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Bainha de mielina e mielinização

O axônio é uma parte muito importante do neurônio. Ele transmite sinais elétricos, na forma de potenciais de ação, desde o corpo celular do neurônio até seu axônio terminal, onde ocorre a sinapse com outro neurônio. Um axônio pode ser isolado por uma bainha de mielina em todo seu comprimento, para aumentar a velocidade de condução desses sinais elétricos, fazendo com que eles se propaguem mais rapidamente.

Os axônios que são revestidos por bainha de mielina - uma múltipla camada de proteínas e lipídios - são chamados de axônios mielínicos. Já os axônios que não são revestidos por bainha de mielina são chamados de axônios amielínicos. A mielinização é o processo de formação da bainha de mielina.

Informações importantes sobre a bainha de mielina e a mielinização
Mielinização Produzida pelas células de Schwann nos axônios periféricos
Produzida pelos oligodendrócitos nos axônios centrais
Funções da bainha de mielina Isolar os axônios, permitindo a rápida condução dos potenciais de ação
Separar os axônios dos componentes extracelulares adjacentes
Mielinização encefálica Maturação aos 2 anos de idade
Notas clínicas Desmielinização, Schwannoma

Este artigo vai discutir a estrutura e a histologia das bainhas de mielina, sua função e o processo de mielinização encefálica.

Conteúdo
  1. Visão geral
  2. Mielinização
    1. Mielina
    2. Células de Schwann
    3. Oligodendrócitos
  3. Funções da bainha de mielina
  4. Mielinização encefálica
  5. Notas clínicas
    1. Desmielinização
    2. Schwannoma
  6. Referências
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Visão geral

Antes de começar a aprender sobre a bainha de mielina é interessante revisar os seus conhecimentos sobre a histologia dos neurônios. Isso vai facilitar o seu entendimento desse artigo. Para isso assista à videoaula abaixo:

Para compreender a mielinização, precisamos entender primeiro a estrutura celular do sistema nervoso. Lembre-se que o sistema nervoso é formado por dois tipos de células: os neurônios e as células da glia (também conhecida como glia, células gliais ou neuroglia). Os neurônios transmitem os sinais elétricos no sistema nervoso, enquanto as células da glia fornecem um suporte estrutural e metabólico para os neurônios, protegendo-os, nutrindo-os e mantendo o fluido intersticial no tecido nervoso. É por isso que as células da glia são conhecidas como a “cola” do sistema nervoso (“glia” em grego quer dizer “cola”).

Cada neurônio possui quatro regiões especializadas que realizam diferentes funções:

  • Os dendritos recebem informações. Eles fazem parte do segmento receptor do neurônio.
  • O corpo do neurônio (também chamado de soma ou pericário) também recebe informações e as integra. Dependendo do tipo de neurônio, várias extensões ou processos vão se estender a partir do corpo celular, na forma de dendritos e de um axônio. Como o corpo celular recebe informações, ele faz parte do segmento receptor do neurônio.
  • O axônio conduz as informações do corpo celular até o axônio terminal e faz parte do segmento condutor do neurônio.
  • Axônios terminais ou terminações do axônio são os componentes pré-sinápticos da sinapse, local de comunicação intercelular, onde um neurônio transmite seu sinal para outro. Os axônios terminais fazem parte do segmento transmissor do neurônio.

O axônio é a porção do neurônio que pode ser mielinizada.

Teste seus conhecimentos adquiridos até aqui sobre os tipos de neurônios. Antes de continuarmos é bom ter certeza que você aprendeu todos os conceitos com ajuda do nosso teste abaixo:

Mielinização

A mielinização é a formação da bainha de mielina. A mielina presente nas bainhas é produzida por diferentes tipos de células da glia: oligodendrócitos e células de Schwann, estando os oligodendrócitos presentes nos axônios mielínicos do sistema nervoso central, e as células de Schwann presentes nos axônios mielínicos do sistema nervoso periférico. Então quais células formam a mielina na medula espinal? Como a medula espinal faz parte do sistema nervoso central, são os oligodendrócitos que formam sua mielina. Funcionalmente, oligodendrócitos e células de Schwann têm a mesma função, mas estruturalmente elas são diferentes.

Mielina

A mielina é uma substância gordurosa de aparência esbranquiçada, formada por lipídios e proteínas. Ela é formada por várias camadas concêntricas de membrana plasmática que dão origem à bainha de mielina ao redor dos axônios.A função da bainha de mielina é aumentar a velocidade de condução do impulso nervoso.

A quantidade de mielina no corpo aumenta durante o desenvolvimento, desde o feto até a maturidade, com a mielinização do córtex pré-frontal sendo a última a se completar, na 2ª ou 3ª década de vida. Quanto mais mielina um indivíduo tem, mais rápida sua resposta aos estímulos, pois as bainhas de mielina aumentam a velocidade de condução dos impulsos nervosos. Pense em um bebê que ainda está aprendendo a andar - sua resposta aos estímulos é lenta e descoordenada quando comparada à de uma criança, um adolescente ou um adulto. Isso ocorre, em parte, por causa do processo de mielinização dos axônios, que está ocorrendo durante a infância e vai avançando progressivamente.

Células de Schwann

As células de Schwann (também conhecidas como neurolemócitos ou schwannócitos) são células achatadas que formam as bainhas de mielina dos axônios no sistema nervoso periférico. Cada célula de Schwann mieliniza somente um axônio, e cada axônio periférico mielinizado possui várias células de Schwann envolvendo todo seu comprimento. Uma célula de Schwann se enrola ao redor do axônio, formando uma membrana rica em lipídios, que recobre aproximadamente 1 mm de seu comprimento. Entretanto, em uma organização diferente, uma célula de Schwann pode revestir até 20 axônios amielínicos. Dessa forma, os axônios amielínicos são revestidos, em conjunto, pela célula de Schwann, mas ela não forma uma bainha de mielina nesses axônios.

As células de Schwann iniciam a mielinização dos axônios durante o desenvolvimento fetal, enrolando-se múltiplas vezes ao redor deles e formando uma membrana de múltiplas camadas e rica em lipídios ao seu redor. À medida que a célula de Schwann continua a se enrolar ao redor do axônio, seu núcleo e citoplasma acabam ficando na camada mais externa. A bainha de mielina em si fica na porção interna dessa estrutura (formada por aproximadamente 100 camadas de membrana plasmática), e a camada mais externa, que contém o núcleo e o citoplasma é chamada de neurilema (também conhecida como neurilema, neurolema ou bainha de Schwann).

Ao longo do axônio, existem espaços entre as células de Schwann, chamados de nódulos de Ranvier. O sinal elétrico é transmitido mais rapidamente nesses locais, já que o impulso salta de nódulo em nódulo, trespassando a bainha de mielina. Em axônios amielínicos, os sinais elétricos passam por cada parte da membrana celular, o que torna a condução do sinal mais lenta.

As células de Schwann também têm um papel importante na formação das bainhas de tecido conjuntivo durante o desenvolvimento neuronal e na regeneração axonal, fornecendo suporte químico e estrutural aos neurônios. O neurilema ajuda na regeneração do axônio lesionado ao formar um tubo de regeneração para estimular e guiar sua regeneração.

Oligodendrócitos

Os oligodendrócitos (ou oligodendróglia) são células da glia em formato de estrela que formam a bainha de mielina dos axônios do sistema nervoso central. Um único oligodendrócito possui cerca de 15 processos planos e amplos, que lembram braços saindo de seu corpo celular. Com eles, os oligodendrócitos podem mielinizar múltiplos axônios ao se espiralar ao redor deles para formar a bainha de mielina. O corpo celular e o núcleo dos oligodendrócitos continuam separados da bainha de mielina, ao contrário das células de Schwann. Assim, nos oligodendrócitos não existe neurilema (ou seja, o corpo celular e o núcleo envelopando o axônio). Entretanto, assim como nas células de Schwann, os nódulos de Ranvier também estão presentes nos axônios mielinizados pelos oligodendrócitos, mas em número consideravelmente menor.

Quando um axônio do sistema nervoso central é lesionado, ocorre pouca regeneração, ao contrário dos axônios do sistema nervoso periférico. Não se sabe exatamente o motivo pelo qual isso ocorre, mas parece ser devido à combinação de uma influência inibitória na regeneração neuronal por parte dos oligodendrócitos e da ausência de neurilema.

Funções da bainha de mielina

Como a bainha de mielina reveste o axônio, uma de suas funções é separá-lo dos componentes extracelulares ao seu redor. Entretanto, sua principal função é isolar o axônio e aumentar a velocidade de propagação do potencial de ação. 

A mielina possui como propriedades a baixa capacitância e a alta resistência elétrica, o que significa que ela age como um isolante. Sendo assim, a bainha de mielina isola os axônios para aumentar a velocidade da condução dos sinais elétricos. Isso permite que os axônios mielínicos conduzam seus impulsos em alta velocidade.

Os nódulos de Ranvier (espaços na mielinização) contêm canais de sódio e potássio sensíveis à voltagem (aproximadamente 1000 por µm2), enquanto sua distribuição e quantidade abaixo da bainha de mielina é reduzida. Isso cria uma distribuição desigual de canais iônicos, e o potencial de ação nos axônios mielínicos saltará de um nódulo até outro, em uma condução chamada de condução saltatória. Esse tipo de condução tem importantes consequências:

  • Aumentar a velocidade de condução
  • Reduzir o custo metabólico da condução, já que a quantidade de energia necessária para conduzir os impulsos nas fibras mielínicas é menor.

A velocidade de condução de um axônio pode ser ligada ao seu diâmetro. Os axônios mielínicos são muito maiores em diâmetro, variando de 1 - 13 µm, enquanto os axônios amielínicos têm diâmetro menor, geralmente menos de 0,2 µm no sistema nervoso central e menos de 1 µm no sistema nervoso periférico. Em axônios amielínicos, a velocidade de condução é proporcional à metade de seu diâmetro, enquanto a velocidade de condução em axônios mielínicos aumenta linearmente. Isso quer dizer que os axônios mielínicos que têm o mesmo diâmetro dos axônios amielínicos podem conduzir sinais com maior velocidade.

Mielinização encefálica

A mielinização do encéfalo humano é um processo contínuo e não está completa até os 2 anos de idade. Nesse estágio, os sistemas motor e sensitivo estão maduros, e a mielinização dos hemisférios cerebrais está quase completa. Entretanto, existem alguns processos de mielinização em que ocorrem mais tardiamente: algumas radiações talâmicas vão se tornar maduras com cerca de 5 a 7 anos de idade, e a mielinização das conexões intracorticais entre as áreas corticais de associação continua até os 20 a 30 anos.

A mielinização encefálica se inicia no útero, e se torna bem proeminente a partir da 24ª semana de gestação. Ao nascimento, o processo de mielinização continua a progredir e se completa com cerca de 2 anos de idade. Sua progressão é previsível e se correlaciona com os marcos de desenvolvimento, como aprender a andar.

Durante o primeiro ano de vida, a mielina vai se espalhando por todo o encéfalo, de uma maneira ordenada. Geralmente, a mielinização se inicia no tronco encefálico, progride para o cerebelo e os núcleos da base, depois continua rostralmente pelo cerebelo e do lobo occipital e lobos parietais, até os lobos frontais e temporais. A progressão segue tipicamente de regiões mais centrais para as mais periféricas, das mais caudais para as mais rostrais (inferior para superior) e das mais dorsais para as mais ventrais (posterior para anterior). 

No cérebro, a mielinização progride dos córtices inferiores para os córtices de alta ordem. Áreas corticais primárias, como o córtex motor primário, se mielinizam primeiro, seguidas pelos córtices secundários, como os córtices pré-motor e motor suplementar e, finalmente, as áreas corticais terciárias, como o córtex pré-frontal. 

Agora que você se familiarizou com a mielina e o processo de mielinização, é uma boa hora para experimentar nosso teste personalizado sobre a histologia das estruturas do tecido nervoso, que incluem algumas das células sobre as quais falamos neste artigo.

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“Eu diria honestamente que o Kenhub diminuiu o meu tempo de estudo para metade.” – Leia mais. Kim Bengochea Kim Bengochea, Universidade de Regis, Denver

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