Keď začneme skúmať, ako je naše telo poskladané, neprestane nás udivovať, ako je každá, aj tá najmenšia časť dokonale navrhnutá a stvorená na svoj účel. Správna funkcia takej malej súčiastky má ďalekosiahle dôsledky pre fungovanie celého organizmu. Dnes by som sa chcel pozrieť na jeden z týchto zázrakov, ktorému my ľudia ako cicavce vďačíme za to, že máme taký výkonný nervový systém a že môžeme používať pamäť, logické myslenie, reč atď. A čo sa stane, keď sa poškodí. Ako už možno niektorí z vás tušia, je to myelín.

Čo je myelín

Myelín objavil v roku 1854 nemecký patológ a biológ Rudolf Virchow.

Myelín je na lipidy bohatá (tuková) multilamelárna štruktúra, ktorá obklopuje axóny nervových buniek (“drôty” nervového systému), aby ich izolovala a zvýšila rýchlosť šírenia elektrických impulzov (tzv. akčných potenciálov) pozdĺž axónu. Myelinizovaný axón možno prirovnať k elektrickému drôtu s izolačným materiálom (myelínom) okolo neho. Na rozdiel od plastického plášťa elektrického drôtu však myelín netvorí jeden dlhý plášť po celej dĺžke axónu. Myelín skôr obaľuje nerv po segmentoch: vo všeobecnosti je každý axón obalený niekoľkými dlhými myelinizovanými úsekmi s krátkymi medzerami medzi nimi, ktoré sa nazývajú Ranvierove uzly.

Izolátor so zázračnými vlastnosťami

Hlavným účelom myelínu je zvýšiť rýchlosť šírenia elektrických impulzov pozdĺž myelinizovaného vlákna. V nemyelinizovaných vláknach sa elektrické impulzy šíria ako súvislé vlny, ale v myelinizovaných vláknach “preskakujú”. Takéto šírenie je výrazne rýchlejšie ako prvé, aspoň v axónoch nad určitým priemerom. Predpokladá sa, že myelín umožňuje väčšiu veľkosť tela tým, že udržiava agilnú komunikáciu medzi vzdialenými časťami tela. Aj tá najlepšia izolácia by mala problém udržať elektrické signály na dlhé vzdialenosti a axóny veľkých zvierat, ako sú žirafy, môžu byť dlhé až 15 metrov. Výskum v 40. rokoch 20. storočia ukázal, že myelín zabezpečí udržanie a prenos signálov na veľké vzdialenosti.

Neurón a myelínová pošva obklopujúca axón, podrobná anatomická ilustrácia.

Pohľad na úlohu myelínu v zdraví a chorobe

Keďže vedci vedia, akú úlohu zohráva myelín v nervovej komunikácii, chceli zistiť, čo sa stane, keď sa myelín naruší. V 80. rokoch 20. storočia vedci použili zvieracie modely na posúdenie toho, ako sa menia elektrické nervové signály po tom, ako sú axóny zbavené myelínu (demyelinizované). Keď vedci chemicky vyvolali stratu myelínu v mieche mačiek, zistili, že signály sa po nervovom vlákne pohybujú pomalšie a často nedosiahnu koniec axónu.

Približne v tom istom čase vedci dosiahli prelomové výsledky aj pri identifikácii mnohých zložiek myelínu, ako sú hlavné proteínové prvky myelínovej pošvy a gény, ktoré ich kódujú. Vedci vyvinuli myšie modely, ktoré mali defektné myelínové proteíny, čo viedlo k nedostatku myelínu. Jednou z takýchto myší je myš “shiverer”, pomenovaná podľa jej telesného trasenia. Myši, ako je myš shiverer, poskytli vedcom modelový systém na štúdium funkcie myelínu v zdravom nervovom systéme a jeho dysfunkcie pri demyelinizačných ochoreniach.

Strata myelínu pri ochorení

Skleróza multiplex (SM) je chronické, invalidizujúce ochorenie CNS, ktorým trpí viac ako 2,3 milióna ľudí na celom svete. SM je dôsledkom hromadenia poškodeného myelínu a pod ním uložených nervových vlákien, ktoré izoluje a chráni.

Súčasný výskum naznačuje, že na vzniku SM sa podieľa autoimunitná reakcia. Vedci sa domnievajú, že imunitné bunky, ktoré za normálnych okolností bránia telo pred časticami a patogénmi spôsobujúcimi ochorenia, omylom napadnú myelínovú pošvu, oddelia ju a odhalia nervové vlákna pod ňou. Okrem toho najnovšie výskumy naznačujú, že k poškodeniu axónov dochádza už na začiatku ochorenia.

Po poškodení je schopnosť nervových buniek v mozgu a mieche komunikovať medzi sebou a so svalmi narušená, čo vedie k celému radu nepredvídateľných príznakov, ktoré sa u jednotlivých ľudí líšia. Tieto príznaky, ktoré môžu byť dočasné alebo trvalé, siahajú od únavy, slabosti a necitlivosti až po slepotu a dokonca ochrnutie.

Nové možnosti liečby demyelinizačných ochorení

Výskum zameraný na pochopenie zložiek myelínu, jeho tvorby a fungovania otvoril cestu k novým možnostiam liečby degeneratívnych ochorení myelínu, ako je skleróza multiplex.

Oprava a ochrana

Jedným z prístupov k liečbe demyelinizačných ochorení, ako je SM, je oprava a ochrana myelínu. Tento prístup sa zameriava na nápravu už vzniknutého poškodenia a prevenciu ďalšieho poškodenia nervov a axónov.

Niekoľko liekov, ktoré sú v súčasnosti schválené na liečbu SM, sa riadi druhou stratégiou. Pôsobia tak, že potláčajú alebo menia aktivitu imunitného systému a chránia myelín pred neoprávnenými útokmi. Žiadny z doteraz dostupných liekov sa však nezaoberá regeneráciou strateného myelínu.

Vedci skúmajú mnohé možnosti výskumu na obnovu a ochranu myelínu vrátane vývoja terapií, ktoré stimulujú prirodzenú schopnosť mozgu liečiť sa, objavovania nových cieľov pre lieky na regeneráciu myelínu a skúšobnej terapie kmeňovými bunkami na zvieracích modeloch.

Ako preventívne chrániť myelín

1) Spánok

Štúdie na zvieratách naznačujú, že spánok zvyšuje množstvo oligodendrocytových prekurzorových buniek (OPC) v tele, čo môže viesť k zvýšenej produkcii myelínu. Spánok je spojený s vyššou expresiou génov kódujúcich myelinizáciu. Štúdiu nájdete tu.

Výskumníci zistili, že miera produkcie buniek tvoriacich myelín (oligodendrocytov) sa zdvojnásobila, keď myši spali.

Zvýšenie bolo najvýraznejšie počas typu spánku spojeného so snívaním (spánok REM).

Naopak, gény zapojené do bunkovej smrti a stresových reakcií sa zapínali, keď boli myši nútené bdieť.

Dostatok pokojného spánku je dobrý pre celkové zdravie a pohodu mozgu. Na skúmanie vplyvu spánku na myelinizáciu je potrebné vykonať štúdie na ľuďoch. Štúdiu nájdete tu.

2) Cvičenie

Štúdie na zvieratách naznačujú, že cvičenie môže zvýšiť hladinu myelínu po poranení a na myšacích modeloch Alzheimerovej choroby. Štúdia tu.

Zdá sa, že cvičenie tiež zvyšuje funkciu mitochondrií, ktorá zvyšuje myelín, u zvierat kŕmených stravou s vysokým obsahom tukov. Štúdia tu.

Stále nevieme, ako cvičenie ovplyvňuje myelín u ľudí, ale vieme, že pravidelné cvičenie podporuje zdravie mozgu. Štúdia tu.

3) Socializácia a nové skúsenosti

Výskum naznačuje, že socializácia a obohatené prostredie môžu podporovať myelinizáciu, najmä počas raného vývoja.

Počet myelinizujúcich oligodendrocytov sa v zrakovej kôre potkanov chovaných v prostredí obohatenom o ďalšie hracie predmety a sociálne interakcie zvýšil o 27 až 33 %.

Obohatené prostredie zvýšilo počet myelinizovaných axónov v corpus callosum opíc a potkanov.

Včasná skúsenosť zvýšila štruktúru bielej hmoty u ľudských detí (vnútorná kapsula a čelné laloky) súbežne s lepším výkonom v behaviorálnych testoch.

U dojčiat, ktoré boli v detstve vážne zanedbávané, sa plocha corpus callosum zmenšila o 17 %. Štúdia TU.

4) Učenie sa novým komplexným zručnostiam

Učenie sa zložitým zručnostiam, ako je napríklad hra na klavír, je sprevádzané nárastom bielej hmoty v oblastiach mozgu, ktoré sa podieľajú na hudobnom výkone.

Množstvo bielej hmoty sa zvyšovalo úmerne k počtu hodín, ktoré každý subjekt cvičil na nástroj, čo naznačuje, že pri učení sa určitých zručností dochádza k nárastu bielej hmoty.

Čím doplniť potraviny na podporu tvorby myelínu

1 )Hericium

Výťažok z huby Levia hriva (Hericium erinaceus) urýchlil proces myelinizácie u zvierat a podporil normálny vývoj myelínových pošiev. Proces myelinizácie sa v prítomnosti extraktu začal skôr v porovnaní s kontrolami a vyznačoval sa vyššou rýchlosťou. Extrakt Hericium erinaceus teda podporoval normálny vývoj kultivovaných mozočkových buniek a vykazoval regulačný účinok na proces genézy myelínu.
Štúdia tu.

2 )Ashwagandha

Ashwagandha (koreň Withania somnifera) sa používa na mnohé účely, v tradičnej ajurvédskej medicíne sa považuje predovšetkým za tonikum. Ashwagandha má účinnú látku nazývanú withanosid IV. U myší withanosid IV zvýšil hladinu myelínu. U myší, ktorým sa podával withanosid IV (10 mikromol/kg/deň počas 21 dní), sa zvýšila axonálna hustota a hladina myelínu v periférnom nervovom systéme.
Štúdia TU.

3) Vitamín C

Podľa štúdií na zvieratách môže vitamín C pomáhať pri tvorbe myelínu.

Vitamín C, známy aj ako askorbát, je dôležitý ako kofaktor pri viacerých enzymatických reakciách. Vedci predpokladajú, že syntéza kolagénu závislá od askorbátu môže pomáhať pri myelinizácii. Askorbát pridaný do Schwannových buniek a potkaních neurónov podporil tvorbu myelínu.

Štúdie TU a TU.

4) Cholesterol

Cholesterol je základnou zložkou myelínu. Suchá hmota myelínu obsahuje približne 70 až 85 % lipidov. Cholesterol je potrebný na rast myelínovej membrány. Jeho prítomnosť v membránach je nevyhnutná na to, aby pošva normálne fungovala.

A hoci je cholesterol v nadbytku škodlivý, klinické štúdie by mali preskúmať, či získavanie dostatočného množstva z výživných potravín, ako sú vajcia, sardinky alebo jogurt, môže byť zdravé a prospešné pre myelinizáciu. Pred zvýšením príjmu potravín s vysokým obsahom cholesterolu sa však určite poraďte so svojím lekárom.
Štúdia TU.

5) Kvercetín

Kvercetín zvyšuje počet buniek produkujúcich myelín (oligodendrocytov) po poškodení.
Antioxidačné flavonoidy luteolín, kvercetín a fisetín môžu znížiť množstvo rozpadu myelínu makrofágmi (fagocytóza).
Štúdia TU.

Faktory, ktoré môžu znížiť myelinizáciu

Nie je dostatok spoľahlivých informácií o faktoroch, ktoré môžu znižovať myelinizáciu. Väčšina nižšie uvedených štúdií sa zaoberá asociáciami alebo bola vykonaná na zvieratách alebo bunkách. Údaje o ľuďoch chýbajú.

Nasledujúce faktory uvádzame len na prezentáciu výsledkov výskumu.

Ak vás myelinizácia trápi, obráťte sa na svojho lekára, ktorý vám určí presnú diagnózu, terapiu a odporučí vám návyky na zdravie mozgu, ktoré môžete zaradiť do svojho každodenného režimu.

1) Zápal

Predpokladá sa, že zápalové cytokíny znižujú myelinizáciu [85].

V kultivovaných vzorkách vystavených cytokínom, ako sú TNF-alfa a lymfotoxín, sa myelín a oligodendrocyty ničia.

Skleróza multiplex je ochorenie, ktoré spôsobuje demyelinizáciu. Viaceré štúdie ukázali, že tieto a ďalšie cytokíny sú zvýšené v miestach lézií a v mozgovomiechovom moku pacientov so sklerózou multiplex, pričom podobné zistenia sú aj na zvieracích modeloch. Sú potrebné ďalšie štúdie u ľudí.
Štúdia TU.

2) Alkohol

Silné pitie alkoholu u dospievajúcich je spojené s nízkou integritou frontálnej bielej hmoty.

U potkanov dospievajúci alkoholici znížili veľkosť corpus callosum a degradovali myelínový základný proteín v šedej hmote.

Myelín bol poškodený aj na axónoch v prefrontálnej kôre (mediálnej) u dospievajúcich potkanov, ktorí sa opili – a ťažšie pitie predpovedalo horší výkon v úlohe pracovnej pamäte v dospelosti.

Tieto zistenia stanovujú kauzálnu úlohu dobrovoľného pitia na myelín a poskytujú pohľad na špecifické prefrontálne axóny, ktoré sú citlivé na alkohol a zároveň môžu prispievať k poruchám správania a kognitívnych funkcií spojených s ranným pitím a alkoholizmom.
Štúdia TU.

3) Statíny

Statíny sú lieky, ktoré pomáhajú liečiť srdcové ochorenia. Niektoré kontroverzné štúdie na zvieratách naznačujú, že statíny môžu mať negatívny vplyv na oligodendrocyty a tvorbu myelínu. Na overenie týchto tvrdení sú potrebné rozsiahle údaje zo štúdií na ľuďoch.
Štúdia TU.

4) Vystavenie elektromagnetickým poliam

Jedna štúdia dospela k záveru, že elektromagnetické polia z takých vecí, ako sú mobilné telefóny a Wi-Fi, môžu spôsobiť zhoršenie stavu myelínu. Údaje o ľuďoch chýbajú.
Štúdia TU.