Mielin je izolacijska snov z lamelarno strukturo, ki sestoji predvsem iz lipidov in beljakovin. Na belo-sivkastem razgledu, s slamnato rumenimi odtenki, mielin zunaj pokriva aksone nevronov; ta prevleka je lahko enostavna (enoplastna) ali sestavljena iz različnih koncentričnih plasti, ki povzročajo nekakšen plašč ali rokav.
Sestavine% suhe teže * \ t | |
beljakovine lipidi gangliozid holesterol cerebrozidi Srebrov sulfat (sulfatid) Fosfatidilholin (lecitin) Fosfatidiletanolamin (cefalin) fosfatidilserin sfingomelin Drugi lipidi | 21.3 78, 7 0, 5 40.9 15.6 4. 10.9 13.6 5. 4.7 5, 1 |
* Myelin, in vivo, ima vsebnost vode okoli 40%. |
Glede na plasti mielina, ki obdajajo akson, govorimo o neimeliniziranih živčnih vlaknih (samo eni plasti brez pravega ovoja) in mieliniziranih živčnih vlaknih (večplastni rokavi). Kjer je mielin, se zdi živčno tkivo belkasto; zato govorimo o beli snovi. Kjer ni mielina, se zdi živčno tkivo sivo; zato govorimo o sivi snovi.
V osrednjem živčnem sistemu so aksoni na splošno mielinirani, medtem ko na periferni ravni manjka mielinska ovojnica okoli večine simpatičnih vlaken.
Kot bomo videli kasneje, je nastajanje mielinskih ovojnic zaupano oligodendrocitom (za mielin centralnega živčnega sistema) in Schwannovim celicam (za mielin perifernega živčnega sistema). Mielin, ki obdaja aksone nevronov, je v bistvu sestavljen iz plazemske membrane Schwannovih celic (v perifernem živčnem sistemu) in oligodendrocitov (v centralnem živčnem sistemu).
Glavna funkcija mielina je omogočiti pravilno prevajanje živčnih impulzov, s čimer se poveča hitrost prenosa skozi tako imenovano "slano prevodnost".
Sekundarna, a enako pomembna funkcija mielina je mehanska zaščita in prehranska podpora za akson, ki ga pokriva.
Izolacijska funkcija je namesto tega pomembna, ker bi v odsotnosti mielinskih nevronov - še posebej na ravni CNS, kjer so nevronske mreže še posebej gosto - v navzkrižju, reagirale na številne okoliške signale, tako kot bi električna žica brez izolacijskega pokrova razpršila tok, ne da bi ga privedla do destinacija.
Pri preučevanju sestave mielina prevladujejo lipidi, zlasti holesterol in v manjši meri fosfolipidi, kot so lecitin in cefalin. 80% proteinov je namesto tega sestavljen iz bazičnega proteina in proteolipidnega proteina; obstajajo tudi manjše beljakovine, med katerimi izstopa tako imenovana oligodendrocitna beljakovina.
Kot je bilo pričakovano, je mielin sestavljen iz plazemske membrane (plazmaleme) posameznih celic, ki se večkrat ovije okoli aksona. Na ravni centralnega živčnega sistema nastajajo mielini celice, imenovane oligodendrociti, medtem ko na periferni ravni isto funkcijo pokrivajo Shwannove celice. Oba tipa celic pripadata tako imenovanim glialnim celicam; mielin nastane, ko te glialne celice ovijejo akson s svojimi plazemskimi membranami, stisnejo citoplazmo navzven, tako da vsako navijanje ustreza dodajanju dveh plasti membrane; na primer, proces mielinacije se lahko primerja z ovijanjem praznega balona okoli svinčnika ali dvojne plasti gaze okoli prsta.
Ker v osrednjem živčevju obstajajo težave s prostorom, vsak oligodendrocit zagotavlja mielin samo za en segment, več pa za aksone; zato je vsak akson obdan z mieliniranimi segmenti, ki jih tvorijo različni oligodendrociti. Na obrobni ravni, namesto tega vsaka posamezna Shwanova celica dobavlja mielin eni aksoni.
Oligodendrociti in Schwannove celice induciramo, da proizvajajo mielin iz premera aksona: v CNS se to zgodi, ko je premer 0, 3 μm, v SNP pa se začne pri premerih večjih od 2 μm.
Strukturno nedemelinirana vlakna so sestavljena iz majhnih snopov golih aksonov: vsak sveženj je ovit s Schwannovimi celicami, ki pošiljajo tanke citoplazmatske izrastke, da ločijo posamezne aksone. V neimeliniziranih vlaknih lahko torej v introfleksijo ene same Schwannove celice najdemo številne aksone majhnega premera.
Na periferni ravni ima prisotnost mielina, ki ga proizvajajo Shwannove celice, možnost, da se sama regenerira živčna vlakna, kar se je do pred nekaj leti štelo za nemogoče na ravni CNS. V nasprotju s Schwannovimi celicami oligodendrociti v primeru poškodbe ne spodbujajo regeneracije živčnih vlaken. Nedavne raziskave pa so pokazale, da je regeneracija otežena, vendar tudi možna v centralnem živčnem sistemu in da je potencialno možna tudi "nevrogeneza" ali nastanek novih nevronov.