¿Cuál es la función de la mielina?

Neurona con mielina

La mielina es una sustancia lipoproteica que forma una vaina de varias capas alrededor de los axones neuronales en todos los animales vertebrados. Los axones son proyecciones de las neuronas que pueden tener una longitud variable, desde 1 milímetro hasta 1 metro o más.

A través de los axones se envían las señales eléctricas desde el cuerpo de la neurona hasta otras células nerviosas, glándulas y músculos. La unión de varios axones forman los nervios que recorren todo el cuerpo llevando los impulsos nerviosos.

La función principal de la vaina de mielina es proteger los axones y mejorar la transmisión de los impulsos nerviosos, sobre todo aumentan la velocidad de transmisión. Si la mielina se daña, la transmisión de los impulsos nerviosos se hace más lenta y puede provocar síntomas graves; por ejemplo, la esclerosis múltiple es una enfermedad neurodegenerativa en la que se produce desmielinización crónica.

¿Como funciona la mielina?

La vaina de mielina se forma a partir de las membranas citoplasmáticas de varios tipos de células gliales que se disponen alrededor de los axones. En el sistema nervioso periférico lo hacen los neurolemocitos o células de Schwann, y en el sistema nervioso central corre a cargo de los oligodendrocitos.

Oligodendrocitos y neurolemocitos
Oligodendrocitos y neurolemocitos en la formación de la vaina de mielina

La composición exacta de la mielina puede variar de un tipo exacto de neurona a otra pero en general está compuesto en un 40% de agua y, el residuo seco, por un 70-85% de lípidos y un 15-30% de proteínas. Destaca la gran cantidad de dos tipos de lípidos: galactocerebrósido y esfingomielina. La vaina de mielina es de color blanco y es la responsable de la distinción entre la sustancia blanca (axones mielinizados) y la sustancia gris (cuerpos neuronales sin mielina).

La vaina de mielina no es continua sino que hay huecos entre segmentos mielinizados. Estos huecos se conocen como nódulos de Ranvier. La mielina, gracias a la composición lipídica, actúa como aislante eléctrico, por lo que la membrana de los axones mielinizados solo es eléctricamente excitable en los nódulos de Ranvier.

En los axones sin mielina, el impulso nervioso se transmite de forma continua a lo largo de todo el axón y puede perderse por el camino al disminuir el potencial de acción. Por el contrario, en los axones mielinizados, el impulso nervioso va saltando entre nódulos de Ranvier, lo que hace posible que la señal eléctrica recorra todo el axón mucho más rápido y sin perder voltaje.

Impulso nervioso con mielina (animación)
Transmisión del impulso nervioso con y sin mielina

Mecanismo

El mecanismo de transmisión en los axones con mielina se conoce como conducción saltatoria. La mielina aumenta la resistencia eléctrica de la membrana neuronal, lo que permite reducir la salida de sodio hacia el exterior celular y mantener una separación fuerte de la carga eléctrica entre el interior y el exterior celular.

Además, en las fibras nerviosas mielinizadas, los canales iónicos voltaje-dependientes necesarios para la propagación de los potenciales de acción solo están presentes en cantidad suficiente en los nodos de Ranvier y no en los internodos mielinizados. Así, el sodio puede desplazarse por el interior del axón hasta el siguiente nódulo de Ranvier.

Pero el sodio difunde rápidamente y no llegaría suficiente sodio para generar el potencial de acción en el nódulo de Ranvier. Esto se compensa con la alta cantidad de canales voltaje-dependientes que permiten la entrada masiva de sodio al interior del axón regenerando el potencial de acción en cada nódulo de Ranvier hasta su valor inicial (+35 mV).

Propagación de un impulso en nervios mielinizados (conducción saltatoria)
Conducción saltatoria en nervios mielinizados

Enfermedades e implicaciones médicas

La vaina de mielina está implicada en numerosas enfermedades neurológicas. Algunas de ellas:

  • Esclerosis múltiple: enfermedad autoinmune en la que se producen anticuerpos probablemente contra la proteína básica de la mielina (MBP o myelin basic protein) y contra la glucoproteína oligodendrocitaria (MOG o myelin oligodendrocyte glycoprotein).
  • Mielinolisis central
  • Encefalitis aguda diseminada: enfermedad autoinmune muy rara que produce inflamación repentina del cerebro y la médula espinal.
  • Neuromyelitis óptica: inflamación y desmielinización del nervio óptico.
  • Mielitis transversa: inflamación en la médula espinal que daña la vaina de mielina.
  • Polirradiculoneuropatía desmielinizante inflamatoria crónica
  • Síndrome Guillain-Barré: debilidad muscular severa por daño autoinmune de los nervios periféricos con pérdida de mielina.
  • Mielinolisis central pontina: síndrome raro descrito principalmente en pacientes alcohólicos que se produce por desmielinización de la sustancia blanca cerebral.
  • Leucodistrofia: desorden genético hereditario que produce la degeneración de los lípidos de la vaina de mielina.
  • Síndrome de Charcot-Marie-Tooth: neuropatía periférica hereditaria con desmielinización segmentaria crónica de los nervios periféricos.

Referencias
  1. Pierre Morell and Richard H Quarles. The Myelin Sheath; Basic Neurochemistry: Molecular, Cellular and Medical Aspects. 6th edition. Bookshelf ID: NBK27954.
  2. Keiichiro Susuki. (2010). Myelin: A Specialized Membrane for Cell Communication. Nature Education 3(9):59.