Γονιδιακή ρύθμιση της παραγωγής μυελίνης

Μαρίνα Αντωναράκη

Τα χαμηλά επίπεδα μυελίνης στον άνθρωπο έχουν σημαντικές επιπτώσεις στη λειτουργία του νευρικού συστήματος, καθώς η μυελίνη είναι απαραίτητη για την ταχεία και αποτελεσματική μετάδοση των νευρικών σημάτων. Η μυελίνωση ελέγχεται από γονίδια που ρυθμίζουν την παραγωγή μυελίνης, και οποιαδήποτε δυσλειτουργία σε αυτά τα γονίδια μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρές νευρολογικές διαταραχές.

Καποιες επιπτώσεις των χαμηλών επιπέδων μυελίνης:

Κάποιες από τις γνωστές ασθένειες απομυελίνωσης που σχετίζονται άμεσα με χαμηλά επίπεδα ή απώλεια μυελίνης προκαλούν οι απομυελινωτικές ασθένειες, όπως είναι η  πολλαπλή σκλήρυνση -σκλήρυνση κατά πλάκας-,όπου το ίδιο το ανοσοποιητικό σύστημα του ατόμου επιτίθεται στη μυελίνη των νευρώνων του στο κεντρικό νευρικό σύστημα, προκαλώντας μειωμένη ταχύτητα νευρικής μετάδοσης, μυϊκή αδυναμία, κόπωση, αλλά και δυσκολία στην κίνηση και στον συντονισμό, μαζί με κάποια προβλήματα στην όραση, την ομιλία και τη γνωστική λειτουργία.

Κάποιες άλλες γνωστές νευροπάθειες του περιφερικού νευρικού συστήματος όπου η μυελίνη στα νεύρα του περιφερειακού νευρικού συστήματος είναι ανεπαρκής αφορούν τη νόσο Charcot-Marie-Tooth, καθώς εμφανίζει απώλεια αίσθησης και μυϊκής δύναμης στα άκρα μαζί με αδυναμία μεταφοράς αισθητικών πληροφοριών και κινητικών εντολών.

Παρατηρείται ακόμη καθυστέρηση στην ανάπτυξη διότι βάσει ερευνών έχει παρατηρηθεί ότι τα παιδιά με χαμηλά επίπεδα μυελίνης, είτε λόγω γενετικών διαταραχών είτε λόγω ποικίλων άλλων παραγόντων, μπορεί να εμφανίζουν καθυστέρηση στην ανάπτυξη, τόσο στη φυσική κίνηση όσο και στη γνωστική ικανότητα.

Δε πρέπει να λησμονηθεί το γεγονός ότι προκαλεί κόπωση και αδυναμία διότι η απώλεια μυελίνης βάσει πολλαπλών μελετών πράγματι διαταράσσει τη νευρική λειτουργία και οδηγεί σε αδυναμία των μυών,σε  κόπωση και σε σοβαρές καταστάσεις όπως τη δυσκολία στον έλεγχο των βασικών σωματικών λειτουργιών.

Η γονιδιακή ρύθμιση της παραγωγής μυελίνης από γονίδια:

Η παραγωγή και διατήρηση της μυελίνης ελέγχεται σε μεγάλο βαθμό από γονίδια τα οποία φαίνεται να ευθύνονται  για τη λειτουργία των κυττάρων που σχηματίζουν τη μυελίνη (ολιγοδενδροκύτταρα και κύτταρα Schwann). Μερικά γονίδια-κλειδιά που εμπλέκονται στη παραγωγή μυελίνης στο κεντρικό νευρικό σύστημα και στο περιφερικό είναι τα παρακάτω:

 Στη αρχή τίθεται το γονίδιο MBP: κωδικοποιεί την βασική πρωτεΐνη της μυελίνης, η οποία είναι ένα από τα κύρια δομικά συστατικά της μυελίνης στον εγκέφαλο και τη σπονδυλική στήλη. Η MBP είναι κρίσιμη για τη διατήρηση της δομής της μυελίνης και της σταθερότητάς της.

Το γονίδιο PLP1 κωδικοποιεί μια λιποπρωτεΐνη που αποτελεί βασικό συστατικό της μυελίνης στο ΚΝΣ. Μεταλλάξεις σε αυτό το γονίδιο συνδέονται με σοβαρές νευρολογικές διαταραχές όπως η νόσος Pelizaeus-Merzbacher, η οποία επηρεάζει τον σχηματισμό της μυελίνης.

Στη συνέχεια ακολουθεί το γονίδιο που κωδικοποιεί μια γλυκοπρωτεΐνη MAG: συμμετέχει στην αλληλεπίδραση μεταξύ της μυελίνης και των αξόνων, παίζοντας ρόλο στην διατήρηση της μυελίνης.

Ένα άλλο πρωτεϊνικό συστατικό της μυελίνης , MOG: εκφράζεται από τους ολιγοδενδροκύτταρους. Συμμετέχει στη διαδικασία της μυελίνωσης και πιθανόν στη διατήρηση των μυελινωμένων αξόνων.

Το γονίδιο PLP1 είναι υπεύθυνο για την παραγωγή της πρωτεολιπιδικής πρωτεΐνης (PLP), μια από τις πιο σημαντικές πρωτεΐνες της μυελίνης στον εγκέφαλο. Μεταλλάξεις στο γονίδιο αυτό συνδέονται με ασθένειες όπως η νόσος Pelizaeus-Merzbacher, η οποία όπως έχει παρατηρηθεί στα συμπτώματα των ασθενών που πάσχουν από αυτήν ,προκαλεί σοβαρά προβλήματα στην παραγωγή μυελίνης.

Στη συνέχεια το γονίδιο GJB1 κωδικοποιεί όπως έχει αποφανθεί από τις κλινικές μελέτες, την πρωτεΐνη κοννεξίνη 32 η οποία κατέχει σημαντικό ρόλο στην  επικοινωνία των κυττάρων Schwann, και συνεπώς ο ρόλος της είναι καθοριστικός για τη σωστή παραγωγή μυελίνης στο περιφερειακό νευρικό σύστημα. Μεταλλάξεις σε αυτό το γονίδιο σχετίζονται με τη νόσο Charcot-Marie-Tooth.

Τα γονίδια SOX10 και EGR2: είναι σημαντικοί ρυθμιστές της ανάπτυξης των κυττάρων Schwann και ολιγοδενδροκυττάρων, που σχηματίζουν τη μυελίνη. Μεταλλάξεις σε αυτά τα γονίδια μπορούν να επηρεάσουν σε σημαντικό βαθμό  την ανάπτυξη της μυελίνης.

Το γονίδιο EGR2 είναι ένας μεταγραφικός παράγοντας που εμπλέκεται στην ανάπτυξη των Schwann κυττάρων, τα οποία παράγουν τη μυελίνη που περιβάλλει τους νευρώνες στο περιφερικό νευρικό σύστημα.Ποικίλες μεταλλάξεις στο EGR2 μπορεί να προκαλέσουν νευρολογικές παθήσεις, όπως η νευροπάθεια Charcot-Marie-Tooth διότι  προκαλεί προοδευτική αδυναμία και σημαντική απώλεια αίσθησης στα άκρα.

Το γονίδιο SOX10 είναι μέρος μιας οικογένειας γονιδίων που ρυθμίζουν την ανάπτυξη κυττάρων, κυρίως των νευρικών και μελανοκυτταρικών κυττάρων.

Έχουν παρατηρηθεί ποικίλες μεταλλάξεις στο SOX10 που συνδέονται με παθήσεις όπως το σύνδρομο Waardenburg ( επηρεάζει την ακοή και το χρώμα του δέρματος και των ματιών) και τη νόσο Hirschsprung  (προβλήματα κινητικότητας του εντέρου).

Εν κατακλείδι η έλλειψη μυελίνης ή η μη αρκετή παραγωγή  της προκαλεί σοβαρές νευρολογικές διαταραχές, όπως η σκλήρυνση κατά πλάκας, οι νευροπάθειες και οι καθυστερήσεις στην ανάπτυξη. Η παραγωγή της μυελίνης ελέγχεται σε μεγάλο βαθμό από γονίδια που καθοδηγούν τη σύνθεση και συντήρηση των μυελινωμένων νευρικών ινών.

Βιβλιογραφικές πηγές: