Олигодендроциты

Терминология

Что понимается под термином "олигодендроциты"?

"Олигодендроциты" - это высокоспециализированный класс глиальных клеток центральной нервной системы, наиболее известных своей ролью в образовании миелиновых оболочек после дифференцировки из клеток-предшественников олигодендроцитов на ранних стадиях развития (Schekman, R., et.al., 2007). 

Что такое "миелин"?

"Миелин" представляет собой многослойную, богатую липидами структуру, состоящую примерно на 80% из липидов, на 20% из белков и небольшой доли микро - рибонуклеиновой кислоты (РНК) (Stadelmann, C., et.al., 2019).

Функции

Какие основные функции олигодендроцитов?

Традиционно считалось, что олигодендроциты в первую очередь отвечают за миелинизацию аксонов -  процесс, обеспечивающий сальтаторную проводимость, при которой электрические импульсы перескакивают между перехватами Ранвье вдоль аксона, позволяя быстро распространять потенциалы действия (Simons, M., & Nave, K. A., 2016). Олигодендроциты в последние десятилетия стали рассматриваться как клетки? способствующие поддержания гомеостаза головного мозга в ответ на метаболические потребности и стресс. Помимо своей роли в миелинизации, олигодендроциты также играют ключевую роль в метаболической поддержке аксонов. В дополнение к астроцитам, в условиях гомеостаза олигодендроциты вносят вклад в это энергоснабжение, главным образом, путем переноса лактата к аксонам через монокарбоксилатный транспортер 1 (MCT1) (Lee, Y., et.al., 2012). Кроме того, в ответ на стресс олигодендроциты могут модулировать свой собственный метаболический механизм для получения энергии из жирных кислот, полученных из миелина.

Каким образом сигналы , исходящие из миелина регулируют функцию нейронов? 

Олигодендроглия поглощает внеклеточные фрагменты миелина in vitro и in vivo. Интернационализированный миелин модулирует метаболизм липидов и образование липидных капель. Сигналы, исходящие от миелина, способствуют пролиферации олигодендроцитов и прогрессированию клеточных линий. В настоящее время известны дополнительные механизмы, посредством которых олигодендроциты способствуют поддержанию функции нейронов (Nave, K. et.al., 2023).

Какое отношения имеют олигодендроциты к фагоцитозу? 

В экспериментальной модели аутоиммунного энцефаломиелита, мышиной модели рассеянного склероза, анализ РНК отдельных клеток показывает, что олигодендроциты демонстрируют форму непрофессионального фагоцитарного поведения, повышая экспрессию генов ответа на интерферон и экспрессируя главный комплекс гистосовместимости типа 1 и 2. Клетки линии олигодендроцитов могут поглощать внеклеточные миелиновые обломки, активируя клетки памяти и эффекторные клетки CD4 + (Falcão, A., et.al., 2018).  

Литература

Falcão, A. M., van Bruggen, D., Marques, S., Meijer, M., Jäkel, S., Agirre, E., ... & Castelo-Branco, G. (2018). Disease-specific oligodendrocyte lineage cells arise in multiple sclerosis. Nature medicine, 24(12), 1837-1844.

Lee, Y., Morrison, B. M., Li, Y., Lengacher, S., Farah, M. H., Hoffman, P. N., ... & Rothstein, J. D. (2012). Oligodendroglia metabolically support axons and contribute to neurodegeneration. Nature, 487(7408), 443-448.

Nave, K. A., Asadollahi, E., & Sasmita, A. (2023). Expanding the function of oligodendrocytes to brain energy metabolism. Current Opinion in Neurobiology, 83, 102782.

Schekman, R., Goldstein, L., & Rossant, J. (2007). Annual review of cell and developmental biology.

Simons, M., & Nave, K. A. (2016). Oligodendrocytes: myelination and axonal support. Cold Spring Harbor perspectives in biology, 8(1), a020479.

Stadelmann, C., Timmler, S., Barrantes-Freer, A., & Simons, M. (2019). Myelin in the central nervous system: structure, function, and pathology. Physiological reviews, 99(3), 1381-1431.