oligodendrociti

Il oligodendrociti appartengono al gruppo delle cellule gliali e, insieme agli astrociti e ai neuroni, sono parte integrante del sistema nervoso centrale. Come cellule gliali, svolgono funzioni di supporto per le cellule nervose. Alcune malattie neurologiche, come la sclerosi multipla, sono causate da un malfunzionamento degli oligodendrociti.

Cosa sono gli oligodendrociti?

Gli oligodendrociti sono una forma speciale di cellule gliali. Nel sistema nervoso centrale, sono responsabili della formazione di guaine mieliniche per isolare i processi nervosi (assoni). In passato venivano assegnate principalmente funzioni di supporto simili al tessuto connettivo.

A differenza del tessuto connettivo, tuttavia, gli oligodendrociti si sviluppano dall'ectoderma. Oggi è noto che hanno una grande influenza sulla velocità di elaborazione delle informazioni e sull'apporto energetico dei neuroni. Nel sistema nervoso periferico, le cellule di Schwann assumono funzioni simili a quelle degli oligodendrociti nel SNC.

Gli oligodendrociti si trovano principalmente nella sostanza bianca. La materia bianca è costituita da assoni circondati da una guaina mielinica. La mielina conferisce a questa regione del cervello il suo colore bianco. Al contrario, la materia grigia è costituita dai nuclei cellulari dei neuroni. Poiché qui ci sono meno assoni, anche il numero di oligodendrociti nella materia grigia è limitato.

Anatomia e struttura

Gli oligodendrociti sono cellule con piccoli nuclei rotondi. I loro nuclei cellulari hanno un alto contenuto di eterocromatina, che può essere facilmente rilevato con varie tecniche di colorazione. L'eterocromatina assicura che l'informazione genetica negli oligodendrociti rimanga solitamente inattiva. In questo modo si dovrebbe preservare la stabilità di queste cellule per poter percepire indisturbata la loro funzione di supporto.

Gli oligodendrociti hanno processi cellulari che producono mielina. Con le loro appendici avvolgono gli assoni delle cellule nervose e quindi formano la mielina. Con questa mielina avvolgono i processi nervosi in una spirale. Uno strato isolante si forma attorno ai singoli assoni. Un oligodendrocita può produrre fino a 40 guaine mieliniche che avvolgono diversi assoni. Gli oligodendrociti, tuttavia, hanno meno processi rispetto alle altre cellule gliali del cervello, gli astrociti.

La mielina è costituita in gran parte da grassi e in misura minore da alcune proteine. È impermeabile alle correnti elettriche e quindi agisce come un forte strato isolante. In questo modo i singoli assoni vengono separati l'uno dall'altro. Questo strato di isolamento è simile all'isolamento attorno a un cavo. Lo strato isolante manca a intervalli di 0,2-1,5 millimetri.

Queste aree sono indicate come allacciamenti Ranvier. Sia l'isolamento che la formazione di sezioni isolate hanno una grande influenza sulla velocità di trasmissione delle informazioni.

Funzione e compiti

Gli oligodendrociti con le loro guaine mieliniche isolano efficacemente i singoli processi delle cellule nervose l'uno dall'altro. Inoltre, ci sono aree corte e non isolate della guaina mielinica a determinati intervalli, che sono indicate come anelli di legatura Ranvier. In questo modo, i segnali nervosi possono essere trasmessi in modo più efficace e veloce.

L'isolamento degli assoni accelera la trasmissione del segnale. Dividere l'isolamento in sezioni rende questa accelerazione ancora più efficace. Il segnale salta da un anello all'altro. In questo modo è possibile generare una velocità fino a 200 metri al secondo o 720 km all'ora. È questa alta velocità che consente lo sviluppo di elaborazioni di informazioni altamente complesse. Lo stesso vale per la trasmissione separata attraverso l'isolamento delle corde nervose. Senza le guaine mieliniche, gli assoni dovrebbero essere molto spessi per ottenere velocità di segnale elevate.

È già stato calcolato che il nostro nervo ottico da solo, senza guaine mieliniche, dovrebbe essere spesso come un tronco d'albero per poter funzionare altrettanto bene. In organismi così complessi come i vertebrati e in particolare gli esseri umani, vengono trasmessi innumerevoli impulsi nervosi, che devono essere preparati per l'elaborazione delle informazioni. Senza oligodendrociti, l'elaborazione complessa delle informazioni e quindi lo sviluppo dell'intelligenza non sarebbe affatto possibile.

Questa funzione degli oligodendrociti è nota da decenni. Negli ultimi anni, tuttavia, c'è stata una crescente consapevolezza che gli oligodendrociti svolgono ancora più funzioni. Ad esempio, gli assoni sono molto lunghi e anche la trasmissione del segnale costa energia. Tuttavia, l'energia all'interno degli assoni è insufficiente, soprattutto perché non c'è rifornimento dal citoplasma del neurone. Secondo gli ultimi risultati, anche gli oligodendrociti assorbono il glucosio e lo immagazzinano anche come glucogeno.

Quando c'è un maggiore fabbisogno energetico negli assoni, il glucosio viene prima convertito in acido lattico negli oligodendrociti. Le molecole di acido lattico migrano quindi attraverso i canali della guaina mielinica nell'assone, dove forniscono energia per la trasmissione del segnale.

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Malattie

Gli oligodendrociti svolgono un ruolo importante nello sviluppo di malattie neurologiche come la sclerosi multipla. Nella sclerosi multipla, le guaine mieliniche vengono distrutte e l'isolamento degli assoni viene perso. I segnali non possono più essere trasmessi correttamente.

È una malattia autoimmune in cui il sistema immunitario attacca e distrugge gli oligodendrociti del corpo. La sclerosi multipla si manifesta spesso in razzi. Dopo ogni attacco, il corpo viene nuovamente stimolato a produrre nuovi oligodendrociti. La malattia si calma. Se l'infiammazione e quindi la distruzione degli oligodendrociti diventa cronica, muoiono anche le cellule nervose. Poiché questi non possono rigenerarsi, si verificano danni permanenti.

Resta la domanda, tuttavia, perché anche i neuroni muoiono. Le scoperte fatte negli ultimi anni forniscono una risposta. Gli oligodendrociti forniscono energia ai neuroni tramite gli assoni. Quando la fornitura di energia finisce, anche le cellule nervose muoiono.