Cr\u00e9dito: wikipedia <\/p>\n
A los estudiantes de fisiolog\u00eda se les ense\u00f1a invariablemente que la funci\u00f3n principal de la mielina es aislar los nervios. En particular, para hacer que los potenciales de acci\u00f3n sean m\u00e1s eficientes aumentando el grosor de la membrana y, por lo tanto, disminuyendo su capacitancia el\u00e9ctrica. Pero esta cruda idea, esta analog\u00eda, realmente no puede ser correcta. A pesar de las protestas de los neurocient\u00edficos dogm\u00e1ticos, las neuronas no son dispositivos el\u00e9ctricos, al menos no en el sentido de los electrones que fluyen en los cables. <\/p>\n
Claro, parece haber muchas corrientes de electrones que fluyen a trav\u00e9s y entre las prote\u00ednas en las membranas internas de las mitocondrias en el interior de las neuronas (algunos dicen que hasta 50 amperios para todo el cuerpo), pero estas corrientes no tienen nada que ver con la acci\u00f3n. propagaci\u00f3n potencial. Los picos son alteraciones biof\u00edsicas multifac\u00e9ticas en los axones. Claramente tienen un componente i\u00f3nico en forma de flujos variados de sodio, potasio, cloruro, calcio y potencialmente incluso protones, a trav\u00e9s de canales y bombas; sin embargo, los electrones no son portadores de ninguna corriente o conductancia aqu\u00ed.<\/p>\n
Entonces, \u00bfqu\u00e9 hace realmente la mielina por un ax\u00f3n? Una respuesta popular ha sido que proporciona alg\u00fan tipo de apoyo energ\u00e9tico o tr\u00f3fico, quiz\u00e1s muy parecido a una especie de mitocondria que podr\u00eda producir ATP a trav\u00e9s de la fosforilaci\u00f3n oxidativa a trav\u00e9s de complejos respiratorios expresados ect\u00f3picamente. Existe una bibliograf\u00eda fascinante que describe la presencia del complejo respiratorio V supuestamente funcional, la F1FO-ATP sintasa, fuera de las mitocondrias en lugares como los segmentos externos de los bastones en la retina y en las c\u00e9lulas mielinizantes. Esto puede no ser del todo sorprendente a la luz de la presencia de varios tipos de ATP-asas que se encuentran en diferentes compartimentos celulares. <\/p>\n
Aparentemente es bastante imposible para las c\u00e9lulas ensamblar complejos respiratorios completos fuera de las mitocondrias debido a la necesidad de una construcci\u00f3n interna y la subsiguiente inserci\u00f3n en la membrana de las prote\u00ednas expresadas mitocondrialmente extremadamente hidrof\u00f3bicas, y la extensa intra -procesamiento mitocondrial y maduraci\u00f3n de las subunidades proteicas de origen nuclear (ver, por ejemplo, esta cr\u00edtica de la expresi\u00f3n alot\u00f3pica de prote\u00ednas mitocondriales). No obstante, existen otras formas en las que estas prote\u00ednas pueden llegar a la membrana plasm\u00e1tica una vez ensambladas. La destrucci\u00f3n creativa de partes de las mitocondrias, con la formaci\u00f3n de todo tipo de ves\u00edculas en ciernes de casco simple y doble, posiblemente podr\u00eda transportar complejos al borde y m\u00e1s all\u00e1.<\/p>\n
En la edici\u00f3n actual de Open Biology de la Royal Society , Alessandro Morelli et al. presentan evidencia intrigante de que las vainas de mielina con estructuras multilaminares conc\u00e9ntricas poseen una bioenerg\u00e9tica similar a la de los tilacoides de cianobacterias. Adem\u00e1s de una serie de refinamientos moleculares ecl\u00e9cticos que tienen en com\u00fan, ambas estructuras tambi\u00e9n comparten la funci\u00f3n aparente de alimentar nutrientes, incluido potencialmente ATP derivado de ATP-sintasa, en el coraz\u00f3n central de una estructura multilamelar compleja. Nadie afirma que la mielina en s\u00ed se deriv\u00f3 de las membranas de los tilacoides, ya que eso parecer\u00eda taxonom\u00e9tricamente imposible, solo que estas observaciones pueden comprender un ejemplo esclarecedor de evoluci\u00f3n convergente para cumplir una tarea fundamentalmente similar. <\/p>\n
M\u00e1s all\u00e1 de la estructura general y la generaci\u00f3n de ATP, existen otras pistas sobre esta funci\u00f3n subyacente com\u00fan. Por ejemplo, los l\u00edpidos conc\u00e9ntricos estrechamente empaquetados aparecen de manera confiable como la construcci\u00f3n \u00f3ptima de la naturaleza para disolver y secuestrar la mayor cantidad de gas en un volumen particular. Los l\u00edpidos, en particular los l\u00edpidos neutros, pueden contener unas cinco veces m\u00e1s gas que agua. En este caso, las cianobacterias estar\u00edan m\u00e1s interesadas en disolver CO2 para la construcci\u00f3n de carbohidratos y nitr\u00f3geno para la fijaci\u00f3n, mientras que la mielina sin duda buscar\u00eda O2. Los tejidos cerebrales no pueden darse el lujo (al igual que otros tejidos de alta respiraci\u00f3n como los m\u00fasculos) de tener una mioglobina de alta afinidad para arrebatar el O2 de la hemoglobina circulante.<\/p>\n
Puede ser interesante comparar secciones coronales de cet\u00e1ceos cerebro con el del ser humano a la luz de la corteza cet\u00e1cea mucho m\u00e1s delgada y enrevesada que ha evolucionado bajo la presi\u00f3n selectiva de las condiciones de privaci\u00f3n de ox\u00edgeno. Es probable que la corteza de los cet\u00e1ceos contenga una gran preponderancia de grandes neuronas de proyecci\u00f3n de capas profundas en relaci\u00f3n con sus delgadas capas superiores para maximizar la cantidad de axones disponibles para producir materia blanca. Una mirada superficial a los cerebros de delfines en las im\u00e1genes de Google no respalda esto de una manera u otra, sin embargo, una contabilidad m\u00e1s exhaustiva podr\u00eda ser esclarecedora. Del mismo modo, el espermaceti del cachalote, que presumiblemente moldea y enfoca las se\u00f1ales de ecolocalizaci\u00f3n entrantes o salientes, puede iluminar la luna en una capacidad de alimentaci\u00f3n de ox\u00edgeno. Su cera por excelencia, es decir, el palmitato de cetilo, es un \u00e1cido graso C16 que esterifica un alcohol y puede ser \u00fatil para absorber ox\u00edgeno. Curiosamente, tambi\u00e9n se producen estructuras multilamelares conc\u00e9ntricas en el surfactante pulmonar, elemento crucial para una buena absorci\u00f3n de O2 por parte de los alv\u00e9olos pulmonares. La capa m\u00e1s externa de las c\u00e9lulas epiteliales pulmonares tambi\u00e9n tiene formaciones de cuerpos laminares similares.<\/p>\n
Credit Morelli et. Alabama. <\/p>\n
Para superar las fuerzas repulsivas cargadas negativamente de los fosfol\u00edpidos en las estructuras multilamelares, la naturaleza parece haber optado por unanimidad por los galactol\u00edpidos. Estos l\u00edpidos, que tienen galactosa como grupo de az\u00facar, son los favoritos entre los l\u00edpidos de la membrana vegetal, donde sustituyen a los fosfol\u00edpidos, presumiblemente para conservar el fosfato para otros procesos esenciales. Los galactol\u00edpidos constituyen alrededor del 70 por ciento de los l\u00edpidos en los tilacoides de las cianobacterias, hasta el 80 por ciento en los tilacoides de las plantas y alrededor del 30 por ciento en la mielina. Tambi\u00e9n se ha demostrado que los galactol\u00edpidos de mielina son esenciales para la formaci\u00f3n adecuada de los n\u00f3dulos de Ranvier. <\/p>\n
Otra similitud con los tilacoides es una estrecha homolog\u00eda en las secuencias de prote\u00ednas de los canales i\u00f3nicos no selectivos en los tilacoides con los omnipresentes canales ani\u00f3nicos dependientes de voltaje (VDAC) abundantemente expresados en las mitocondrias y otras estructuras membranosas. En la mielina, el VDAC puede potencialmente tetramerizarse en complejos que formar\u00edan un poro central de aproximadamente 1,3 nm de di\u00e1metro, aproximadamente del mismo tama\u00f1o que el poro del canal i\u00f3nico tilacoidal. En el alga verde unicelular Chlamydomonas reinhardtii, estos canales conectan las pilas de tilacoides a una estructura esencial llamada pirenoide. El bicarbonato, el NADPH y el ATP se conducen a trav\u00e9s de los poros hasta el pirenoide central para alimentar el ciclo de Calvin Benson. <\/p>\n
Se requiere una concentraci\u00f3n muy alta de la enzima RuBisCo para la incorporaci\u00f3n de CO2 en los compuestos org\u00e1nicos. Si bien es la prote\u00edna m\u00e1s abundante en toda nuestra biosfera, RuBisCo muestra solo una modesta eficiencia catal\u00edtica. Esta es la raz\u00f3n probable por la que los n\u00facleos densos de los complejos RuBusCo que forman carboxisomas se encuentran en lo profundo de los centros de las estructuras laminares conc\u00e9ntricas. Para transportar el CO2 al final del negocio de los tilacoides, se requiere anhidrasa carb\u00f3nica para formar un intermediario de bicarbonato, tanto como lo es en nosotros. La anhidrasa carb\u00f3nica es esencial en las mitocondrias para convertir el CO2 derivado del ciclo de Krebs en bicarbonato. Otro lugar donde se encuentra la anhidrasa carb\u00f3nica es la vaina de mielina, lo que sugiere un papel metab\u00f3lico en el manejo de esta especie gaseosa.<\/p>\n
Las mitocondrias contienen compartimentos de membrana expansivos conocidos como crestas. Normalmente estos elementos forman pilas paralelas conectadas espor\u00e1dicamente a la membrana exterior por uniones de crestas tubulares. Bajo ciertas circunstancias, estas crestas pueden reconfigurarse por completo en membranas conc\u00e9ntricas similares a cebollas. Muchas manipulaciones, tanto naturales como artificiales, hacen que las mitocondrias adopten crestas conc\u00e9ntricas, incluidas alteraciones en la expresi\u00f3n de la ATP-sintasa. Hace alg\u00fan tiempo, algunos investigadores sugirieron que la mielina act\u00faa como una mitocondria. Una objeci\u00f3n te\u00f3rica a este concepto afirm\u00f3 m\u00e1s tarde que si una ATP-asa errante encontrara su poder en la mielina, en el mejor de los casos, solo podr\u00eda operar a la inversa para descomponer el ATP. <\/p>\n
Los c\u00e1lculos de este autor para la fuerza motriz del prot\u00f3n a trav\u00e9s de la membrana de mielina se basaron en valores conocidos de pH y el potencial de membrana del oligodendrocitos, y algunas suposiciones sobre la configuraci\u00f3n subyacente y la polaridad de la ATP sintasa en la membrana. . Las pruebas te\u00f3ricas de esto o aquello metab\u00f3lico, como la cantidad de energ\u00eda requerida por las neuronas, son notoriamente dif\u00edciles. La naturaleza siempre se sorprende de lo mucho que puede hacer con tan poco. Por ejemplo, los mismos investigadores que arrojan sombra sobre la hip\u00f3tesis de la mielina tambi\u00e9n han hecho nobles intentos de calcular los requisitos de energ\u00eda para los axones en forma de pico. Si bien muchas fuentes de energ\u00eda sigilosas tambi\u00e9n est\u00e1n disponibles para el ax\u00f3n, como los generadores de ATP unidos a ves\u00edculas en forma de GADPH, los axones hacen mucho m\u00e1s que aumentar. De hecho, aumentar puede ser relativamente f\u00e1cil en comparaci\u00f3n con procesos m\u00e1s f\u00edsicos como el transporte y el crecimiento.<\/p>\n
Peter Mitchell, famoso por el premio Nobel, introdujo el concepto de fuerza motriz H+ (t\u00edpicamente alrededor de 250 mV), que ser\u00eda constituido por la diferencia de potencial el\u00e9ctrico transmembrana () m\u00e1s la diferencia de pH entre las dos fases acuosas (pH). Sin embargo, al hablar con Alessandro, un pionero existente conectado tangiblemente con esa \u00e9poca pr\u00f3spera, y todav\u00eda bastante activo hoy en d\u00eda, r\u00e1pidamente se vuelve evidente que puede que no todo est\u00e9 bien en la tierra de la quimiosm\u00f3tica. Se ha observado que la superficie de la membrana biol\u00f3gica est\u00e1 separada de la fase acuosa a granel por mol\u00e9culas de agua ordenadas que representan una barrera electrost\u00e1tica, que para H+ oscila alrededor de 120 meV. Por lo tanto, cualquier c\u00e1lculo del valor de pmf en diferentes superficies est\u00e1 lejos de ser sencillo cuando se considera la biolog\u00eda real. <\/p>\n
Dr. Alessandro Morelli <\/p>\n
La naturaleza de los protones libres dentro y alrededor de las membranas es igualmente dif\u00edcil de intuir. Una concentraci\u00f3n de protones particularmente alta probablemente no ser\u00eda muy saludable para las membranas. Con mejores t\u00e9cnicas, las variables f\u00edsicas en estructuras como las mitocondrias ahora se pueden medir con mayor precisi\u00f3n espacial y temporal, a menudo con resultados asombrosos. Las temperaturas en el interior de la matriz literalmente resplandecen, el calcio enciende chispas y los potenciales de la membrana mitocondrial giran en un orden de magnitud de la velocidad de los picos del propio ax\u00f3n padre. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Papel inesperado de dos prote\u00ednas mitocondriales de uni\u00f3n a l\u00edpidos asociadas con enfermedades card\u00edacas y diabetes M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Alessandro Maria Morelli et al, Myelin sheath and cyanobacterial thylakoids as concentric multilamellar estructuras con propiedades bioenerg\u00e9ticas similares, Open Biology (2021). DOI: 10.1098\/rsob.210177 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Open Biology <\/p>\n 2022 Science X Network <\/p>\n Cita<\/strong>: \u00bfQu\u00e9 hace realmente la mielina? (2022, 17 de enero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2022-01-myelin.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Cr\u00e9dito: wikipedia A los estudiantes de fisiolog\u00eda se les ense\u00f1a invariablemente que la funci\u00f3n principal de la mielina es aislar los nervios. En particular, para hacer que los potenciales de acci\u00f3n sean m\u00e1s eficientes aumentando el grosor de la membrana y, por lo tanto, disminuyendo su capacitancia el\u00e9ctrica. Pero esta cruda idea, esta analog\u00eda, realmente … Continuar leyendo \u00ab\u00bfQu\u00e9 hace realmente la mielina?\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-6649","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6649","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=6649"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6649\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=6649"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=6649"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=6649"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}