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La
myéline
est une substance lipidique blanche qui entoure les axones
des neurones dans le système
nerveux central et périphérique. Elle agit comme une gaine isolante
qui augmente la vitesse de transmission des signaux électriques le long
des axones. La myéline offre aussi une protection mécanique aux
axones, les isolant contre les dommages physiques et chimiques. Elle contribue
également à prévenir la dégénérescence axonale et à maintenir l'intégrité
structurelle des neurones. Les maladies qui affectent la myéline, comme
la sclérose en plaques, peuvent entraîner des problèmes de communication
entre les cellules nerveuses et des symptômes neurologiques variés.
La
production de la myéline.
La myéline est
produite par des cellules spécialisées (Névroglie)
appelées oligodendrocytes dans le système nerveux central (SNC) et les
cellules de Schwann dans le système nerveux périphérique (SNP).
Les
oligodendrocytes peuvent myéliniser ( = entourer de myéline) plusieurs
axones à la fois dans le système nerveux central, alors qu'une cellule
de Schwann ne myélinise qu'un seul axone dans le système nerveux périphérique.
Les gaines de myéline formées par les oligodendrocytes ont des interruptions
périodiques appelées noeuds de Ranvier. Les gaines de myéline formées
par les cellules de Schwann peuvent également présenter de telles interruptions,
mais elles peuvent aussi être plus longues et entourer complètement l'axone
sans interruption.
La gaine de myéline
est constituée de couches concentriques de membranes
plasmiques enroulées autour de l'axone. L'épaisseur de cette gaine
peut varier de manière significative, mais en général, elle va de quelques
nanomètres à plusieurs micromètres. Dans le système nerveux périphérique,
la gaine de myéline peut avoir une épaisseur de 0,2 à 1,5 micromètre,
tandis que dans le système nerveux central, elle peut être plus mince.
Pour comparaison, le diamètre d'un axone est typiquement de l'ordre d'une
dizaine de micromètres.
La
composition de la myéline.
La gaine de myéline
est principalement composée de lipides, notamment
de phospholipides et de cholestérol,
qui forment une barrière empêchant la fuite d'ions à travers la membrane.
Des protéines spécifiques sont par ailleurs présentes dans cette membrane
de la gaine de myéline et contribuent à sa structure et à sa fonction
:
• Les
phospholipides
(phosphatidylcholine, phosphatidylsérine, phosphatidyléthanolamine, phosphatidylinositol)
constituent la majeure partie des lipides de la myéline. Ils forment une
bicouche qui crée une barrière semi-perméable qui entoure l'axone, comme
toutes les autres cellules, et régule les échanges
ioniques et moléculaires. La composition lipidique de la gaine de myéline
est aussi importante pour l'isolation électrique des axones.
Cette isolation permet une propagation rapide des potentiels d'action le
long des axones en empêchant la fuite des ions à travers la membrane,
ce qui favorise une transmission efficace des influx nerveux. Les phospholipides
peuvent également jouer un rôle dans le processus de myélinisation.
Ils peuvent, de plus,i agir comme des signaux ou des éléments de signalisation
qui régulent la différenciation et la maturation des cellules de Schwann
ou des oligodendrocytes. Les phospholipides, en particulier les phosphatidylcholines
et les phosphatidylsérines, contribuent à la stabilité de la membrane
de la gaine de myéline. Ils interagissent avec le cholestérol pour maintenir
une structure membranaire cohérente et stable, ce qui est crucial pour
assurer l'intégrité structurelle de la myéline.
• Le cholestérol
est également présent en quantités significatives dans la myéline.
Il aide à maintenir la stabilité de la membrane de la gaine de myéline
en interagissant avec les phospholipides et en modulant leur arrangement
dans la bicouche lipidique. Cette stabilisation contribue à assurer l'intégrité
structurelle de la gaine de myéline. Le cholestérol contribue également
à l'isolation électrique de l'axone en renforçant la structure de la
gaine de myéline. Une gaine de myéline bien formée, comprenant du cholestérol,
est essentielle pour une transmission efficace et rapide des signaux nerveux.
Enfin, le cholestérol est impliqué dans divers processus de signalisation
cellulaire, et sa présence dans la membrane de la gaine de myéline peut
influencer les interactions cellulaires et la communication entre les neurones.
• Les protéines
spécifiques de la myéline sont impliquées dans la structure et la
fonction de la myéline, ainsi que dans la régulation de l'interaction
entre les cellules gliales et les axones. Certaines protéines, comme la
protéine basique de la myéline (MBP) dans le système nerveux central
et la protéine de la myéline P0 (MPZ) dans le système nerveux périphérique,
sont impliquées dans la compaction de la myéline. Elles facilitent l'enroulement
serré des couches de la membrane de la myéline autour de l'axone, permettant
une isolation électrique efficace. Les protéines, telles que la protéine
de la myéline P2 (PMP2) et la protéine zéro de la myéline (MOBP), contribuent
à la stabilité de la structure de la myéline en interagissant avec les
lipides de la membrane et en favorisant la liaison entre les différentes
couches de la gaine de myéline. Certaines protéines peuvent aussi
agir comme des molécules de signalisation
pour réguler divers processus cellulaires. Par exemple, la MPZ et la MBP
peuvent jouer un rôle dans la signalisation entre les cellules de Schwann
ou les oligodendrocytes et les axones, ce qui est important pour la formation
et la maintenance de la myéline. Enfin, certaines protéines, comme la
MPZ dans le SNP, peuvent interagir directement avec l'axone pour maintenir
son intégrité structurelle. Elles peuvent également jouer un rôle dans
la régulation du diamètre axonal et dans la prévention de la dégénérescence
axonale.
Outre les protéines
spécifiques de la myéline, la membrane de la gaine de myéline contient
également des protéines membranaires qui assurent notamment la régulation
de la perméabilité membranaire, la signalisation cellulaire et l'interaction
avec d'autres cellules et molécules dans l'environnement extracellulaire.
Les
fonctions de la myéline.
La principale fonction
de la myéline est d'isoler électriquement les axones, , empêchant les
fuites de courant et protégeant ainsi les axones contre les dommages électriques
qui pourraient survenir en cas de dépolarisation anormale ou de dysfonctionnement
électrique. En réduisant la fuite d'ions le long de l'axone et en permettant
une conduction saltatoire,
la myéline augmente considérablement la vitesse de propagation des potentiels
d'action le long de l'axone. Cela permet une transmission rapide des signaux
nerveux sur de longues distances. La conduction saltatoire réduit également
la consommation d'énergie par rapport à une conduction continue le long
de l'axone non myélinisé. Cela est dû au fait que les canaux
ioniques ne sont activés qu'aux noeuds
de Ranvier, où se produit la régénération du potentiel d'action,
tandis que la majeure partie de l'axone reste inerte électriquement.
La myéline renforce
la structure des axones en les entourant de manière compacte et en fournissant
un support mécanique. Cela aide à maintenir l'intégrité structurelle
des axones et à prévenir leur endommagement mécanique lors de mouvements
ou de stress physiques. En outre, en enveloppant les axones dans une gaine
de myéline, la friction entre les axones et leur environnement est réduite.
Cela limite l'usure et l'abrasion des axones, contribuant ainsi à prévenir
leur dégénérescence due à des dommages mécaniques. La myéline fournit
aussi une barrière physique qui peut protéger les axones contre les substances
toxiques ou nocives présentes dans leur environnement (toxines chimiques
ou agents pathogènes) qui pourraient endommager les axones s'ils
étaient en contact direct avec eux. |
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