann interrumpen, como aislante, la conducción continua de un impulso nervioso a lo largo del axón. La corriente local en el interior del axón transmite una señal. Sólo en los nodos se generan los potenciales del axón. Esto da la apariencia de nodo a nodo de «salto» (conducción salutatoria). La vaina de mielina proporciona protección entre las fibras nerviosas adyacentes de esta manera, evitando que un impulso nervioso cruce a un axón adyacente.