Myéline

Comme Myéline on appelle une biomembrane spéciale, particulièrement riche en lipides, qui, comme la gaine dite de myéline ou gaine de myéline, enferme les axones des cellules nerveuses du système nerveux périphérique et du système nerveux central et isole électriquement les fibres nerveuses contenues.

En raison des interruptions régulières des gaines de myéline (anneaux de cordon de Ranvier), la conduction du stimulus électrique se produit brusquement d'un cordon à l'autre, ce qui conduit à une vitesse de conduction plus élevée qu'avec la conduction de stimulus continue.

Qu'est-ce que la myéline?

La myéline est une biomembrane spéciale qui enveloppe les axones du système nerveux périphérique (SNP) et du système nerveux central (SNC) et les isole électriquement des autres nerfs. La myéline dans le PNS est formée par des cellules de Schwann, de sorte que la membrane de myéline d'une cellule de Schwann "enveloppe" seulement une section d'un seul et même axone en plusieurs à plusieurs couches.

Dans le SNC, les membranes de myéline sont formées d'oligodendrocytes hautement ramifiés. En raison de leur anatomie particulière avec de nombreux bras ramifiés, les oligodendrocytes peuvent rendre leur membrane de myéline disponible jusqu'à 50 axones en même temps. Les gaines de myéline des axones sont interrompues tous les 0,2 à 1,5 mm par des anneaux de corde de Ranvier, ce qui conduit à une forme soudaine (saltatoire) de transmission de stimuli électriques, plus rapide que la forme continue de transmission.

La myéline protège les fibres nerveuses qui circulent à l'intérieur contre les signaux électriques d'autres nerfs et nécessite la perte de transmission la plus faible possible, même sur des distances relativement longues. Les axones du PNS peuvent atteindre une longueur de plus de 1 mètre.

Anatomie et structure

La proportion élevée de lipides dans la myéline a une structure complexe et se compose principalement de cholestérols, de cérébrosides, de phospholipides tels que la lécithine et d'autres lipides. Les protéines qu'elle contient, telles que la protéine basique de la myéline (MBP) et la glycoprotéine associée à la myéline et certaines autres protéines, ont une influence décisive sur la structure et la force de la myéline.

La composition et la structure de la myéline sont différentes dans le SNC et le SNP. La glycoprotéine oligodendrocyte de myéline (MOG) joue un rôle important dans la myélinisation des axones du SNC. La protéine spéciale ne se trouve pas dans les cellules de Schwann, qui forment la membrane de myéline des axones du PNS. La protéine-22 de myéline périphérique est probablement responsable de la structure plus ferme de la myéline des cellules de Schwann par rapport à la structure de la myéline des oligodendrocytes.

En plus des interruptions régulières des gaines de myéline par les anneaux de liaison de Ranvier, il existe des encoches dites de Schmidt-Lantermann dans les gaines de myéline, également appelées incisions de myéline. Ce sont des restes cytoplasmiques de cellules de Schwann ou d'oligodendrocytes, qui passent sous forme de bandes étroites à travers toutes les couches de myéline afin d'assurer l'échange nécessaire de substances entre les cellules.

Ils assument la fonction de jonctions lacunaires, qui permettent et permettent l'échange de substances entre le cytoplasme de deux cellules voisines.

Fonction et tâches

L'une des fonctions les plus importantes de la myéline ou de la membrane de myéline est l'isolation électrique des axones et des fibres nerveuses circulant dans l'axone et la transmission rapide des signaux électriques. D'une part, l'isolation électrique protège contre les signaux d'autres nerfs non myélinisés et provoque la transmission des stimuli nerveux le plus rapidement et avec le moins de pertes possible.

La vitesse de transmission et les «pertes en ligne» sont particulièrement importantes pour les axones du PNS en raison de leur longueur, parfois supérieure à un mètre. L'isolation électrique des axones et aussi des fibres nerveuses individuelles a permis une sorte de miniaturisation du système nerveux au cours de l'évolution. Ce n'est que l'invention de la myélinisation par l'évolution qui a rendu possible des cerveaux puissants avec un grand nombre de neurones et un nombre encore plus grand de connexions synaptiques. Environ 50% de la masse cérébrale est constituée de matière blanche, c'est-à-dire d'axones myélinisés.

Sans myélinisation, même des performances cérébrales complexes similaires à distance seraient totalement impossibles dans un si petit espace. Le nerf optique émergeant de la rétine, qui contient environ 2 millions de fibres nerveuses myélinisées, est utilisé pour illustrer les proportions. Sans la protection de la myéline, le nerf optique devrait avoir un diamètre de plus d'un mètre avec les mêmes performances. Simultanément à la myélinisation, la conduction du stimulus saltatoire a émergé en évolution, ce qui a un net avantage de vitesse sur la conduction continue du stimulus.

En termes simplifiés, on peut imaginer que les canaux ioniques sont ouverts et fermés via une dépolarisation afin de transmettre le potentiel d'action à la section suivante (entre-nœud). Ici, le potentiel d'action est reconstitué avec la même force, transmis et, à la fin de la section, la pompe à ions est à nouveau activée via la dépolarisation et le potentiel est transféré à la section suivante.

Maladies

L'une des maladies les plus connues qui est directement liée à une dégradation progressive de la membrane myélinique des axones est la sclérose en plaques (SEP). Au cours de la maladie, la myéline des axones est décomposée par le propre système immunitaire, de sorte que la SEP peut être classée dans la catégorie des maladies auto-immunes neurodégénératives.

Contrairement au syndrome de Guillain-Barré, au cours duquel le système immunitaire attaque directement les cellules nerveuses malgré la protection de la membrane myélinique, mais dont les lésions neuronales sont partiellement régénérées par l'organisme, la myéline dégénérée de la SEP ne peut être remplacée. Les causes exactes de l'apparition de la SEP n'ont pas (encore) été suffisamment étudiées, mais la SEP survient plus souvent dans les familles, de sorte qu'au moins une certaine disposition génétique peut être supposée.

Les maladies qui provoquent la dégradation de la myéline dans le SNC et qui sont basées sur des défauts génétiques héréditaires sont appelées leucodystrophies ou adrénoleucodystrophie, si le défaut génétique est localisé sur un locus du chromosome X.

Une maladie de carence en vitamine B12, l'anémie pernicieuse, également appelée maladie de Biermer, conduit également à une dégradation des gaines de myéline et déclenche les symptômes correspondants. La littérature spécialisée examine dans quelle mesure le développement de maladies mentales telles que la schizophrénie peut être lié de manière causale à des troubles fonctionnels de la membrane myélinique.