Ռանվիեի հանգույցներ
| Ենթակատեգորիա | • բջջի բաղադրիչ • բջջային անոտոմիական ծագում  | |
|---|---|---|
| Մասն է | • ակսոն • գլխավոր աքսոն | |
Ռանվիեի հանգույցներ[1][2], հայտնի են նաև որպես միելինային թաղանթի ճեղքեր, տեղակայված են միելինապատ աքսոնի երկայնքով, որտեղ աքսոլեմման բաց է արտաբջջային տարածության համար: Ռանվիեի հանգույցները աքսոնի չմեկուսացված հատվածներ են, որոնք հարուստ են նատրիումական և կալիումակամ իոնային անցուղիներով, որոնք գտնվում են բջջային ադհեզիայի մոլեկուլների հետ կոմպլեքսների մեջ, ինչը թույլ է տալիս դրանց՝ մասնակցել գործողության պոտենցիալի ձևավորման համար անհրաժեշտ իոնային փոխանակմանը[3]: Միելինապատ աքսոններում նյարդային իմպուլսների հաղորդականությունը կոչվում է «ցատկային» հաղորդականություն՝ քանի որ գործողության պոտենցիալը, կարծես, «ցատկում» է աքսոնի երկայնքով մեկ հանգույցից մյուսը: Սա հանգեցնում է գործողության պոտենցիալի ավելի արագ տարածմանը: Ռանվիեի հանգույցներ առկա են և՛ ծայրամասային, և՛ կենտրոնական նյարդային համակարգերում:
Ընդհանուր ակնարկ
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Հանգույցները հիմնականում կազմված են նատրիումի և կալիումի պոտենցիալ-կախյալ իոնային անցուղիներից, բջջային ադհեզիայի մոլեկուլներից, ինչպիսիք են նեյրոֆասցին-186-ը և նյարդաբբջջային ադհեզիայի մոլեկուլը (NrCAM), բջջակմաղքի սպիտակուցներից, ինչպիսիք են անկիրին-G-ն և սպեկտրինβIV-ը[4]։ Ողնաշարավորների շատ աքսոններ պատված են միելինային թաղանթով, ինչը նպաստում է գործողության պոտենցիալի արագ և արդյունավետ ցատկային տարածմանը: Նեյրոնների և գլիալ բջիջների միջև կապերի միելինապատ նյարդաաթելերում նկատվում է տարածական և ժամանակային կարգավորման բավականին բարձր մակարդակ: Կենտրոնական նյարդային համակարգի (ԿՆՀ) միելինացնող գլիալ բջիջները՝ օլիգոդենդրոցիտները և ծայրամասային նյարդային համակարգի (ԾՆՀ) Շվանի բջիջները, փաթաթված են աքսոնի շուրջ, և աքսոլեման որոշակի հատվածներում թողնում են բաց՝ առաջացնելով Ռանվիեի կանոնավոր տեղակայված հանգույցները։
Միջհանգույցային գլիալ թաղանթները միաձուլված են՝ առաջացնելով կոմպակտ միելին, իսկ միելինացնող բջիջների ցիտոպլազմայով լցված հարհանգուցային օղակները հանգույցների երկու կողմերում պարուրաձև փաթաթված են աքսոնի շուրջ։ Այս կառուցվածքը պահանջում է միելինացնող բջիջների թաղանթների տարբեր հատվածների միջև հստակ ձևավոևված և մասնագիտացած կապերի առաջացում։ Ռանվիեի յուրաքանչյուր հանգույց սահմանազատված է հարհանգուցային հատվածներով, որտեղ գլիալ բջիջների օղակները սերտ կապերով կապվում են աքսոնային թաղանթին։
Ռանվիեի հանգույցների միջև ընկած հատվածը կոչվում է միջհանգույցային տարածություն, իսկ դրա արտաքին մասը, որը շփվում է հարհանգուցային հատվածի հետ, կոչվում է յուքստա-հարհանգուցային շրջան: Հանգույցները ԾՆՀ-ում պատիճավորված են Շվանի բջիջների թաղանթի արտաքին մակերեսի միկրոթավիկներով, իսկ ԿՆՀ-ում՝ աստրոցիտների հարհանգուցային ելուստներով:
Կառուցվածք
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Միջհանգուցային տարածությունները միելինի հատվածներ են, որոնց միջև միելինի ընդհատումները հենց հանգույցներն են: Միջհանգուցային տարածությունների չափերը և հանգույցների հեռավորությունները տարբերվում են նյարդաթելի տրամագծից կախված՝ այսպիսով օպտիմալիզացնելով հաղորդչականության արագությունը[5]: Հանգույցների չափը տատանվում է 1-2մկմ սահմաններում, իսկ միջհանգուցային տարածությունները կարող են ունենալ մինչև (և երբեմն նույնիսկ ավելի քան) 1.5 միլիմետր երկարություն՝ կախված աքսոնի տրամագծից և նյարդաթելի տեսակից:
Հանգույցը և հարհանգուցային հատվածները կառուցվածքով տարբերվում են կոմպակտ միելինային թաղանթի տակ գտնվող միջհանգուցային տարածություններից, սակայն իրար բավականին նման են ԿՆՀ-ում և ԾՆՀ-ում: Աքսոնը հանգույցում ենթարկվում է արտաբջջային միջավայրին ազդեցությանը և ունի համեմատաբար նեղացած տրամագիծ: Աքսոնի տրամագծի փոքրացումը ապահովում է այս հատվածում նյարդաթելերի ավելի բարձր խտությունը, որը բերում է նյարդաթելերի թաղանթների ավելի քիչ ֆոսֆորիլացման և ազդակի ավելի դանդաղ հաղորդման[6]։ Հանգույցներում մեծանում է նաև վեզիկուլների և այլ օրգանոիդների խտությունը, ինչը ևս ենթադրում է, որ կա աքսոնալ հաղորդականության դանդաղում երկու ուղղություններով։
Այսպիսով, Շվանի բջջի երկայնական հատվածավորումը ուսումնասիրելիս կարելի է առանձնացնել 3 հիմնական հատված՝ միջհանգուցային տարածությունը, հարհանգուցային հատվածը և բուն հանգույցը։ Միջհանգույցային տարածությունում Շվանի բջիջն ունի ցիտոպլազմայի արտաքին շերտ, կոմպակտ միելինային թաղանթ և ցիտոպլազմայի ներքին շերտ, ինչպես նաև աքսոլեմա։ Հարհանգուցային հատվածներում ցիտոպլազմայի շերտերը շփվում են աքսոլեմայի հաստացումների հետ՝ նրանց հետ առաջացնելով սերտ միացումներ։ Հանգույցում աքսոլեման շփվում է Շվանի բջիջների միկրոթավիկների հետ և պարունակում է բավականին խիտ բջջակմախք։
Տարբերությունները ԿՆՀ-ում և ԾՆՀ-ում
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Չնայած կտրվածքների ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ և՛ կենտրոնական, և՛ ծայրամասային նյարդային համակարգերում հանգույցային աքսոլեման համեմատած միջհանգուցային տարածությունների՝ հարուստ է որոշակի թաղանթային մասնիկներով, կան որոշ կառուցվածքային տարբերություններ, որոնք պայմանավորված են աքսոնները շրջապատող բջիջների առանձնահատկությամբ[6]: ԾՆՀ-ում միկրոթավիկները դուրս են գալիս Շվանի բջիջների ցիտոպլազմայի արտաքին շերտից և շատ մոտ են հանգույցային աքսոլեմային: Շվանի բջիջների ելուստները ուղղահայաց են հանգույցներին: ԿՆՀ-ում հանգույցների մոտակայքում հայտնաբերվում են մեկ կամ մի քանի աստրոցիտային ելուստներ: Հետազոտողները նշում են, որ այս ելուստները առաջանում են բազմաֆունկցիոնալ աստրոցիտներից, այլ ոչ թե հանգույցի հետ հատուկ շփման համար նախատեսված աստրոցիտների առանձին պոպուլյացիայից: Մյուս կողմից, ԾՆՀ-ում Շվանի բջիջները շրջապատող բազալ թաղանթը շարունակվում է հանգույցի երկայնքով: Մեկ հետազոտություն առաջարկում է, որ ԿՆՀ-ում նյարդային բջիջները անհատապես փոփոխում են հանգույցների չափերը՝ հաղորդման արագությունները կարգավորելու նպատակով, և հանգույցների երկարությունը տարբեր աքսոնների միջև շատ ավելի է տատանվում, քան մեկ աքսոնի ներսում[7]։
Կազմություն
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Ռանվիեի հանգույցները պարունակում են գործողության պոտենցիալ առաջացմանը մասնակցող Na+/Ca2+ անցուղիների և պոտենցիալ կախյալ Na+ անցուղիների բարձր խտություն: Նատրիումական անցուղին բաղկացած է բուն անցուղին ձևավորող α և անցուղին արտաբջջային և ներբջջային բաղադրիչներին կապող երկու β ենթամիավորներից: Կենտրոնական և ծայրամասային նյարդային համակարգերի Ռանվիեի հանգույցները հիմնականում բաղկացած են αNaV1.6 և β1 ենթամիավորներից[8]: β ենթամիավորների արտաբջջային հատվածը կարող է կապվել այլ սպիտակուցների հետ, ինչպիսիք են տենասցին R-ը և բջջային ադհեզիայի մոլեկուլները՝ նեյրոֆասցինը և կոնտակտինը: Կոնտակտինը նաև առկա է ԿՆՀ-ի հանգույցներում, և այս մոլեկուլի հետ փոխազդեցությունը ուժեղացնում է Na+ անցուղիների թաղանթային էքսպրեսիան:
Անկիրինը կապված է βIV սպեկտրինի հետ, որը սպեկտրինի իզոֆորմ է, և որի բարձր քանակ հայտնաբերվում է Ռանվիեի հանգույցներում և աքսոնի սկզբնական հատվածներում: Ծայրամասային նյարդային համակարգի հանգույցները շրջապատված են Շվանի բջջային միկրոթավիկներով, որոնք պարունակում են ERMs և EBP50, որոնք հավանաբար ապահովում են կապը ակտինի միկրոթելերի հետ: Ռանվիեի հանգույցներում դիտվում է նաև արտաբջջային մատրիքսի որոշ սպիտակուցների բարձր պարունակություն, այդ թվում՝ տենասցին-R, Bral-1 և պրոտեոգլիկան NG2, ինչպես նաև ֆոսֆական և վերսիկան V2: ԿՆՀ հանգույցներում աքսոնալ սպիտակուցները նույնպես ներառում են կոնտակտին. սակայն, ի տարբերություն ԾՆՀ-ի, Շվանի բջջային միկրոթավիկները փոխարինվում են աստրոցիտների հարհանգուցային ելուստներով:
Մոլեկուլային կազմ
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Հանգույցների մոլեկուլային կազմ կազմը համապատասխանում է իմպուլսի տարածման գործում նրանց կատարած դերին: Հանգույցում նատրիումական անցուղիների բարձր մակարդակը՝ համեմատած միջհանգուցային տարածության հետ, ենթադրում է, որ թաղանթային մասնիկների քանակը համապատասխանում է նատրիումական անցուղիների քանակին: Կալիումական անցուղիները էապես բացակայում են հանգույցային աքսոլեմայում, մինչդեռ դրանք խիստ կենտրոնացված են հարհանգուցային հատվածի աքսոլեմայում և Շվանի բջջային թաղանթներում[6]: Կալիումական անցուղիների ճշգրիտ գործառույթը լիովին բացահայտված չէ, բայց հայտնի է, որ դրանք կարող են նպաստել գործողության պոտենցիալների արագ վերաբևեռացմանը կամ կարևոր դեր խաղալ հանգույցներում կալիումի իոնների բուֆերացման գործում: Ի տարբերություն պոտենցիալ կախյալ նատրիումական և կալիումական անցուղիների այս խիստ անհավասար բաշխմանը՝ չմիելինացված նյարդաթելերում սրանք բաշխված են դիֆուզ[6][9]:
Հանգույցային թաղանթի տակ գտնվող թելանման ցանցը պարունակում է սպեկտրին և անկիրին կոչվող բջջակմաղքային սպիտակուցներ։ Անկիրինի բարձր խտությունը կարող է ունենալ կարևոր գործառութային նշանակություն, քանի որ հանգույցներում կուտակված մի շարք այլ սպիտակուցներ ունեն անկիրինի հետ կապվելու արտահայտված ունակություն։ Այս սպիտակուցների, այդ թվում՝ անկիրինի, պարունակությունը բարձր է աքսոնների սկզբնական հատվածում, ինչը վկայում է նրանց գործառութային առնչության մասին։ Սակայն մինչ այժմ հայտնի չէ, թե այս մոլեկուլային բաղադրիչները ինչ կապ ունեն նատրիումական անցուղիների՝ հանգույցներում կուտակման հետ։
Զարգացում
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Նյարդաթելերի միելինացում
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Ծայրամասային նյարդաթելերի միելինացման գործընթացի ընթացքում Շվանի բջիջներում տեղի ունեցող բարդ փոփոխությունները դիտարկվել և հետազոտվել են շատերի կողմից: Աքսոնի սկզբնական ծածկումը միելինով տեղի է ունենում առանց ընդհատումների՝ Շվանի բջջի ամբողջ երկարությամբ: Այս գործընթացի ընթացքում Շվանի բջջի թաղանթն առաջացնում է դեպի ներս ուղղված ծալք, այսպիսով առաջացնելով երկշերտ թաղանթ։ Այս թաղանթը անընդհատ ձգվում և պարուրաձև փաթաթվում է, քանի որ Շվանի բջջի մակերեսի ծալքավորումը շարունակվում է: Արդյունքում, միելինային թաղանթի լայնական հատույթի տրամագծով հեշտությամբ կարելի է տեսնել, որ միելինային թաղանթի հաստությունը մեծացել է: Ակնհայտ է նաև, որ պարույրի յուրաքանչյուր հաջորդական շերտ ավելի երկար է՝ պտույտների քանակի աճին զուգընթաց: Այնուամենայնիվ, պարզ չէ, թե արդյոք միելինային թաղանթի հաստության աճը կարող է պայմանավորված լինել միայն պարույրի յուրաքանչյուր հաջորդական պտույտով, ինչպես բացատրվել է նախկինում: Աքսոնի երկայնքով երկու Շվանի բջիջների հանդիպման հատվածում Շվանի բջջի ծալքերը լիարժեք չեն համադրվում, քանի որ դրանք ուղղված են իրար հակառակ[10]։ Այսպիսով երկու Շվանի բջիջների միջև եղած տարածությունում էլ հենց առաջանում է Ռանվիեի հանգույց կոչվող շրջանը։
Վաղ փուլեր
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Հետազոտողները ցույց են տվել, որ զարգացող կենտրոնական նյարդային համակարգում (ԿՆՀ) Nav1.2 անցուղիները սկզբնական փուլերում ի հայտ են գալիս Ռանվիեի բոլոր նոր ձևավորվող հանգույցներում[11]։ Հասունացմանը զուգահեռ հանգույցներում գտնվող Nav1.2-ի քանակը նվազում է, և դրանք փոխարինվում են Nav1.6 անցուղիներով։ Nav1.2-ը առկա է նաև ծայրամասային նյարդային համակարգի (ԾՆՀ) Ռանվիեի հանգույցների ձևավորման ժամանակ, ինչից կարելի է ենթադրել, որ նատրիումական անցուղիների ենթատեսակների այս փոխարինումը ընդհանուր երևույթ է ինչպես ԿՆՀ-ում, այնպես էլ ԾՆՀ-ում։ Նույն հետազոտության ընթացքում ցույց է տրվել, որ վաղ միելինացման փուլերում Nav1.6 և Nav1.2 անցուղիները միասին են տեղակայվում Ռանվիեի շատ հանգույցներում։ Սա հանգեցրել է այն ենթադրությանը, որ հենց Nav1.2 և Nav1.6 անցուղիների վաղ կուտակումներն են հետագայում դառնում Ռանվիեի լիարժեք հանգույցներ։ Հայտնի է նաև, որ նեյրոֆասցինը Ռանվիեի նոր ձևավորվող հանգույցներում կուտակվող առաջին սպիտակուցներից մեկն է։ Այն ծառայում է որպես հիմք՝ անկիրին-G-ի, նատրիումական անցուղիների (Nav) և այլ սպիտակուցների կապման համար[12]։ Վերջին հետազոտութոյւնները ցույց են տվել, որ Շվանի բջիջների միկրոթավիկների սպիտակուցը՝ գլիոմեդինը, հավանաբար կապվում է աքսոնային նեյրոֆասցինի հետ։ Սա կարևոր ապացույց է այն բանի, որ նեյրոֆասցինը կարևոր դեր ունի Ռանվիեի հանգույցներում նատրիումական անցուղիների կուտակման գործում։ Բացի այդ, Lambert-ի և Eshed-ի հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ նեյրոֆասցինը կուտակվում է դեռևս մինչև նատրիումական անցուղիների հայտնվելը և, ամենայն հավանականությամբ, կարևոր դեր է խաղում Ռանվիեի հանգույցների ձևավորման ամենավաղ փուլերում։ Այսպիսով, կարելի է եզրակացնել, որ գոյություն ունեն մի քանի մեխանիզմներ, որոնք միասին և փոխլրացնող ձևով նպաստում են նատրիումական անցուղիների կուտակմանը Ռանվիեի հանգույցներում։
Հանգույցի ձևավորում
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Առաջին փուլում տեղի է ունենում բջջային ադհեզիայի մոլեկուլների կուտակում, ինչպիսիք են NF186-ը կամ NrCAM-ը։ Այս մոլեկուլների ներբջջային հատվածները փոխազդում են անկիրին-G-ի հետ, որը ծառայում է որպես նատրիումական անցուղիների ամրացման հենակետ։ Ծայրամասային նյարդային համակարգում այս փոխազդեցությունը լավ ուսումնասիրված է։ Ig ընտանիքին պատկանող թաղանթային սպիտակուց NrCAM-ը գործում է որպես «առաջամարտիկ» մոլեկուլ Ռանվիեի հանգույցների ձևավորման ընթացքում՝ նպաստելով անկիրին-G-ի կուտակմանը։ Անկիրին-G-ն միջնորդ սպիտակուց է, որը կապում է ակտին–սպեկտրին բջջակմախքային սպիտակուցը հանգույցում գտնվող իոնային անցուղիների հետ[13][14]։ Միևնույն ժամանակ, գլիալ բջիջի պերիաքսոնալ ելուստը փաթաթվում է աքսոնի շուրջը՝ ձևավորելով հարհանգուցային շրջանները։ Գլիալ բջջի այս շարժումը աքսոնի երկայնքով նպաստում է Ռանվիեի հանգույցների ամբողջական ձևավորմանը, քանի որ թույլ է տալիս հարևան գլիալ բջիջների եզրերին առաջացած կիսահանգույցներին (հեմինոդներին) միաձուլվել և ձևավորել ամբողջական հանգույցներ։ Հարհանգուցային հատվածներում ձևավորվում են սերտ միացումներ, որոնց գլիալ հարհանգուցային օղակներում կուտակվում է NF155 սպիտակուցը։
Հանգույցային և հարհանգուցային շրջանների վաղ տարբերակմանը անմիջապես հաջորդում է կալիումական անցուղիների, ինչպես նաև Caspr2 և TAG1 սպիտակուցների կուտակումը յուքստա-հարհանգուցային շրջաններում։ ՍԴպիտակուցների այս կուտակումը համընկնում է կոմպակտ միելինի ձևավորման հետ։ Հասուն հանգուցային շրջաններում ներբջջային սպիտակուցների հետ փոխազդեցությունները կենսական նշանակություն ունեն հանգույցների կառուցվածքային կայունության համար։ Կենտրոնական նյարդային համակարգում օլիգոդենդրոցիտները չունեն միկրոթավիկներ, սակայն նրանք կարող են կուտակել որոշ աքսոնային սպիտակուցների՝ արտազատվող տարբեր գործոնների միջոցով։ Այս գործոնների համակցված ազդեցությունը, ինչպես նաև օլիգոդենդրոցիտի պերիաքսոնալ ելուստի փաթաթման ընթացքում առաջացող հետագա շարժումները, կարող են բացատրել ԿՆՀ-ում Ռանվիեի հանգույցների վերջնական ձևավորումը։
Գործառույթ
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Գործողության պոտենցիալ
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Գործողության պոտենցիալը դրական և բացասական իոնների կարճատև «պայթյունային» հոսք է, որը տարածվում է բջջի թաղանթով մեկ[15]։ Գործողության պոտենցիալների առաջացումն ու տարածումը նյարդային համակարգում հաղորդականության հիմնական մեխանիզմներից մեկն է։ Գործողության պոտենցիալը իրենից ներկայացնում է պոտենցիայի լիցքերի արագ շրջում աքսոնի պլազմային թաղանթի երկու կողմերի միջև։ Այս արագ փոփոխությունները կատարվում են թաղանթում տեղակայված պոտենցիալ կախյալ իոնային անցուղիների միջոցով։ Գործողության պոտենցիալը բջջի մեկ հատվածից տարածվում է դեպի մյուսը, սակայն իոնների իրական հոսքը թաղանթով տեղի է ունենում միայն Ռանվիեի հանգույցներում։ Արդյունքում, գործողության պոտենցիալի ազդակը «ցատկում» է աքսոնի երկայնքով՝ հանգույցից հանգույց, այլ ոչ թե հարթ ու շարունակական կերպով տարածվում, ինչպես դա տեղի է ունենում միելին չունեցող աքսոններում։ Այս երևույթը հնարավոր է դառնում Ռանվիեի հանգույցներում պոտենցիալ կախյալ նատրիումական և կալիումական իոնային անցուղիների խիտ կուտակման շնորհիվ։
«Ցատկային» հաղորդականություն
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Քանի որ աքսոնը կարող է լինել միելինապատ կամ առանց միելինի, գործողության պոտենցիալը կարող է տարածվել աքսոնի երկայնքով երկու տարբեր եղանակով։ Այս եղանակներն են՝ շարունակական հաղորդումը՝ առանց միելինի աքսոններում, և ցատկային (սալտատոր) հաղորդումը՝ միելինապատ աքսոններում։ Ցատկային հաղորդումը նշանակում է, որ գործողության պոտենցիալը միելինապատ աքսոնի երկայնքով շարժվում է առանձին «ցատկերով»։
Այս գործընթացի ընթացքում էլեկտրական լիցքը պասիվ կերպով տարածվում է մեկ Ռանվիեի հանգույցից դեպի հաջորդը և ապաբևեռացնում այն մինչև շեմային մակարդակ։ Դրանից հետո այդ հանգույցում առաջանում է նոր գործողության պոտենցիալ, որը կրկին պասիվ կերպով տարածվում է դեպի հաջորդ հանգույցը, և այսպես շարունակ։
Ցատկային հաղորդումն ունի մեկ կարևոր առավելություն՝ համեմատած միելին չունեցող աքսոններում տեղի ունեցող հաղորդման հետ։ Այն զգալիորեն արագացնում է ազդակի տարածումը, ինչի արդյունքում նեյրոնների միջև հաղորդակցությունն ավելի արագ է ընթանում։ Սակայն մյուս կողմից, կախված նեյրոնի միջին ակտիվացման հաճախականությունից, հաշվարկները ցույց են տալիս, որ օլիգոդենդրոցիտների հանգստյան պոտենցիալի պահպանման համար պահանջվող էներգիան կարող է գերազանցել գործողության պոտենցիալների ընթացքում խնայվող էներգիան[16]։ Այս պատճառով աքսոնների միելինապատումը միշտ չէ, որ հանգեցնում է ընդհանուր էներգախնայողության։
Ձևավորման կարգավորում
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Հարհանգուցային կարգավորում միտոքոնդրիումների միջոցով
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Միտոքոնդրիումները և այլ թաղանթապատ օրգանոիդները սովորաբար մեծ քանակությամբ կուտակված են ծայրամասային միելինապատ աքսոնների հարհանգուցային շրջաններում, հատկապես մեծ տրամաչափ ունեցող աքսոններում[17]։ Այս կուտակման ճշգրիտ ֆիզիոլոգիական դերը և այն կարգավորող գործոնները դեռևս ամբողջությամբ պարզաբանված չեն։ Սակայն հայտնի է, որ միտոքոնդրիաները հիմնականում գտնվում են բջջի այն հատվածներում, որտեղ էներգիայի պահանջը բարձր է։ Այս նույն հատվածներում սովորաբար առկա են նաև նեյրոնի աճի կոները, սինապսային վերջույթները և գործողության պոտենցիալի առաջացման ու վերականգնման վայրերը, ինչպիսիք են Ռանվիեի հանգույցները։ Սինապսային վերջույթներում միտոքոնդրիումները արտադրում են ԱԵՖ, որն անհրաժեշտ է վեզիկուլների շարժման և նեյրոհաղորդիչների փոխանցման համար։ Ռանվիեի հանգույցներում միտոքոնդրիումները կարևոր դեր են խաղում նյարդային ազդակի հաղորդման մեջ՝ արտադրելով ԱԵՖ, որը անհրաժեշտ է մեծ էներգիա պահանջող իոնային պոմպերի ակտիվության պահպանման համար։ Այս փաստը հաստատվում է նաև նրանով, որ ծայրամասային մեծ աքսոնների հարհանգուցային շրջանի պլազմայում մոտ հինգ անգամ ավելի շատ միտոքոնդրիումներ կան, քան նույն նյարդաթելերի միջհանգույցային տարածություններում[17]։
Հանգուցային կարգավորում
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]αII-սպեկտրինի միջոցով
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Միելինապատ աքսոններում ցատկային (սալտատոր) հաղորդումը պահանջում է Ռանվիեի հանգույցների ճիշտ կարգավորում, որտեղ առկա է պոտենցիալ կախյալ նատրիումական անցուղիների մեծ պարունակություն։ Հետազոտությունները ցույց են տվել, որ բջջալմաղքի բաղադրիչներից մեկը՝ αII-սպեկտրինը, վաղ փուլերում մեծ քանակությամբ կուտակվում է հանգույցներում և հարհանգուցային հատվածներում, սակայն հանգույցների հասունացման ընթացքում այս մոլեկուլի էքսպրեսիան անհետանում է[18]։ Միևնույն ժամանակ ապացուցված է, որ աքսոնի բջջակմաղքում գտնվող αII-սպեկտրինը խիստ անհրաժեշտ է նատրիումական անցուղիների կայունացման և Ռանվիեի հանգույցների ճիշտ կարգավորման համար։
Հնարավոր կարգավորում OMgp միջոցով
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Ավելի վաղ ցույց էր տրվել, որ OMgp մոլեկուլը (օլիգոդենդրոցիտների միելինային գլիկոպրոտեին) կուտակվում է Ռանվիեի հանգույցներում և կարող է կարգավորել հարհանգուցային կառուցվածքները, հանգույցի երկարությունը և հանգույցների շրջանում աքսոնների ճյուղավորումը[19]։ Սակայն հետագա հետազոտությունները ցույց տվեցին, որ հանգույցներում OMgp-ը հայտնաբերելու համար օգտագործված հակամարմինը խաչաձև ռեակցիա է տալիս մեկ այլ բաղադրիչի՝ վերսիկան V2-ի հետ։ Ավելին, պարզվեց, որ OMgp-ը անհրաժեշտ չէ Ռանվիեի հանգույցների և հարհանգուցային հատվածների ամբողջականության պահպանման համար։ Այս արդյունքները հակասում են նախկինում ստացված տվյալներին՝ OMgp-ի տեղակայման կարևորության և Ռանվիեի հանգույցներում նրա ենթադրվող գործառույթների մասին[20]։
Կլինիկական նշանակություն
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Նեյրոններում պարունակվող այս սպիտակուցների վնասումը կարող է հանգեցնել ճանաչողական խանգարումների և տարբեր նյարդաբանական հիվանդությունների։
Պատմություն
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Նյարդաթելերի միելինապատ շերտը հայտնաբերել և անվանել է գերմանացի պաթոլոգ-անատոմ Ռուդոլֆ Վիրխովը 1854 թվականին[21]։ Հետագայում ֆրանսիացի պաթոլոգ-անատոմ Լուի-Անտուան Ռանվիեն հայտնաբերեց միելինի շերտի մեջ առկա հանգույցները կամ ընդհատումները, որոնք այսօր կոչվում են նրա անունով։ Ռանվիեն ծնվել է Լիոն քաղաքում և 19-րդ դարի վերջին ամենահայտնի հյուսվածքաբաններից մեկն էր։ 1867 թվականին նա թողեց պաթոլոգիական հետազոտությունները և դարձավ ֆիզիոլոգ Կլոդ Բեռնարի օգնականը։ 1875 թվականին Փարիզի Ֆրանսիայի քոլեջում դարձել է Ընդհանուր անատոմիայի ամբիոնի վարիչ։
Ռանվիեն հանգույցները հայտնաբերեց 1878 թվականին[22]։ Լուդվիգ Մաութների կողմից մշակված ներկման տեխնիկայի օգնությամբ նա նկատեց, որ միելինապատ աքսոնները ներկվում են միայն կանոնավոր ինտերվալներով, ինչը հանգեցրեց հանգույցների հայտնաբերմանը։ Սխալմամբ հաղորդվում է, որ նա ժխտեց Կենտրոնական նյարդային համակարգում (ԿՆՀ) հանգույցների գոյության գաղափարից, չնայած որ դրանց առկայությունը հետագայում հաստատվեց[23]։
Նրա օգտագործած հյուսվածքաբանական տեխնիկաները ինչպես վնասված, այնպես էլ նորմալ նյարդաթելերի վրա, ձեռք բերեցին համաշխարհային ճանաչում։ Ռանվիեի դիտարկումները աքսոնների հանգույցների, վնասված նյարդաթելերի դեգեներացիայի և վերականգնման վերաբերյալ մեծ ազդեցություն ունեցան Փարիզի Սալպետրիեր բժշկական կենտրոնում նյարդաբանության զարգացման վրա։ Մի որոշ ժամանակ անց նա հայտնաբերեց նյարդաթելերի միելինային շերտի ընդհատումները, որոնք էլ հետագայում կոչվեցին Ռանվիեի հանգույցներ։ Այս հայտնագործությունը նրան մղեց մանրակրկիտ ուսումնասիրելու միելինային շերտերը և Շվանի բջիջները[24]։
Հավելյալ նկարներ
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]-
Նեյրոնի ամբողջական կառուցվածքային պատկեր -
Միելինապատ նյարդաթելեր՝ ներկված արծաթի նիտրատով
Տես նաև
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Ծանոթագրություններ
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]- ↑ «node of Ranvier». Lexico UK English Dictionary. Oxford University Press. Արխիվացված է օրիգինալից 2021 թ․ հոկտեմբերի 16-ին.
- ↑ «Definition of NODE OF RANVIER». www.merriam-webster.com (անգլերեն). Վերցված է 2026-01-14-ին.
- ↑ Poliak, Sebastian (2003). «The local differentiation of myelinated axons at nodes of Ranvier». Nature Reviews Neuroscience. 4 (12): 968–980. doi:10.1038/nrn1253. PMID 14682359.
- ↑ Poliak, Peles, S, E (2003). «The local differentiation of myelinated axons at nodes of Ranvier». Nat Rev Neurosci. 4 (12): 968–980. doi:10.1038/nrn1253. PMID 14682359.
{{cite journal}}: CS1 սպաս․ բազմաթիվ անուններ: authors list (link) - ↑ gxnSalzer J. L. (1997). «Clustering sodium channels at the node of Ranvier: close encounters of the axon-glia kind». Neuron. 18 (6): 843–846. doi:10.1016/S0896-6273(00)80323-2. PMID 9208851. S2CID 6743084.
- ↑ 6,0 6,1 6,2 6,3 Salzer J. L. (1997). «Clustering sodium channels at the node of Ranvier: close encounters of the axon-glia kind». Neuron. 18 (6): 843–846. doi:10.1016/S0896-6273(00)80323-2. PMID 9208851. S2CID 6743084.
- ↑ Arancibia-Cárcamo, IL; Ford, MC; Cossell, L; Ishida, K; Tohyama, K; Attwell, D (2017 թ․ հունվարի 28). «Node of Ranvier length as a potential regulator of myelinated axon conduction speed». eLife. 6. doi:10.7554/eLife.23329. PMC 5313058. PMID 28130923.
- ↑ Kaplan M.R.; Cho M.H.; Ullian E.M.; Isom L.L.; Levinson S.R.; Barres B.A. (2001). «Differential control of clustering of the sodium channels Na(v)1.2 and Na(v)1.6 at developing CNS nodes of Ranvier». Neuron. 30 (1): 105–119. doi:10.1016/S0896-6273(01)00266-5. PMID 11343648. S2CID 10252129.
- ↑ Black, J.A., Sontheimer, H., Oh, Y., and Waxman, S.G. (1995). In The Axon, S. Waxman, J. Kocsis, and P. Stys, eds. Oxford University Press, New York, pp. 116–143.
- ↑ Uzmman B. G.; Nogueira-Graf G. (1957). «Electron microscope studies of the formation of nodes of Ranvier in mouse sciatic nerves». Journal of Biophysical and Biochemical Cytology. 3 (4): 589–597. doi:10.1083/jcb.3.4.589. PMC 2224104. PMID 13449102.
- ↑ Boiko T, Rasband MN, Levinson SR, Caldwell JH, Mandel G, Trimmer JS, և այլք: (2001). «Compact myelin dictates the differential targeting of two sodium channel isoforms in the same axon». Neuron. 30 (1): 91–104. doi:10.1016/S0896-6273(01)00265-3. PMID 11343647. S2CID 7168889.
- ↑ Lambert S, Davis JQ, Bennett V (1997). «Morphogenesis of the node of Ranvier: co-clusters of ankyrin and ankyrin-binding integral proteins define early developmental intermediates». Journal of Neuroscience. 17 (18): 7025–7036. doi:10.1523/JNEUROSCI.17-18-07025.1997. PMC 6573274. PMID 9278538.
- ↑ Hill, Nishino, Nakajo, AS, A, K (2008). «Ion channel clustering at the axon initial segment and node of Ranvier evolved sequentially in early chordates». PLOS Genet. 4 (12) e1000317. doi:10.1371/journal.pgen.1000317. PMC 2597720. PMID 19112491.
{{cite journal}}: CS1 սպաս․ բազմաթիվ անուններ: authors list (link) - ↑ Lambert, Davis, Bennett, S, JQ, V (1997). «Morphogenesis of the Node of Ranvier: Co-Clusters of Ankyrin and Ankyrin-Binding Integral Proteins Define Early Developmental Intermediates». J Neurosci. 17 (18): 7025–7036. doi:10.1523/JNEUROSCI.17-18-07025.1997. PMC 6573274. PMID 9278538.
{{cite journal}}: CS1 սպաս․ բազմաթիվ անուններ: authors list (link) - ↑ Fry, C (2007). «Cell physiology I». Surgery (Oxford). 25 (10): 425–429. doi:10.1016/j.mpsur.2007.07.007. S2CID 57536809.
- ↑ Harris; Atwood (2012). «The Energetics of CNS White Matter». Journal of Neuroscience. 32 (1): 356–371. doi:10.1523/JNEUROSCI.3430-11.2012. PMC 3272449. PMID 22219296.
- ↑ 17,0 17,1 Einheber S, Bhat MA, Salzer JL (2006 թ․ օգոստոս). «Disrupted Axo-Glial Junctions Result in Accumulation of Abnormal Mitochondria at Nodes of Ranvier». Neuron Glia Biology. 2 (3): 165–174. doi:10.1017/S1740925X06000275. PMC 1855224. PMID 17460780.
- ↑ Voas MG, Lyons DA, Naylor SG, Arana N, Rasband MN, Talbot WS (2007 թ․ մարտ). «alphaII-spectrin is essential for assembly of the nodes of Ranvier in myelinated axons». Current Biology. 17 (6): 562–8. Bibcode:2007CBio...17..562V. doi:10.1016/j.cub.2007.01.071. PMID 17331725. S2CID 14537696.
- ↑ Huang, JK; Phillips, GR; Roth, AD; Pedraza, L; Shan, W; Belkaid, W; Mi, S; Fex-Svenningsen, A; Florens, L; Yates III, JR; Colman, DR (2005). «Glial membranes at the node of Ranvier prevent neurite outgrowth». Science. 310 (5755): 1813–17. Bibcode:2005Sci...310.1813H. doi:10.1126/science.1118313. PMID 16293723. S2CID 17410200.
- ↑ Chang, KJ; Susuki, K; Dours-Zimmermann, MT; Zimmermann, DR; Rasband, MN (2010). «Oligodendrocyte myelin glycoprotein does not influence node of Ranvier structure or assembly». J Neurosci. 30 (43): 14476–81. doi:10.1523/JNEUROSCI.1698-10.2010. PMC 2976578. PMID 20980605.
- ↑ Virchow R (1854). «Über das ausgebreitete Vorkommen einer dem Nervenmark analogen Substanz in den tierischen Geweben». Archiv für pathologische Anatomie und Physiologie und für klinische Medicin. 6 (4): 562–572. doi:10.1007/BF02116709. S2CID 20120269.
- ↑ Ranvier, Louis-Antoine (1871). «Contributions à l'histologie et à la physiologie des nerfs périphériques». Comptes Rendus de l'Académie des Sciences. 73.
- ↑ Tourneux, F. L. G. R., and R. Le Goff (1875). «Note sur les étranglements des tubes nerveux de la moelle épinière». Journ. De l'Anat. Et de la Phys.
{{cite journal}}: CS1 սպաս․ բազմաթիվ անուններ: authors list (link) - ↑ Barbara J.G. (2005). «Les étranglements annulaires de Louis Ranvier (1871)» (PDF). Lettre des Neurosciences. 28: 3–5.