Oligodendrócitos

Mielinização

Cada axônio no corpo humano é mielinizado por uma série de bainhas de mielina consecutivas, separadas por pequenas lacunas conhecidas como nódulos de Ranvier. Cada bainha de mielina é composta por múltiplas camadas da membrana citoplasmática das células mielinizantes, que se enrolam ao redor do axolema (membrana celular do axônio). No SNC, os oligodendrócitos são responsáveis por criar essas bainhas de mielina, enquanto no sistema nervoso periférico (SNP), essa função é desempenhada pelas células de Schwann.

Para formar uma bainha de mielina, um oligodendrócito estende prolongamentos em direção a um axônio não mielinizado, envolvendo-o e estabelecendo contato com o axolema, formando um laço conhecido como mesaxônio interno. Esse processo continua com voltas sucessivas até que múltiplas camadas envolvam o axônio. Durante esse processo, o citoplasma dentro do prolongamento é progressivamente deslocado de volta ao corpo celular do oligodendrócito, levando ao afilamento e compactação das camadas ao redor do axônio. Como resultado, se forma um conjunto lamelar, no qual podemos identificar em microscopia eletrônica as linhas densas principais e linhas intraperiódicas.

A estabilidade dessa estrutura é reforçada por junções celulares — denominadas junções homotípicas (quando ocorrem entre as camadas gliais) e junções heterotípicas (quando estão entre a membrana glial e o axolema). Além disso, proteínas transmembranas, como a proteína proteolipídica no SNC, contribuem para a resiliência e integridade da bainha, garantindo um isolamento eficiente e a transmissão adequada dos sinais ao longo do axônio.

Mielinização do SNC e SNP

Embora o princípio básico da formação da bainha de mielina seja semelhante nos sistemas nervoso central (SNC) e periférico (SNP), existem diferenças notáveis entre os papéis e os mecanismos de mielinização dos oligodendrócitos e das células de Schwann. No SNC, cada oligodendrócito estende múltiplos prolongamentos, permitindo a formação de até 50 bainhas de mielina separadas, que podem envolver o mesmo axônio ou axônios distintos. Como resultado, o corpo celular e o núcleo do oligodendrócito permanecem distantes das bainhas que ele forma. Em contraste, no SNP, cada célula de Schwann cria apenas uma única bainha de mielina e permanece intimamente associada a ela, fixando seu corpo celular e núcleo diretamente ao axolema, eliminando a necessidade de prolongamentos estendidos.

O suporte estrutural e nutricional também apresenta diferenças significativas. No SNP, o tecido conjuntivo e a lâmina basal fornecem o suporte necessário às bainhas de mielina. No entanto, no SNC, esse suporte depende do ambiente químico estável mantido pelos astrócitos, que regulam as concentrações iônicas e moleculares no fluido extracelular. Além disso, os astrócitos estendem seus processos terminais especializados até os nódulos de Ranvier, onde influenciam o equilíbrio iônico e sustentam os canais iônicos, essenciais para a condução neural.

Funções

A maioria das vias neurais no cérebro e na medula espinal dos seres humanos é composta por axônios mielinizados (axônios mielínicos), e isso é o que permite ao nosso corpo responder rapidamente a novos estímulos. Ao analisar os efeitos da mielinização no SNC, realizada pelos oligodendrócitos, algumas funções se destacam:

• Isolamento elétrico: a mielina é composta principalmente por lipídios (galactocerebrosídeo, esfingomielina e colesterol), conectados a proteínas especiais que estabilizam sua estrutura. Essa composição única, juntamente com a espessura aumentada das bainhas multicamadas, isola o axônio do espaço extracelular. Como resultado, o vazamento de íons é significativamente reduzido em comparação com os axônios não mielinizados. Esse isolamento proporciona uma sinalização mais precisa, com menor gasto energético, permitindo a formação de circuitos neurais mais complexos.
• Aumento da velocidade de condução: as bainhas de mielina consecutivas separadas pelos nódulos de Ranvier formam um envoltório no axônio com regiões isoladas e não isoladas alternadas. Esse arranjo leva a um fenômeno chamado "condução saltatória". Quando um potencial de ação é iniciado em um axônio amielínico (sem mielina), ele aciona canais dependentes de voltagem próximos que, por sua vez, são ativados para propagar o potencial de ação ao longo do axônio, incluindo todas as partes do axônio. Por outro lado, o potencial de ação em axônios mielínicos é propagado apenas entre os nódulos de Ranvier, "saltando" de nó para nó e "pulando" as regiões mielinizadas. O aumento da concentração de canais dependentes de voltagem nos nódulos de Ranvier, bem como o isolamento da mielina, garantem a continuação da corrente iônica intracelular. Essa condução saltatória dos axônios mielínicos resulta em uma velocidade significativamente maior de transmissão de sinal em comparação aos axônios não mielinizados e tornou possível a sobrevivência de grandes organismos multicelulares, estabelecendo a base para funções cerebrais mais complexas.
• Nutrição e suporte: os oligodendrócitos, por meio da mielina, fornecem nutrientes aos axônios, regulam íons e níveis moleculares e melhoram a função citoesquelética, fortalecendo a integridade estrutural do axônio.

Funções não relacionadas à mielina

Uma porcentagem dos oligodendrócitos não mostra atividade mielinizante ativa, embora sejam completamente diferenciados. Essas células são classificadas como oligodendrócitos satélites, e não têm relações diretas com axônios mielínicos. Esses oligodendrócitos estão localizados na substância cinzenta, e suas propriedades estão relacionadas à regulação do microambiente do tecido nervoso e à substituição de outros oligodendrócitos disfuncionais.

Além disso, os oligodendrócitos geralmente desempenham um papel importante na regulação do metabolismo neuronal, expressando fatores de crescimento como o fator neurotrófico derivado da linhagem de células gliais (GDNF) ou o fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF), regulando assim o crescimento neuronal, quando necessário. Outras funções relacionadas ao controle de danos e à plasticidade neuronal são um assunto de estudos em andamento e ainda precisam ser completamente definidas.