myelin atau selubung mielin adalah zat lemak yang mengelilingi serabut saraf dan fungsinya adalah untuk meningkatkan kecepatan impuls saraf, memfasilitasi komunikasi antara neuron. Hal ini juga memungkinkan penghematan energi yang lebih besar untuk sistem saraf .
Myelin terdiri dari 80% lipid dan 20% protein. Pada sistem saraf pusat , sel saraf yang memproduksinya adalah sel glial yang disebut oligodendrosit. Sedangkan di sistem saraf tepi diproduksi melalui sel Schwann.
Dua protein mielin utama yang diproduksi oleh oligodendrosit adalah PLP (protein proteolipid) dan MBP (protein dasar mielin).
Ketika mielin tidak berkembang dengan baik atau terluka karena suatu alasan, impuls saraf kita melambat atau tersumbat. Inilah yang terjadi pada penyakit demielinasi, yang menyebabkan gejala seperti mati rasa, kurang koordinasi, kelumpuhan, penglihatan, dan masalah kognitif.
Indeks artikel
Penemuan mielin
Zat ini ditemukan pada pertengahan 1800-an, tetapi butuh waktu hampir setengah abad sebelum fungsi pentingnya sebagai isolator terungkap.
Pada pertengahan abad ke-19, para ilmuwan menemukan sesuatu yang aneh tentang serabut saraf yang bercabang dari sumsum tulang belakang. Mereka mengamati bahwa mereka ditutupi zat berminyak putih berkilau.
Patolog Jerman Rudolf Virchow adalah orang pertama yang menggunakan konsep “myelin”. Itu berasal dari kata Yunani “myelós”, yang berarti “sumsum”, mengacu pada sesuatu yang sentral atau internal.
Ini karena dia mengira mielin berada di bagian dalam serabut saraf. Dia salah membandingkannya dengan sumsum tulang.
Belakangan, ditemukan bahwa zat ini menyelimuti akson neuron, membentuk selubung. Terlepas dari di mana selubung mielin berada, fungsinya sama: mengirimkan sinyal listrik secara efisien.
Pada tahun 1870-an, dokter Prancis Louis-Antoine Ranvier mencatat bahwa selubung mielin terputus-putus. Artinya, ada celah di sepanjang akson yang tidak memiliki mielin. Ini diambil dari nama nodul Ranvier, dan berfungsi untuk meningkatkan kecepatan konduksi saraf.
Struktur mielin
Myelin mengelilingi akson atau pemanjangan saraf membentuk tabung. Tabung tidak membentuk penutup terus menerus, tetapi terdiri dari serangkaian segmen. Masing-masing berukuran sekitar 1mm.
Di antara segmen-segmen tersebut, ada potongan akson kecil yang tidak tertutup yang disebut nodul Ranvier, berukuran 1 hingga 2 mikrometer.
Dengan demikian, akson yang dilapisi mielin menyerupai untaian mutiara yang memanjang. Ini memfasilitasi konduksi asin dari impuls saraf, yaitu sinyal “melompat” dari satu simpul ke simpul lainnya. Hal ini memungkinkan kecepatan konduksi menjadi lebih cepat di neuron bermielin daripada di neuron tanpa mielin.
Myelin juga berfungsi sebagai isolator elektrokimia agar pesan tidak menyebar ke sel yang berdekatan dan meningkatkan resistensi akson.
Di bawah korteks serebral ada jutaan akson yang menghubungkan neuron kortikal dengan yang ditemukan di bagian lain otak. Dalam jaringan ini terdapat konsentrasi mielin yang tinggi yang memberikan warna putih buram. Oleh karena itu, disebut materi putih atau materi putih.
Pelatihan
Oligodendrosit membentuk isolasi listrik di sekitar akson sel saraf. Sumber: Andrew c / Domain publik
Oligodendrosit dapat menghasilkan hingga 50 porsi mielin. Ketika sistem saraf pusat berkembang, sel-sel ini menghasilkan proses yang menyerupai dayung sampan.
Kemudian masing-masing dililitkan beberapa kali di sekitar sepotong akson, menciptakan lapisan mielin. Berkat setiap dayung, oleh karena itu, segmen selubung mielin akson diperoleh.
Myelin juga ada di sistem saraf tepi, tetapi diproduksi oleh sejenis sel saraf yang disebut sel Schwann.
Sebagian besar akson sistem saraf tepi dilapisi mielin. Selubung mielin juga tersegmentasi seperti pada sistem saraf pusat. Setiap area bermielin sesuai dengan satu sel Schwann yang membungkus dirinya beberapa kali di sekitar akson.
Komposisi kimia mielin yang dihasilkan oleh oligodendrosit dan sel Schwann berbeda.
Oleh karena itu, pada multiple sclerosis, sistem kekebalan pasien ini hanya menyerang protein mielin yang diproduksi oleh oligodendrosit tetapi tidak menyerang sel Schwann. Dengan demikian, sistem saraf tepi tidak terganggu.
Karakteristik
Propagasi potensial aksi di neuron bermielin lebih cepat daripada di neuron tidak bermielin.
Semua akson sistem saraf hampir semua mamalia ditutupi dengan selubung mielin. Ini dipisahkan satu sama lain oleh simpul Ranvier.
Potensi aksi berjalan secara berbeda melalui akson dengan mielin daripada melalui akson yang tidak bermielin (kekurangan zat ini).
Mielin melilit di sekitar akson tanpa membiarkan cairan ekstraseluler menembus di antara mereka. Satu-satunya tempat pada akson yang berhubungan dengan cairan ekstraselular adalah pada nodul Ranvier, di antara setiap selubung mielin.
Dengan demikian, potensial aksi dihasilkan dan berjalan menuruni akson yang bermielin. Saat bergerak melalui area yang diisi mielin, potensinya berkurang, tetapi masih memiliki kekuatan untuk memicu potensial aksi lain di simpul berikutnya. Potensi diulang di setiap node Ranvier, yang disebut konduksi “asin”.
Jenis konduksi ini, yang difasilitasi oleh penataan mielin, memungkinkan impuls berjalan lebih cepat melalui otak kita.
Konduksi impuls saraf saltatori
Dengan demikian, kita dapat bereaksi tepat waktu terhadap kemungkinan bahaya, atau mengembangkan tugas kognitif dalam hitungan detik. Selain itu, ini mengarah pada penghematan energi yang besar untuk otak kita.
Myelin dan perkembangan sistem saraf
Proses mielinisasi berlangsung lambat, dimulai kira-kira 3 bulan setelah pembuahan. Ini berkembang pada waktu yang berbeda tergantung pada area sistem saraf yang sedang dibentuk.
Misalnya, daerah prefrontal adalah daerah terakhir untuk mielin, dan itu adalah yang bertanggung jawab atas fungsi kompleks seperti perencanaan, penghambatan, motivasi, pengaturan diri, dll.
Kelahiran
Saat lahir, hanya beberapa area otak yang sepenuhnya bermielin, seperti daerah batang otak, yang mengarahkan refleks. Setelah aksonnya bermielin, neuron mencapai fungsi optimal dan konduksi yang lebih cepat dan efisien.
Meskipun proses mielinisasi dimulai pada periode awal pascakelahiran, akson neuron di hemisfer serebral melakukan proses ini beberapa saat kemudian.
Bulan keempat kehidupan
Dari bulan keempat kehidupan, neuron bermielin sampai masa kanak-kanak kedua (antara 6 dan 12 tahun). Kemudian berlanjut hingga remaja (12 hingga 18 tahun) hingga dewasa awal, yang berkaitan dengan perkembangan fungsi kognitif yang kompleks.
Area sensorik dan motorik primer korteks serebral memulai mielinisasinya sebelum zona asosiasi frontal dan parietal. Yang terakhir dikembangkan sepenuhnya selama 15 tahun.
Serabut komisura, proyeksi, dan asosiasi mielin lebih lambat dari situs primer. Faktanya, struktur yang menghubungkan kedua belahan otak (disebut corpus callosum), berkembang setelah lahir dan menyelesaikan mielinisasinya pada usia 5 tahun. Mielinasi yang lebih besar dari corpus callosum dikaitkan dengan fungsi kognitif yang lebih baik.
Perkembangan kognitif
Telah terbukti bahwa proses mielinisasi berjalan paralel dengan perkembangan kognitif manusia. Koneksi neuron korteks serebral menjadi kompleks, dan mielinisasinya terkait dengan kinerja perilaku yang semakin rumit.
Misalnya, telah diamati bahwa memori kerja meningkat ketika lobus frontal berkembang dan mielin . Sedangkan hal yang sama terjadi dengan kemampuan visuospasial dan mielinisasi daerah parietal.
Keterampilan motorik yang lebih rumit, seperti duduk atau berjalan, berkembang sedikit demi sedikit seiring dengan mielinisasi otak.
Proses pematangan otak mengikuti sumbu vertikal, dimulai dari struktur subkortikal menuju struktur kortikal (dari batang otak ke atas). Selanjutnya, begitu berada di dalam korteks, ia mempertahankan arah horizontal, mulai dari zona primer dan berlanjut ke wilayah asosiasi.
Pematangan horizontal ini menyebabkan perubahan progresif dalam belahan otak yang sama. Selain itu, ia menetapkan perbedaan struktural dan fungsional antara kedua belahan otak.
Penyakit terkait mielin
Mielinisasi yang rusak adalah alasan utama penyakit neurologis. Ketika akson kehilangan mielinnya, yang dikenal sebagai demielinasi, sinyal listrik saraf terganggu.
Demielinasi dapat terjadi karena peradangan, masalah metabolisme atau genetik. Apapun penyebabnya, hilangnya mielin menyebabkan disfungsi serat saraf yang signifikan. Secara khusus, ini mengurangi atau memblokir impuls saraf antara otak dan bagian tubuh lainnya.
Hilangnya mielin pada manusia telah dikaitkan dengan berbagai gangguan sistem saraf pusat seperti stroke, cedera tulang belakang, dan multiple sclerosis.
Beberapa penyakit yang paling umum yang berhubungan dengan mielin adalah:
Sklerosis ganda
Pada penyakit ini, sistem kekebalan, yang bertanggung jawab untuk mempertahankan tubuh dari bakteri dan virus, secara keliru menyerang selubung mielin. Hal ini membuat sel-sel saraf dan sumsum tulang belakang tidak dapat berkomunikasi satu sama lain atau mengirim pesan ke otot.
Gejalanya berkisar dari kelelahan, kelemahan, nyeri, dan mati rasa, hingga kelumpuhan dan bahkan kehilangan penglihatan. Ini juga mencakup gangguan kognitif dan kesulitan motorik.
Ensefalomielitis diseminata akut
Ini muncul karena peradangan otak dan sumsum tulang belakang yang singkat namun intens yang merusak mielin. Kehilangan penglihatan, kelemahan, kelumpuhan, dan kesulitan koordinasi gerakan dapat terjadi.
Mielitis transversa
Peradangan sumsum tulang belakang yang menyebabkan hilangnya materi putih di tempat ini.
Kondisi lain adalah neuromyelitis optica, sindrom Guillain-Barré, atau polineuropati demielinasi.
Penyakit keturunan
Adapun penyakit keturunan yang mempengaruhi mielin, dapat disebutkan penyakit leukodistrofi dan Charcot-Marie-Tooth. Kondisi yang lebih serius yang merusak myelin adalah penyakit Canavan.
Gejala demielinasi
Gejala demielinasi sangat beragam tergantung pada fungsi sel saraf yang terlibat. Manifestasi bervariasi sesuai dengan setiap pasien dan penyakit, dan memiliki presentasi klinis yang berbeda sesuai dengan setiap kasus. Gejala yang paling umum adalah:
– Kelelahan atau kelelahan.
– Masalah penglihatan: seperti penglihatan kabur di bagian tengah bidang visual, yang hanya mempengaruhi satu mata. Nyeri juga dapat muncul saat mata bergerak. Gejala lainnya adalah penglihatan ganda atau penurunan penglihatan.
– Gangguan pendengaran.
– Tinnitus atau tinnitus, yaitu persepsi suara atau dengungan di telinga tanpa sumber eksternal yang menghasilkannya.
– Kesemutan atau mati rasa pada kaki, lengan, wajah atau badan. Ini umumnya dikenal sebagai neuropati.
– Kelemahan anggota badan.
– Gejala memburuk atau muncul kembali setelah terpapar panas, seperti setelah mandi air panas.
– Perubahan fungsi kognitif seperti masalah memori , atau kesulitan bicara.
– Masalah koordinasi, keseimbangan atau presisi.
Myelin saat ini sedang diselidiki untuk mengobati penyakit demielinasi. Para ilmuwan berusaha untuk meregenerasi myelin yang rusak dan mencegah reaksi kimia yang menyebabkan kerusakan.
Mereka juga mengembangkan obat untuk menghentikan atau memperbaiki multiple sclerosis. Selain itu, mereka sedang menyelidiki antibodi spesifik mana yang menyerang mielin dan apakah sel punca dapat membalikkan kerusakan demielinasi.
Referensi
- Carlson, NR (2006). Fisiologi perilaku Ed 8. Madrid: Pearson.
- Ensefalomielitis diseminata akut. (sf). Diperoleh pada 14 Maret 2017, dari Institut Nasional Gangguan Neurologis dan Stroke: espanol.ninds.nih.gov.
- mielin. (sf). Diakses pada 14 Maret 2017, dari Wikipedia: en.wikipedia.org.
- Selubung Mielin dan Multiple Sclerosis (MS). (9 Maret 2017). Diperoleh dari Emedicinehealth: emedicinehealth.com.
- Myelin: Sebuah Ikhtisar. (24 Maret 2015). Diperoleh dari BrainFacts: brainfacts.org.
- Morell P., Quarles RH (1999). Selubung Myelin. Dalam: Siegel GJ, Agranoff BW, Albers RW, dkk., Eds. Neurokimia Dasar: Aspek Molekuler, Seluler dan Medis. edisi ke-6. Philadelphia: Lippincott-Raven. Tersedia dari: ncbi.nlm.nih.gov.
- Robertson, S. (11 Februari 2015). Apa itu Myelin? Diperoleh dari News Medical Life Sciences: news-medical.net.
- Rosselli, M., Matute, E., & Ardila, A. (2010). Neuropsikologi perkembangan anak. Meksiko, Bogotá: Editorial El Manual Moderno.