Mielina: funciones, formación, estructura
La mielina o vaina de mielina es una sustancia grasa que envuelve las fibras nerviosas y que tiene como función el aumento de la velocidad de los impulsos nerviosos, facilitando la comunicación entre neuronas. Permite, además, un mayor ahorro energético del sistema nervioso.
La mielina está formada por un 80% de lípidos y un 20% de proteínas. En el sistema nervioso central, las células nerviosas que la producen son células gliales llamadas oligodendrocitos. Mientras que en el sistema nervioso periférico se producen a través de las células de Schwann.
Las dos proteínas principales de la mielina producida por los oligodendrocitos son la PLP (proteína proteolipídica) y la MBP (proteína básica de mielina).
Estructura de la mielina
La mielina rodea al axón o prolongación nerviosa formando un tubo. El tubo no conforma un recubrimiento continuo, sino que está compuesto por una serie de segmentos. Cada uno de ellos mide aproximadamente 1mm.
Entre los segmentos, existen unos pequeños trozos de axón sin cubrir llamados nódulos de Ranvier, que miden de 1 a 2 micrómetros.
Así, el axón recubierto de mielina se asemeja a un collar de perlas alargadas. Esto facilita la conducción saltatoria del impulso nervioso, es decir, las señales “saltan” de un nódulo a otro. Esto permite que la velocidad de la conducción sea más rápida en una neurona mielinizada que en otra sin mielina.
La mielina además sirve como aislante electroquímico para que los mensajes no se expandan a células adyacentes e incrementa la resistencia del axón.
Bajo la corteza cerebral existen millones de axones que conectan las neuronas corticales con las que se encuentran en otras partes del cerebro. En este tejido existe una gran concentración de mielina que le da un color blanco opaco. Por eso, se denomina sustancia blanca o materia blanca.
Formación
Un oligodendrocito puede producir hasta 50 porciones de mielina. Cuando el sistema nervioso central se está desarrollando, estas células producen prolongaciones que se parecen a los remos de una canoa.
Luego, cada una de éstas se enrollan varias veces alrededor de un trozo de axón, creando capas de mielina. Gracias a cada remo, por tanto, se obtiene un segmento de la vaina de mielina de un axón.
En el sistema nervioso periférico también hay mielina, pero se produce por un tipo de células nerviosas llamadas células de Schwann.
La mayor parte de los axones del sistema nervioso periférico están cubiertos de mielina. Las vainas de mielina también están segmentadas como en el sistema nervioso central. Cada área mielinizada corresponde a una única célula de Schwann que se envuelve varias veces alrededor del axón.
La composición química de la mielina que producen los oligodendrocitos y las células de Schwann es diferente.
Por eso, en la esclerosis múltiple, el sistema inmunitario de estos pacientes solo ataca a la proteína mielínica que producen los oligodendrocitos pero no a la generada por las células de Schwann. Así, el sistema nervioso periférico no se perjudica.
Mielina y desarrollo del sistema nervioso
El proceso de mielinización es lento, y comienza aproximadamente 3 meses después de la fecundación. Se va desarrollando en tiempos distintos según el área del sistema nervioso que se esté formando.
Por ejemplo, la región prefrontal es la última zona que se mieliniza, y es la que se encarga de funciones complejas como la planificación, inhibición, motivación, autorregulación, etc.
Nacimiento
Al nacer, solo algunas áreas del cerebro se encuentran completamente mielinizadas, como las regiones del tallo cerebral, que dirigen los reflejos. Una vez mielinizados sus axones, las neuronas alcanzan un funcionamiento óptimo y una conducción más rápida y eficiente.
Aunque el proceso de mielinización comienza en un periodo postnatal tempano, los axones de las neuronas de los hemisferios cerebrales llevan a cabo este proceso un poco más tarde.
Cuarto mes de vida
A partir del cuarto mes de vida, las neuronas se van mielinizando hasta la segunda infancia (entre los 6 y 12 años). Luego continua en la adolescencia (de 12 a 18 años) hasta la adultez temprana, que se relaciona con el desarrollo de funciones cognitivas complejas.
Las áreas primarias sensoriales y motoras del córtex cerebral comienzan su mielinización antes que las zonas de asociación frontal y parietal. Estas últimas se desarrollan completamente sobre los 15 años.
Las fibras comisurales, de proyección y de asociación se mielinizan más tarde que las zonas primarias. De hecho, la estructura que une ambos hemisferios cerebrales (llamada cuerpo calloso), se desarrolla tras el nacimiento y completa su mielinización a los 5 años. Una mayor mielinización del cuerpo calloso se asocia con un funcionamiento cognitivo mejor.
Desarrollo cognitivo
Se ha comprobado que el proceso de mielinización va en paralelo con el desarrollo cognitivo del ser humano. Las conexiones neuronales de la corteza cerebral se van volviendo complejas, y su mielinización va relacionada con la realización de conductas cada vez más elaboradas.
Por ejemplo, se ha observado que la memoria de trabajo mejora cuando se desarrolla y mieliniza el lóbulo frontal. Mientras que ocurre lo mismo con las habilidades visoespaciales y la mielinización del área parietal.
Las habilidades motoras más complicadas como sentarse o caminar, se van desarrollando poco a poco de manera paralela a la mielinización cerebral.
El proceso de maduración cerebral sigue un eje vertical, comenzando en estructuras subcorticales hacia estructuras corticales (desde el tronco cerebral hacia arriba). Además, una vez dentro del córtex, mantiene una dirección horizontal, iniciándose en las zonas primarias y continuando hasta las regiones de asociación.
Esta maduración horizontal conlleva cambios progresivos dentro del mismo hemisferio del cerebro. Además, establece diferencias estructurales y funcionales entre los dos hemisferios.
Enfermedades relacionadas con la mielina
Una mielinización defectuosa es el motivo principal de las enfermedades neurológicas. Cuando los axones pierden su mielina, lo que se conoce como desmielinización, las señales eléctricas nerviosas se alteran.
La desmielinización puede darse por inflamaciones, problemas metabólicos o genéticos. Sea cual sea la causa, la pérdida de mielina provoca una disfunción importante de las fibras nerviosas. En concreto, reduce o bloquea los impulsos nerviosos entre el cerebro y el resto del organismo.
La pérdida de mielina en los humanos se ha relacionado con varios trastornos del sistema nervioso central como apoplejía, lesiones de la médula espinal, y esclerosis múltiple.
Algunas de las enfermedades más frecuentes relacionadas con la mielina son:
Esclerosis múltiple
En esta enfermedad, el sistema inmunitario que se encarga de defender al organismo de bacteria y virus, ataca erróneamente a las vainas de mielina. Esto provoca que las células nerviosas y la médula espinal no puedan comunicarse entre sí ni enviar mensajes a los músculos.
Los síntomas van desde la fatiga, debilidad, dolor y entumecimiento, hasta la parálisis e incluso pérdida de visión. También abarca deterioro cognitivo y dificultades motoras.
Encefalomielitis aguda diseminada
Aparece por una inflamación del cerebro y en la médula breve pero intensa que perjudica a la mielina. Puede darse pérdida de visión, debilidad, parálisis, y dificultad para coordinar movimientos.
Mielitis transversa
Inflamación de la médula espinal que genera una pérdida de la sustancia blanca en este lugar.
Otras condiciones son la neuromielitis óptica, el síndrome de Guillain-Barré o las polineuropatías desmielinizantes.
Enfermedades hereditarias
En cuanto a las enfermedades hereditarias que afectan a la mielina, se pueden mencionar la leucodistrofia y la enfermedad de Charcot-Marie-Tooth. Una condición más grave que perjudica intensamente a la mielina es la enfermedad de Canavan.
Referencias
- Encefalomielitis aguda diseminada. (s.f.). Recuperado de espanol.ninds.nih.gov.
- Myelin. (s.f.). Recuperado de en.wikipedia.org.
- Myelin Sheath and Multiple Sclerosis (MS). Obtenido de Emedicinehealth: emedicinehealth.com.