التغليف المياليني

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 6 صور
الموسوعة الحرة
تغليف العصب المحيطي بالميالين بواسطة خلية شوان

التغليف المياليني ، أو تكوين الميالين ، هو عملية تكوين وتطور أغلفة الميالين في الجهاز العصبي ، والتي تبدأ عادةً في المراحل المتأخرة من التطور العصبي قبل الولادة وتستمر طوال فترة النمو بعد الولادة. [ 1 ] يُستخدم مصطلح تكوين الميالين أحيانًا للتمييز بين المراحل المبكرة جدًا من التغليف المياليني الجنيني.

يتكون الميالين من الخلايا الدبقية قليلة التغصنات في الجهاز العصبي المركزي وخلايا شوان في الجهاز العصبي المحيطي . وتستمر عملية التمييل طوال العمر لدعم التعلم والذاكرة من خلال مرونة الدوائر العصبية ، بالإضافة إلى إعادة التمييل بعد الإصابة. [ 2 ] يزيد التمييل الناجح للمحاور العصبية من سرعة جهد الفعل عن طريق تمكين التوصيل القفزي ، وهو أمر ضروري لنقل الإشارات في الوقت المناسب بين مناطق الدماغ المتباعدة مكانيًا، كما يوفر الدعم الأيضي للخلايا العصبية. [ 3 ]

مراحل

يتكون الميالين بواسطة الخلايا الدبقية قليلة التغصنات في الجهاز العصبي المركزي وخلايا شوان في الجهاز العصبي المحيطي . ولذلك، تُعرَّف المرحلة الأولى من تكوين الميالين عادةً بأنها تمايز الخلايا السلفية قليلة التغصنات أو الخلايا السلفية لخلايا شوان إلى نظيراتها الناضجة، [ 4 ] متبوعًا بتكوين الميالين حول المحاور العصبية. [ 5 ]

يمكن تصنيف سلالة الخلايا قليلة التغصن إلى أربع مراحل بناءً على علاقتها ببداية عملية التغليف بالميالين: [ 6 ]

  1. التمايز: تخرج الخلايا السلفية للأوليغودندروسايت من حالتها التكاثرية والتجديد الذاتي وتبدأ في التعبير عن الجينات والبروتينات المرتبطة بتحديد مصير الأوليغودندروسايت.
  2. الخلايا السلفية قليلة التغصن: تعبر هذه الخلايا عن مستضد O4 وتتطور لها زوائد متعددة تمتد شعاعيًا دون تنظيم محدد. [ 7 ]
  3. الخلايا الدبقية قليلة التغصن غير الناضجة: تُعرف أحيانًا باسم الخلايا الدبقية قليلة التغصن قبل التغليف بالميالين، وتُمدد هذه الخلايا "زوائد رائدة" تتصل بالمحاور العصبية وتُثبت الخلايا الدبقية قليلة التغصن قبل التغليف بالميالين على الخلايا العصبية بحيث تكون جاهزة لبدء عملية تكوين الميالين استجابةً للإشارات المحورية. تنمو هذه الزوائد الرائدة طوليًا على طول محاورها العصبية المستهدفة. [ 7 ]
  4. الخلايا الدبقية قليلة التغصن الناضجة: بعد تكوين الميالين، تحيط الخلايا الدبقية قليلة التغصن الناضجة بالمحاور العصبية في أغلفة الميالين المنظمة متعددة الطبقات التي تحتوي على بروتين الميالين الأساسي (MBP) وبروتين الميالين البروتيني الدهني (PLP).

يشمل تكوين الميالين عملية الانتقال بين المرحلتين 3 و4. [ 6 ] عند بدء تكوين الميالين، تُشكّل كل نتوءة رائدة امتدادات صفائحية تمتد وتتطور بشكل دائري حول المحور العصبي المستهدف. وهذا يُشكّل اللفة الأولى لغمد الميالين. [ 7 ] يستمر الغمد في التوسع على طول المحور العصبي المستهدف بينما يتم تصنيع غشاء جديد عند الحافة الأمامية للسان الداخلي لغمد الميالين النامي، والذي يبدأ في اتخاذ بنية مقطعية حلزونية.

لضمان التجميع السليم لطبقات الغشاء، يُدمج بروتين PLP في الغشاء لتثبيت التفاعلات بين الطبقات الخارجية لأغشية الميالين؛ بينما يُترجم بروتين MBP موضعيًا ويُدمج في طبقات الغشاء السيتوبلازمي لتقوية أغشية الميالين من الداخل. [ 8 ] بالتزامن مع تكوين عقد رانفييه المحورية ، تُشكل حواف غمد الميالين حلقات مجاورة للعقدة. [ 9 ]

الآلية

صورة مجهرية إلكترونية ناقلة لمحور عصبي مغلف بالميالين
خلية عصبية مع خلية قليلة التغصن وغمد الميالين تُظهر هياكل هيكلية خلوية عند عقدة رانفييه

يلعب عامل النسخ OLIG1، وهو عامل نسخ ذو بنية حلزونية-حلقية-حلزونية أساسية، دورًا محوريًا في عملية تكوين الميالين في الخلايا الدبقية قليلة التغصنات، وذلك من خلال تنظيم التعبير عن الجينات المرتبطة بالميالين. يُعدّ OLIG1 ضروريًا لبدء عملية التمييل في الخلايا الدبقية قليلة التغصنات في الدماغ، ولكنه أقل أهمية في الحبل الشوكي. [ 10 ]

تنظم الإشارات المشتقة من المحاور العصبية بدء عملية تكوين الميالين. درس الباحثون محاور الجهاز العصبي المحيطي المتجددة لمدة 28 أسبوعًا للتحقق مما إذا كانت المحاور العصبية المحيطية تحفز الخلايا الدبقية قليلة التغصنات لبدء عملية التغليف المياليني. أظهر التحفيز التجريبي للتغليف المياليني بواسطة المحاور العصبية المحيطية المتجددة أن خلايا شوان والخلايا الدبقية قليلة التغصنات تشترك في آلية لتحفيز التغليف المياليني. [ 11 ] أشارت دراسة مماثلة سعت إلى تقديم دليل على التنظيم العصبي لعملية تكوين الميالين إلى أن تكوين الميالين يعود إلى خلايا شوان التي يتم التحكم فيها بواسطة خاصية غير محددة لمحور عصبي مرتبط بها. [ 11 ]

أشارت الأبحاث الحديثة التي أجريت على الفئران إلى أن الأبوترانسفيرين وهرمون الغدة الدرقية يعملان بشكل منفصل ومتآزر لتعزيز تكوين الميالين، حيث يعزز الأبوترانسفيرين التعبير عن مستقبل هرمون الغدة الدرقية ألفا . [ 12 ]

لقد ثبت أن الخصائص الفيزيائية للمحاور العصبية، بما في ذلك قطرها وصلابتها وبيئتها الميكانيكية، تؤثر على عملية التغليف المياليني، مما يسلط الضوء على دور الإشارات الفيزيائية الحيوية والكيميائية الحيوية في تنظيم تكوين الميالين. [ 13 ]

تكوين الميالين المحيطي

1. المحور العصبي 2. نواة خلية شوان 3. خلية شوان 4. غمد الميالين 5. غمد العصب

تُضبط عملية تكوين الميالين المحيطي من خلال تخليق البروتينات P1 وP2 وP0. [ 14 ] باستخدام تقنية SDS-PAGE ، كشف الباحثون عن نطاقات مميزة بأحجام 27000 دالتون (P1) و19000 دالتون (P2) و14000 دالتون (P0). كما أظهرت الدراسات أن البروتينين P1 وP2 يكونان نشطين قبل P0، نظرًا لأن هذا البروتين مصدره الجهاز العصبي المحيطي. [ 14 ] في عملية التجدد، تعيد خلايا شوان تخليق البروتينات المرتبطة ببروتينات الميالين عند إعادة تكوين المحاور العصبية. ويحدث تخليق بروتينات الميالين فقط في خلايا شوان المرتبطة بالمحاور العصبية. [ 14 ] علاوة على ذلك، قد تكون التفاعلات بين أغشية المحاور العصبية ضرورية لتحفيز تخليق البروتينات P1 وP2 وP0.

تكوين الميالين في العصب البصري

لطالما دُرست عملية تكوين الميالين ووظيفتها الآلية باستخدام تقنيات البنية الدقيقة والكيمياء الحيوية في الأعصاب البصرية للفئران . وقد أتاح تطبيق هذه الطريقة البحثية منذ زمن طويل إمكانية الملاحظة التجريبية لتكوين الميالين في عصب كائن حي نموذجي يتكون بالكامل من محاور عصبية غير مغلفة بالميالين. علاوة على ذلك، ساعد استخدام العصب البصري للفئران الباحثين الأوائل في مجال تكوين الميالين على فهم المسارات غير السليمة وغير النمطية لهذه العملية. [ 15 ]

أظهرت إحدى الدراسات المبكرة أن تكوين الخلايا الدبقية قليلة التغصنات وتكوين الميالين اللاحق في الأعصاب البصرية للفئران النامية يحدث بعد الولادة . في العصب البصري، تنقسم الخلايا الدبقية قليلة التغصنات للمرة الأخيرة في اليوم الخامس، ويبدأ تكوين الميالين في اليوم السادس أو السابع تقريبًا. ومع ذلك، لم تكن الآلية الدقيقة التي تُحفز بها الخلايا الدبقية قليلة التغصنات على إنتاج الميالين مفهومة تمامًا بعد، ولكن تم ربط تكوين الميالين المبكر في العصب البصري بزيادة في إنتاج أنواع مختلفة من الدهون، مثل الكوليسترول والسيربروسيد والسلفاتيد. [ 15 ]

مع بدء الباحثين بإجراء دراسات ما بعد الولادة، وجدوا أن تكوين الميالين في العصب البصري للفئران يبدأ مبدئيًا بالمحاور ذات الأقطار الأكبر قبل أن ينتقل إلى المحاور الأصغر المتبقية. في الأسبوع الثاني بعد الولادة، تباطأ تكوين الخلايا الدبقية قليلة التغصنات - حيث تم تغليف 15% من المحاور بالميالين في هذه المرحلة - ومع ذلك، استمر تكوين الميالين في الازدياد السريع. خلال الأسبوع الرابع بعد الولادة، تم تغليف ما يقرب من 85% من المحاور في العصب البصري للفئران بالميالين. [ 15 ] خلال الأسبوع الخامس وما بعده حتى الأسبوع السادس عشر، تباطأ تكوين الميالين، وتم تغليف المحاور المتبقية غير المغلفة بالميالين. [ 16 ] من خلال العصب البصري للفئران، قدمت الأبحاث المبكرة مساهمات كبيرة في المعرفة في مجال تكوين الميالين.

دور الكبريتيدات

أظهرت الدراسات التي أُجريت على العصب البصري النامي أن الجالاكتوسيريبروسيد (الذي يُكوّن السلفاتيد) يظهر في اليوم التاسع بعد الولادة ويبلغ ذروته في اليوم الخامس عشر. [ 15 ] يتشابه هذا التعبير مع فترة التغليف المياليني القصوى للمحور العصبي في العصب البصري. ومع انخفاض نشاط التغليف المياليني للمحور العصبي، يُمكن الاستنتاج أن نشاط الإنزيم يتوازى مع دمج الكبريتات ([35S]) في السلفاتيد داخل الجسم الحي.

أظهرت الدراسات التي أُجريت على العصب البصري للفئران أن زيادة التغليف المياليني تحدث بعد 15 يومًا من الولادة. قبل هذه الفترة، لا تكون معظم المحاور العصبية، أي ما يقارب 70% منها، مغلفة بالميالين. في هذه المرحلة، يتم دمج كبريتات [35S] في السلفاتيد ، ويبلغ نشاط إنزيم ناقل سلفات السيربروسيد ذروته. كما أظهرت هذه الفترة الزمنية ذروة التغليف المياليني استنادًا إلى البيانات البيوكيميائية. [ 15 ]

في الجهاز العصبي المركزي، يبدو أن السلفاتيد والبروتينات السكرية المكبرتة والسكريات المخاطية المكبرتة مرتبطة بالخلايا العصبية أكثر من ارتباطها بالميالين. عند رسم كمية السلفاتيد المُصنّع من [35S] ونشاط إنزيم السلفوترانسفيراز ، نحصل على ذروات مميزة. [ 15 ] تظهر هذه الذروات في اليوم الخامس عشر بعد الولادة. وتتوافق هذه الذروات مع فترة التمييل القصوى للعصب البصري التي لوحظت طوال فترة التجربة. [ 15 ]

في الختام، ارتبطت المرحلة المبكرة من عملية التغليف المياليني بزيادة تخليق الدهون والكوليسترول والسيربروسيد والسلفاتيد. [ 15 ] من المرجح أن هذه المركبات تُصنّع وتُعبأ في جهاز جولجي للخلايا الدبقية قليلة التغصنات. [ 15 ] على الرغم من أن آلية نقل هذه الدهون غير معروفة، يبدو أن عملية التغليف المياليني تتأخر في غياب تخليقها.

الأهمية السريرية

يُزوّد ​​الميالين المحاور العصبية بالقدرة على التوصيل السريع لجهود الفعل ، ويمكن أن يُسبب تلفه عددًا من اضطرابات إزالة الميالين التي تؤثر سلبًا على وظائف الجهاز العصبي. ومن هذه الأمراض التصلب المتعدد ، حيث تحدث إزالة الميالين في الجهاز العصبي المركزي . [ 17 ] وقد استهدفت الاستراتيجيات حماية الخلايا الدبقية قليلة التغصنات وتعزيز إعادة التمييل ، كما درس باحثون آخرون دور الجهاز المناعي في إزالة الميالين في التصلب المتعدد. [ 18 ] [ 19 ]

في الدماغ المتقدم في السن، يؤدي تراكم ألياف الأميلويد في داء الأميلويد المزمن إلى تأثير سام على غمد الميالين والمحاور العصبية، مما يؤدي إلى اضطراب معرفي خفيف والخرف . [ 20 ]

تاريخ

القشرة الحسية الجسدية الأولية (CP: النواة المركزية الخلفية) والقشرة الحركية الأولية (CA: النواة المركزية الأمامية) لجنين بشري عمره 7 أشهر. مقطع شبه سهمي مصبوغ بصبغة نيسل (فليشيج 1921).

أمضى بول فليشيج معظم حياته المهنية في دراسة ونشر تفاصيل عملية التغليف المياليني في القشرة الدماغية للإنسان. تحدث هذه العملية غالبًا خلال الشهرين السابقين للولادة وبعدها . وقد حدد 45 منطقة قشرية منفصلة، ​​بل ورسم خريطة للقشرة الدماغية بناءً على نمط التغليف المياليني. تقع أول منطقة قشرية تغلف بالميالين في القشرة الحركية (جزء من منطقة برودمان 4)، تليها القشرة الشمية ، ثم جزء من القشرة الحسية الجسدية (مناطق برودمان 3، 1، 2).

آخر المناطق التي يتم تغليفها بالميالين هي القشرة الحزامية الأمامية (F#43)، والقشرة الصدغية السفلية (F#44)، والقشرة الجبهية الظهرية الجانبية (F#45).

في التلافيف الدماغية، كما هو الحال في جميع أجزاء الجهاز العصبي المركزي، لا تتطور الألياف العصبية في كل مكان في آن واحد، بل تتطور تدريجيًا بتسلسل محدد، ويُحافظ على هذا الترتيب للأحداث بشكل خاص فيما يتعلق بظهور المادة النخاعية. في التلافيف الدماغية، يبدأ تغليف المادة النخاعية (التميلين) في بعض المواضع قبل ثلاثة أشهر من نضج الجنين، بينما في مواضع أخرى، تكون العديد من الألياف خالية من المادة النخاعية حتى بعد ثلاثة أشهر من الولادة. يخضع ترتيب التتابع في التلافيف لقانون مطابق للقانون الذي بينتُ أنه ينطبق على الحبل الشوكي والنخاع المستطيل والدماغ المتوسط ، والذي يمكن صياغته على النحو التالي: بشكل عام، تتطور الألياف العصبية المتساوية الأهمية في آن واحد، بينما تتطور الألياف ذات الأهمية المختلفة تباعًا بتسلسل محدد بقانون حتمي (القانون الأساسي لتكوين الميالين). يكتمل تكوين المادة النخاعية تقريبًا في بعض التلافيف، في حين أنه في بعضها الآخر لم يبدأ بعد، وفي البعض الآخر لم يحرز سوى تقدم طفيف. [ 21 ]

مراجع

  1. ^ عيلام، ر. بارليف، د.د. ليفين زيدمان، س. تسوري، م. لوبريستي، P .؛ سيلا، م.؛ أرنون، ر. أهاروني، ر. (2014). "تكوّن قلة التغصن وتكوّن الميالين خلال تأثير نمو ما بعد الولادة لخلات الجلاتيرامير". جليا . 62 (4): 649-665 . دوى : 10.1002/glia.22632 . بميد 24481644 . S2CID 25559134 .  
  2. ↑ ويليامسون جيه إم، ليونز دي إيه (2018). " ديناميكيات الميالين عبر الحياة: مشهد دائم التغير؟" . فرونت سيل نيوروساينس . 12 : 424. doi : 10.3389/fncel.2018.00424 . PMC 6252314. PMID 30510502 .  
  3. ↑ فيليبس تي، روثستين جيه دي (2017). " الخلايا الدبقية قليلة التغصن: داعمات أيضية للخلايا العصبية" . مجلة التحقيقات السريرية . 127 (9): 3271-3280 . doi : 10.1172/JCI90610 . PMC 5669561. PMID 28862639 .  
  4. ↑ سيرانو-ريغال إم بي، لوينغاس-إسكوزا الأول، بايون-كورديرو إل، إيبارا-إيزبوروا إن، ألبيردي إي، بيريز-سامارتين أ؛ وآخرون . (2020). “تم تعزيز تمايز الخلايا قليلة التغصن والميالين عن طريق تنشيط مستقبلات GABAB”. علم الأعصاب . 439 : 163– 180. دوى : 10.1016/j.neuroscience.2019.07.014 . بميد 31349008 . S2CID 198934117 .   {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  5. ↑ واتكينز، تي. أ.؛ إيمري، ب.؛ مولينياوي، س.؛ باريس، ب. أ. (26 نوفمبر 2008). " مراحل متميزة من التغليف المياليني ينظمها إنزيم غاما سيكريتاز والخلايا النجمية في نظام زراعة مشتركة للجهاز العصبي المركزي سريع التغليف المياليني" . نيرون . 60 (4): 555-69 . doi : 10.1016/j.neuron.2008.09.011 . PMC 2650711. PMID 19038214 .  
  6. 1 2 كيني، إتش سي، وفولبي، جيه جيه (2018). أحداث التغليف المياليني. علم الأعصاب لحديثي الولادة لفولبي، 176-188. doi:10.1016/b978-0-323-42876-7.00008-9
  7. 1 2 3 فريدريش، في إل.، هاردي، آر جيه.، (1996). إعادة تشكيل تدريجية لتفرعات الخلايا الدبقية قليلة التغصن أثناء تكوين الميالين. 243-54.
  8. ↑ بارون دبليو، هوكسترا دي (2010). "حول التكوين الحيوي لأغشية الميالين: الفرز، والنقل، واستقطاب الخلية" . رسائل FEBS . 584 (9): 1760-1770 . Bibcode : 2010FEBSL.584.1760B . doi : 10.1016/j.febslet.2009.10.085 . PMID 19896485 . 
  9. ^ سنايديرو ن، موبيوس دبليو، تسوبكا تي، هيكينغ إل إتش، ماتيسين سي، فيركليج د؛ وآخرون . (2014). "التفاف غشاء المايلين لمحاور الجهاز العصبي المركزي بواسطة النمو المستقطب المعتمد على PI (3،4،5) P3 في اللسان الداخلي" . خلية . 156 ( 1 – 2): 277 – 90. دوى : 10.1016/j.cell.2013.11.044 . بمك 4862569 . بميد 24439382 .   {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  10. ↑ شين، م. (2005). تكوين الميالين والتعرف على المحاور العصبية بواسطة الخلايا الدبقية قليلة التغصن في الدماغ غير مرتبطين في فئران Olig1-Null. مجلة علم الأعصاب، 25(6)، 1354-1365. doi:10.1523/jneurosci.3034-04.2005
  11. 1 2 واينبرغ، إي.، وسبنسر، ب. (1979). دراسات حول تنظيم تكوين الميالين. 3. إشارات تغليف الخلايا الدبقية قليلة التغصنات بالميالين بواسطة المحاور العصبية الطرفية المتجددة. أبحاث الدماغ، 162(2)، 273-279. doi:10.1016/0006-8993(79)90289-0
  12. ↑ مارزيالي، إل إن، غارسيا، سي آي، باسكويني، جيه إم (2015). يتقارب الترانسفيرين وهرمون الغدة الدرقية في التحكم في تكوين الميالين. علم الأعصاب التجريبي. المجلد 265. 129-141.
  13. ↑ لاسلي، سفيان (2026). "مصفوفات الأعمدة الدقيقة القابلة للتعديل القائمة على الهيدروجيل لدراسات التغليف المياليني". Nature Methods . doi : 10.1038/s41592-026-03048-3 .
  14. 1 2 3 بوليتيس، إم جيه، إن. ستيرنبرغر، كاثي إيديرلي، وبيتر إس. سبنسر. "دراسات حول التحكم في تكوين الميالين". مجلة علم الأعصاب 2.9 (1982): 1252-266.
  15. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 تينيكون، جي آي، كوهين، إس آر، برايس، دي إل، ماكهان، جي إم. (1977). تكوين الميالين في العصب البصري: تحليل مورفولوجي، وإشعاعي ذاتي، وكيميائي حيوي. مجلة بيولوجيا الخلية، 72(3)، 604-616.
  16. ↑ دانغاتا، واي.، كوفمان، إم. (1997). تكوين الميالين في العصب البصري لفئران (C57BL x CBA) الهجينة من الجيل الأول: تحليل مورفومتري. المجلة الأوروبية لعلم التشكل، 35(1)، 3-18.
  17. ↑ "صفحة معلومات التصلب المتعدد التابعة للمعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية" . المعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية . ١٩ نوفمبر ٢٠١٥. مؤرشف من الأصل في ١٣ فبراير ٢٠١٦. تم الاطلاع عليه في ٦ مارس ٢٠١٦ .
  18. ↑ رودجرز، جين م.؛ روبنسون، أندرو ب.؛ ميلر، ستيفن د. (2013). "استراتيجيات لحماية الخلايا الدبقية قليلة التغصنات وتعزيز إعادة التميلين في التصلب المتعدد" . مجلة ديسكفري ميديسين . 86 (86): 53-63 . PMC 3970909. PMID 23911232 .  
  19. ↑ كوهين، جيه إيه (يوليو 2009). "العلاجات الناشئة للتصلب المتعدد الانتكاسي". أرشيف علم الأعصاب . 66 (7): 821-828 . doi : 10.1001/archneurol.2009.104 . PMID 19597083 . 
  20. ^ ميتر، م. جيلتش ديفيد، ه؛ أوكيتشوكو، NG؛ كلاين، سي؛ بات منساه، C؛ منساه-نياغان، إيه جي (31 مارس 2023). "المايلين في مرض الزهايمر: الجاني أم المتفرج؟" . اكتا نيوروباثولوجيكا للاتصالات . 11 (1): 56. دوى : 10.1186/s40478-023-01554-5 . بمك 10067200 . بميد 37004127 .  
  21. ↑ فليشيج، بول (1901-10-19). "التحديد النمائي (التكويني النخاعي) لقشرة المخ في الإنسان" . مجلة لانسيت . 158 (4077): 1028. doi : 10.1016/s0140-6736(01)01429-5 .