Oligodendrocyten behoren tot de gliacellengroep en vormen een intrinsiek onderdeel van de centrale zenuwstelsel, samen met astrocyten en neuronen. Als gliacellen vervullen ze ondersteunende functies voor neuronen. Sommige neurologische aandoeningen, zoals multiple sclerose, worden veroorzaakt door disfunctie van oligodendrocyten.
Wat zijn oligodendrocyten?
Oligodendrocyten zijn een speciaal type gliacellen. In het centrum zenuwstelsel, zijn ze verantwoordelijk voor het vormen van myeline-omhulsels om zenuwprocessen (axonen) te isoleren. In het verleden werd aangenomen dat ze voornamelijk ondersteunende functies hadden die vergelijkbaar waren met bindweefsel. Echter, in tegenstelling tot bindweefsel, oligodendrocyten ontwikkelen zich uit ectoderm. Tegenwoordig is bekend dat ze een grote invloed hebben op de snelheid van informatieverwerking en op de energievoorziening van de neuronen. In het perifere zenuwstelselSchwann-cellen voeren functies uit die vergelijkbaar zijn met die van oligodendrocyten in het CZS. Oligodendrocyten komen voornamelijk voor in de witte stof. De witte stof bestaat uit axonen omgeven door een myeline schede De myeline geeft deze regio van de hersenen zijn witte kleur. De grijze stof daarentegen bestaat uit de celkernen van de neuronen. Omdat hier minder axonen zijn, is het aantal oligodendrocyten in de grijze massa ook beperkt.
Anatomie en structuur
Oligodendrocyten zijn cellen met kleine ronde kernen. Hun kernen hebben een hoog gehalte aan heterochromatine, dat gemakkelijk kan worden gedetecteerd door verschillende kleurtechnieken. Heterochromatine zorgt ervoor dat de genetische informatie in oligodendrocyten in het algemeen inactief blijft. Dit om de stabiliteit van deze cellen te behouden zodat ze ongestoord hun ondersteunende functie kunnen uitoefenen. Oligodendrocyten hebben celprocessen die myeline produceren. Ze bedekken de axonen van de zenuwcellen met hun projecties en vormen daarbij myeline. Met deze myeline wikkelen ze de zenuwprocessen in een spiraal. Rondom de afzonderlijke axonen vormt zich een isolatielaag. Tijdens het proces kan één oligodendrocyt tot 40 myeline-omhulsels produceren die zich om verschillende axonen wikkelen. Er zijn echter minder processen afkomstig van oligodendrocyten dan van de andere gliacellen in de hersenen, de astrocyten. Myeline bestaat grotendeels uit vetten en in mindere mate uit bepaalde eiwitten Het is ondoordringbaar voor elektrische stromen en werkt daarom als een sterke isolatielaag. Dit is hoe de individuele axonen van elkaar worden gescheiden. Deze isolatielaag lijkt op de isolatie rond een kabel. Met tussenpozen van 0.2 tot 1.5 millimeter ontbreekt telkens de isolatielaag. Deze gebieden worden de veterringen van Ranvier genoemd. Zowel de isolatie als de vorming van geïsoleerde secties hebben een grote invloed op de snelheid van de informatieoverdracht.
Functie en taken
De oligodendrocyten isoleren het individu effectief zenuwcel processen van elkaar met hun myeline-omhulsels. Bovendien, met bepaalde tussenpozen in de myeline schede zijn korte ongeïsoleerde plaatsen die de veterringen van Ranvier worden genoemd. Op deze manier kunnen zenuwsignalen effectiever en sneller worden overgedragen. Alleen al het isoleren van de axonen versnelt de signaaloverdracht. Door de isolatie in secties te verdelen, wordt deze versnelling nog effectiever. Het signaal springt van veterring naar veterring. Zo kan een snelheid tot 200 meter per seconde of 720 km per uur worden gegenereerd. Deze hoge snelheid maakt het mogelijk dat zeer complexe informatieverwerking überhaupt naar voren komt. Hetzelfde geldt voor de afzonderlijke overdracht door de isolatie van de zenuwkoorden. Zonder myeline-omhulsels zouden de axonen erg dik moeten zijn om hoge signaalsnelheden te bereiken. Er is al berekend dat zonder myeline-omhulsels onze optische zenuw alleen zou zo dik moeten zijn als een boomstam om dezelfde prestatie te bereiken. In complexe organismen als gewervelde dieren en vooral mensen, worden ontelbare zenuwimpulsen overgedragen, die verwerkt moeten worden voor informatieverwerking. Zonder oligodendrocyten zou complexe informatieverwerking en dus de ontwikkeling van intelligentie niet mogelijk zijn. Deze functie van oligodendrocyten is al decennia bekend. In de afgelopen jaren is er echter een groeiende erkenning dat oligodendrocyten nog meer functies vervullen. Zo zijn de axonen erg lang en kost het doorgeven van het signaal ook energie, maar de energie in de axonen is niet voldoende, vooral omdat er geen aanvulling uit het cytoplasma van het neuron komt. Volgens recente bevindingen nemen de oligodendrocyten extra op glucose en zelfs opslaan als glucogeen. Wanneer er een verhoogde energievraag is in de axonen, is de glucose wordt eerst geconverteerd naar melkzuur in de oligodendrocyten. De melkzuur moleculen migreer vervolgens naar het axon via kanalen in de myeline schede, waar ze energie leveren voor signaaloverdracht.
Ziekten
Oligodendrocyten spelen een belangrijke rol bij de ontwikkeling van neurologische aandoeningen zoals multiple sclerose. in multiple sclerose, vindt vernietiging van de myeline-omhulsels plaats en gaat de isolatie van de axonen verloren. Signalen kunnen niet meer correct worden verzonden. Het is een auto-immuunziekte, waarbij de immuunsysteem valt de eigen oligodendrocyten van het lichaam aan en vernietigt deze. Multiple sclerose komt vaak voor bij recidieven. Na elke terugval wordt het lichaam weer gestimuleerd om nieuwe oligodendrocyten aan te maken. De ziekte kalmeert. Als het ontsteking en zo wordt de vernietiging van de oligodendrocyten chronisch, de zenuwcellen sterven ook. Omdat deze niet kunnen regenereren, treedt permanente schade op. De vraag blijft echter waarom de neuronen ook vergaan. Ontdekkingen die de afgelopen jaren zijn gedaan, geven een antwoord. Oligodendrocyten voorzien de neuronen van energie via de axonen. Wanneer de energievoorziening ophoudt, gaan ook de neuronen dood.
