Introduzione

Tutti gli organi presenti negli organismi multicellulari sono costituiti da due tipi di cellule; cellule parenchimali e cellule di supporto. Le cellule parenchimali sono coinvolte nell’esecuzione della funzione principale di quell’organo come nefroni nei reni e miociti nel cuore, ecc. Le cellule di supporto sono responsabili del mantenimento della struttura dell’organo. Inoltre, forniscono anche supporto nutrizionale e protezione alle cellule parenchimali. Le cellule parenchimali non possono svolgere la loro funzione senza queste cellule di supporto.

Il sistema nervoso è anche costituito da questi due tipi di cellule. Le cellule parenchimali, in questo caso, sono i neuroni che possono trasmettere impulsi nervosi e possono anche analizzarli. Le cellule di supporto sono le cellule gliali. Sono cellule specializzate abbondantemente presenti sia nel sistema nervoso centrale che in quello periferico. Queste cellule gliali forniscono supporto in diversi modi e sono necessarie per il normale funzionamento del sistema nervoso.

Gli oligodendrociti sono una di queste cellule gliali. Sono esclusivi del sistema nervoso centrale. La loro funzione principale è quella di formare la guaina mielinica attorno agli assoni nel sistema nervoso centrale. In questo articolo studieremo la struttura degli oligodendrociti, il loro sviluppo, le funzioni, le classificazioni e le condizioni cliniche ad essi associate. Quindi, continua a leggere.

Struttura

Gli oligodendrociti sono le cellule gliali che hanno un corpo cellulare e processi cellulari. Come evidente dal nome, gli oligodendrociti (oligo=pochi) hanno un piccolo numero di processi che escono dal corpo cellulare.

Queste cellule hanno un piccolo corpo cellulare che contiene un nucleo sferico. Altri organelli sono sparsi in queste cellule. L’intero corpo cellulare è occupato dal nucleo sferico. Tuttavia, abbondante reticolo endoplasmatico liscio è presente in queste cellule per la sintesi della mielina.

Piccoli processi irradiano dal corpo cellulare degli oligodendrociti. Questi processi avvolgono gli assoni dei neuroni trovati nel SNC. Sarà spiegato ulteriormente sotto il titolo delle funzioni.

Gli oligodendrociti e i processi associati non sono molto visibili al microscopio ottico. Appaiono come piccole cellule con un nucleo condensato e citoplasma non colorato al microscopio ottico usando macchie di routine. L’immagine dettagliata di queste cellule è ottenuta utilizzando un microscopio elettronico.

Classificazione

Gli oligodendrociti presenti nel sistema nervoso centrale sono divisi in due tipi principali; mielinizzante e non mielinizzante.

Oligodendrociti mielinizzanti

Questi si trovano nella sostanza bianca del cervello e del midollo spinale. Queste sono le cellule gliali primarie nel SNC che sono coinvolte nella sintesi della mielina attorno alle fibre nervose.

Le cellule incluse in questa categoria possono essere ulteriormente classificate in base al modello della guaina mielinica da esse formata.

• Tipo I: Queste cellule producono diversi segmenti di mielina sugli stessi o diversi assoni. I segmenti di mielina così formati hanno un orientamento diverso.
• Tipo II: Queste celle hanno una struttura simile alle celle di tipo I. Tuttavia, i segmenti di mielina formati da cellule di tipo II sono disposti paralleli tra loro.
• Tipo III: Queste cellule piccolo numero di segmenti di mielina su assoni aventi un grande diametro.

Oligodendrociti non mielinizzanti

Questi si trovano nella materia grigia del SNC. Queste cellule non fanno guaina mielinica intorno agli assoni. Sono anche oligodendrociti satellitari. La loro funzione è quella di regolare il fluido extracellulare che circonda i neuroni nella materia grigia.

Sviluppo

Le cellule gliali presenti nel sistema nervoso sono divise in due categorie; microglia e macroglia. Entrambe queste categorie hanno diversa origine embriologica. Le cellule microgliali sono derivate dalle cellule mesenchimali mentre le macroglia compresi gli oligodendrociti sono derivate dal neuroectoderma.

Come altre cellule macrogliali, anche gli oligodendrociti derivano dal neuroepitelio del tubo neurale. Queste cellule neuroepiteliali si differenziano per formare glioblasti chiamati anche spongioblasti.

Queste blasti danno origine a oligodendroblasti che sono i precursori immediati degli oligodendrociti.

È stato scoperto che il cervello e il midollo spinale contengono diverse classi di oligodendrociti. Queste classi differiscono rispetto al loro sviluppo embriologico.

Nel midollo spinale, le cellule neuroepiteliali danno origine ai motoneuroni nella zona ventrale ventricolare. Dopo questo, passano a formare glioblasti. Gli oligodendroblasti (cellule precursori oligodendrociti) che provengono da questi glioblasti si muovono in tutto il midollo spinale e si differenziano per formare oligodendrociti.

Nel caso del cervello, le cellule precursori degli oligodendrociti sorgono prima nel proencefalo. La prima ondata di cellule precursori deriva dall’eminenza mediale. Queste cellule popolano l’intero proencefalo embrionale. Queste cellule sono successivamente unite da una seconda onda proveniente dall’eminenza caudale. La terza e l’ultima ondata di cellule precursori si presentano dopo la nascita nella corteccia postnatale. Tutte queste cellule precursori alla fine si differenziano da oligodendrociti.

Differenziazione delle cellule precursori in oligodendrociti

Il processo di differenziazione delle cellule precursori oligodendrociti per formare oligodendrociti è regolato tramite vari meccanismi di segnalazione durante lo sviluppo embriologico.

Il processo di mielinizzazione inizia anche durante il processo di differenziazione. È stato trovato che gli oligodendrociti possono ensheath gli assoni e formare la guaina mielinica durante la fase iniziale di differenziazione. Queste cellule hanno solo un piccolo intervallo di tempo per formare la guaina mielinica. Una volta che gli oligodendrociti sono maturi, non possono assorbire ulteriori assoni e il processo di mielinizzazione non può continuare.

Un resoconto dettagliato della mielinizzazione da parte degli oligodendrociti è dato nella sezione successiva.

Funzioni

La funzione più importante degli oligodendrociti è quella di formare la guaina mielinica attorno agli assoni nel cervello e nel midollo spinale. Qui, discuteremo i dettagli del processo di mielinizzazione da parte degli oligodendrociti.

Processo di mielinizzazione

Il processo di mielinizzazione da parte degli oligodendrociti comporta i seguenti passaggi.

Avvolgimento degli assoni

Il processo di mielinizzazione inizia quando i processi di oligodendrociti avvolgono gli assoni trovati nella sostanza bianca. Gli oligodendrociti non si avvolgono casualmente attorno agli assoni. Piuttosto, il processo è regolato da vari meccanismi di segnalazione.

Gli oligodendrociti selezionano assoni di diametro superiore a 0,2 micrometri. Un oligodendrocita può avvolgere più assoni provenienti da diversi neuroni. L’avvolgimento di più assoni è un processo altamente coordinato. I diversi assoni non vengono avvolti sequenzialmente in momenti diversi. Piuttosto, l’avvolgimento di più assoni avviene simultaneamente entro un breve periodo di tempo.

Formazione di più strati di membrana

Ricordiamo che la guaina mielinica è costituita da più strati della membrana plasmatica. Una volta che il processo oligodendrocitico ha avvolto un assone, inizia a ruotare attorno alla fibra nervosa.

In questo modo, la fibra nervosa assonale viene circondata da strati consecutivi di membrana plasmatica separati dal citoplasma. Questi strati di membrana plasmatica sono ricchi di fosfolipidi e proteine della mielina che formano la composizione biochimica della guaina mielinica.

Condensazione del citoplasma

Inizialmente, gli strati di membrana consecutivi nella guaina mielinica sono separati dal citoplasma. Questa struttura appare come una spessa rientranza sulla fibra nervosa.

Una volta che gli strati multipli sono avvolti attorno all’assone, il citoplasma tra questi strati inizia a condensarsi. La condensazione del citoplasma provoca la fusione degli strati.

Dopo la condensazione del citoplasma, il processo di formazione della guaina mielinica è completo. Consiste di spirali di membrana plasmatica ricca di fosfolipidi e alcune proteine.

La regolazione del processo di mielinizzazione

La mielinizzazione da parte degli oligodendrociti non avviene in modo casuale. Piuttosto, il processo si svolge in modo altamente regolamentato e coordinato.

L’inizio della mielinizzazione è accoppiato con la differenziazione di oligodendrociti e neuroni nel SNC. L’inizio della mielinizzazione nel SNC è determinato non solo dalla differenziazione degli oligodendrociti ma anche dalla differenziazione neuronale complessiva.

L’attività neuronale nel SNC fornisce un segnale importante per l’inizio della mielinizzazione. Ciò è stato dimostrato da un esperimento sui ratti. Il nervo ottico dei ratti cresciuti al buio ha sviluppato meno assoni mielinizzati rispetto al nervo ottico dei ratti normali nel gruppo di controllo.

Si è riscontrato che il grado di mielinizzazione dipende dall’attività neuronale. L’aumento dell’attività neuronale aumenta il grado di mielinizzazione e viceversa.

Supporto metabolico e nutrizione

Ricordiamo che abbiamo due tipi di oligodendrociti nel SNC. Gli oligodendrociti mielinizzanti formano la guaina mielinica attorno agli assoni. D’altra parte, gli oligodendrociti non mielinizzanti forniscono supporto metabolico ai neuroni.

Gli assoni satelliti o non mielinizzanti sono presenti strettamente aderenti ai neuroni nella materia grigia. Qui, forniscono supporto per la produzione di alcune molecole di segnalazione. Gli oligodendrociti possono fornire i metaboliti per la sintesi delle molecole di segnalazione compreso quanto segue;

• Fattore neurotrofico derivato dalla linea cellulare gliale (GDNF)
• Fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF)
• Fattore di crescita insulino-simile-1 (IGF-1)

Gli oligodendrociti satelliti sono anche coinvolti nella regolazione del fluido extracellulare, che circonda i neuroni. Possono anche fornire la guaina mielinica alle cellule danneggiate dopo una lesione di demielinizzazione. Questa funzione svolge un ruolo importante nel recupero dei neuroni dopo diverse lesioni al SNC.

Condizioni cliniche

Parliamo ora di alcune patologie associate agli oligodendrociti. Diverse condizioni cliniche che possono influenzare le funzioni degli oligodendrociti sono discusse di seguito.

Sclerosi multipla

La sclerosi multipla è un disturbo del sistema nervoso caratterizzato dalla demielinizzazione delle fibre nervose. In questa malattia, gli oligodendrociti sono danneggiati, con conseguente demielinizzazione delle fibre nervose nel SNC.

La malattia è di origine sconosciuta e può verificarsi a causa di molteplici fattori genetici e ambientali. I pazienti presentano una vasta gamma di sintomi neurologici. Questi includono perdita della vista, disturbi del linguaggio, atassia, intorpidimento, formicolio, spasmi muscolari, ecc. Tuttavia, i sintomi specifici dipendono dalla posizione della lesione.

Leucodistrofie

Questo disturbo è caratterizzato dalla distruzione della sostanza bianca nel sistema nervoso centrale. È dovuto alla sintesi anormale o imperfetta della guaina mielinica intorno agli assoni.

Si vedono diverse varianti patologiche di questa malattia. Sono causati da diverse patologie che si verificano negli oligodendrociti. Biru;

• In un caso, gli oligodendrociti vengono distrutti dall’accumulo di solfatidi nelle cellule.
• In un altro incidente, gli oligodendrociti vengono mangiati dai macrofagi presenti nel SNC.

La morte degli oligodendrociti a causa di questi motivi provoca la loro incapacità di formare una guaina mielinica attorno agli assoni. Di conseguenza, la sostanza bianca nel SNC viene distrutta.

Danno ipossico

Gli oligodendrociti sono suscettibili di danno ipossico quando sono in uno stadio immaturo. Questo è comunemente visto nel periodo medio di gestazione. La morte di oligodendrociti immaturi a causa di lesioni ipossiche può avere conseguenze dannose sullo sviluppo del sistema nervoso.

Compromette la normale crescita dei neuroni e può causare difetti congeniti. Può provocare paralisi cerebrale.

Altri disturbi

Alcuni altri disturbi che possono causare la funzione disturbata degli oligodendrociti includono schizofrenia e disturbi bipolari.

Inoltre, queste cellule sono anche suscettibili all’infezione da alcuni virus come il polyomavirus umano 2.

Sommario

• Gli oligodendrociti sono cellule di supporto presenti nel sistema nervoso centrale.
• Queste cellule sono costituite da un piccolo corpo con processi cellulari radianti. Un piccolo nucleo sferico è presente nel corpo cellulare che contiene anche una piccola quantità di citoplasma.
• gli Oligodendrociti sono divisi in due categorie:
  • Myelinating oligodendrociti trovato nella materia bianca
  • Non myelinating o satellite oligodendrociti trovato nella materia grigia
• sono derivati da cellule neuroepithelial trovato nel tubo neurale dell’embrione. Queste cellule si differenziano in cellule gliali che formano le cellule precursori degli oligodendrociti. Queste cellule poi maturano in oligodendrociti nel cervello e nel midollo spinale.
• Il processo di mielinizzazione inizia durante la differenziazione degli oligodendroblasti in oligodendrociti. Gli oligodendrociti maturi non possono produrre mielina attorno agli assoni.
• La funzione primaria degli oligodendrociti è quella di creare la guaina mielinica attorno agli assoni nella sostanza bianca del SNC. Lo fanno avvolgendo gli assoni e formando strati della membrana attorno a loro. Il citoplasma si condensa e gli strati di membrana si fondono per formare la guaina mielinica.
• Un oligodendrocyte può fare la guaina mielinica intorno a parecchi assoni.
• La mielinizzazione è un processo altamente regolamentato. È direttamente associato all’attività neuronale nel SNC.
• Gli oligodendrociti satellitari forniscono supporto metabolico ai neuroni nella materia grigia. Regolano il fluido extracellulare e forniscono metaboliti ai neuroni per la sintesi di alcune molecole regolatrici.
• Gli oligodendrociti sono danneggiati in diverse condizioni cliniche. Questi includono sclerosi multipla, leucodistrofie, schizofrenia, disturbi bipolari, ecc. Sono suscettibili di lesioni ipossiche nelle prime fasi della maturazione.

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