Кіріспе

Глиалдық клеткалар типіндегі Шванн клеткалары немесе нейролеммоциттер (неміс физиологы Теодор Шваннның есімімен аталған) – перифериялық жүйке жүйесінің (ПНС) негізгі глиасы болып табылады. Глиалдық жасушалар нейрондарды қолдау функциясын атқарады, ал ПНС-де спутниктік жасушалар, иіс сезу жасушалары, энтерикалық глия және Пацини корпускулы сияқты сезімтал жүйке аяқтарында орналасқан глиялар да бар. Шванн жасушаларының екі түрі бар: миелинді және миелинді емес. Миелинді Шванн жасушалары моторлық және сезім нейрондарының аксондарына оралып, миелин қабығын құрайды. Шванн жасушасының промоторы адам дистрофин генінің төменгі аймағында кездеседі, ол тіндік ерекшелікпен қайта синтезделетін қысқартылған транскрипттерді береді. ПНС даму кезінде миелиндірудің реттеуші механизмдері белгілі бір гендердің өзара әрекеттесуі арқылы басқарылады, бұл транскрипциялық каскадтарға әсер етеді және миелинді жүйке талшықтарының морфологиясын қалыптастырады – шамамен 1 метрлік аксон бойында 1000-ге жуық Шванн жасушасына тең. Қосаудағы Шванн жасушалары арасындағы кеңістіктер Ранвье тораптары деп аталады. 9 O Ацетил GD3 ганглиозиді – ацетилденген гликолипид, ол көптеген омыртқалы жануарлардың жасушалық мембраналарында табылған. Перифериялық жүйкелердің регенерациясы кезінде Шванн жасушалары 9 O ацетил GD3 экспрессиясын жасайды.

Функция

Омыртқалылардың жүйке жүйесі миелин қабығына оқшаулау үшін және аксондағы мембрана сыйымдылығын азайту үшін сүйенеді. Әрекеттік потенциал түйіннен түйінге, «салтаторлық өткізгіштік» деп аталатын процесте секіреді, бұл аксон диаметрін арттырмастан өткізу жылдамдығын 10 есеге дейін арттыруға мүмкіндік береді. Осыған байланысты, Шванн жасушалары орталық жүйке жүйесінің олигодендроциттерінің перифериялық жүйке жүйесіндегі аналогтары болып табылады. Бірақ олигодендроциттерден айырмашылығы, әрбір миелиндейтін Шванн жасушасы тек бір аксонды оқшаулайды (суретті қараңыз). Бұл құрылым Ранвье түйіндерінде қайта таралумен бірге әрекеттік потенциалдың салтаторлық өткізгіштігіне мүмкіндік береді. Осылайша, миелиндеу өткізу жылдамдығын едәуір арттырып, энергияны үнемдейді. Миелиндемеген Шванн жасушалары аксондарды күтіп ұстауға қатысады және нейрондардың тірі қалуы үшін маңызды. Олардың кейбіреуі кішірек аксондардың айналасында топтасып, Ремак шоғырларын құрайды. Миелиндейтін Шванн жасушалары сүтқоректілерде ұрықтық даму кезінде миелин қабығын қалыптастыра бастайды және аксонды спираль тәрізді айналдырады, кейде 100 айналымға дейін жетеді. Жақсы жетілген Шванн жасушасы оралған қағазға ұқсас пішіндес, әрбір айналымның арасында миелин қабаттары орналасқан. Қаптаманың ішкі қабаттары, басым түрінде мембраналық материалдан тұрады, миелин қабығын құрайды, ал сыртқы қабатындағы ядролы цитоплазма нейрилемманы құрайды. Ішкі және сыртқы қабаттар арасында байланыс орнатуға қалдық цитоплазманың шағын көлемі ғана мүмкіндік береді. Бұл гистологиялық тұрғыдан Шмидт-Лантерман ойысы ретінде көрінеді.

Қайта жаңғыру

Шванн жасушалары жүйке регенерациясын қолдаудағы рөлімен танымал. Перифериялық жүйке жүйесіндегі (ПЖЖ) жүйкелер Шванн жасушаларымен миелинделген көптеген аксондардан тұрады. Егер жүйке зақымдалса, Шванн жасушалары оның аксондарын қорытуға (фагоцитоз) көмектеседі. Осы процестен кейін Шванн жасушалары мақсатты нейрондарға бағыттайтын туннель құрастырып, регенерацияны басқарады. Бұл туннель Бюнгнер жолағы деп аталады, ол регенерацияланатын аксондар үшін бағыт-бағдар жолы болып табылады және эндонейральды түтік сияқты қызмет етеді. Зақымдалған аксонның өскіні пайда болады, ал Шванн жасушасының "туннелі" арқылы өсетін өскіндер жақсы жағдайда күніне шамамен 1 мм жылдамдықпен өседі. Регенерация жылдамдығы уақыт өте келе төмендейді. Сөйтіп, аксондар бұрын бақылаған бұлшықеттермен немесе мүшелермен Шванн жасушаларының көмегімен қайта байланыса алады, бірақ нақтылық сақталмайды және қателер жиі болады, әсіресе қашықтық ұзақ болғанда. Аксондардың регенерациясына әсер ете алуы себепті, Шванн жасушалары басымдықпен моторлық реиннервациямен де байланысты. Егер Шванн жасушалары аксондармен байланысуына кедергі келтірсе, аксондар өледі. Регенерацияланатын аксондар, егер оларды қолдап, бағыт-бағдар беретін Шванн жасушалары болмаса, мақсатқа жете алмайды. Олар өсу конустарынан алшақ орналасқан. Шванн жасушалары аксондардың сау болуын қамтамасыз ету үшін маңызды. Олар нейротрофиндер сияқты әртүрлі факторларды өндіреді, сондай-ақ аксондарға қажетті молекулаларды жеткізеді.

Сокс 10

SOX10 – эмбриональды даму кезінде белсенді транскрипция факторы және оның дің қыртысы жасушаларынан глиальдық түрлердің қалыптасуы үшін өте маңызды екенін көрсететін көптеген дәлелдер бар. Егер SOX10 тышқандарда белсенді болмаса, спутниктік глия және Шванн жасушаларының прекурсорлары дамымайды, бірақ нейрондар қалыпты түрде дамиды. Эмбриональды даму кезінде NRG1 нейрондық қабық жасушаларынан нейрондардың қалыптасуын тежейді, оның орнына оларды глиогенез жолына бағыттайды. Дегенмен, NRG1 сигнализациясы нейрондық қабықтан глиальдық дифференциация үшін қажет емес. NRG1 нейрондық қабық туындыларының дамуында маңызды рөл атқарады. Ол нейрондық қабық жасушаларының симпатикалық ганглиогенездің вентральды аймақтарына жетуі үшін дорсальды түбір ганглиясының орнынан миграциялауы үшін қажет. Сонымен қатар, ол аксоннан туындаған тіршілік сақтау факторы және Шванн жасушаларының прекурсорлары үшін митоген болып табылады. NRG1 дорсальды түбір ганглиясында және моторлық нейрондарда Шванн жасушаларының прекурсорлары омыртқа жүйкелерін толтыра бастаған кезде табылады, демек Шванн жасушаларының тіршілігіне әсер етеді.

P0

Миелиндік нөлдік ақуыз (P0) – иммуноглобулиндер суперотбасына жататын жасушалық адгезия молекуласы және перифериялық миелиннің негізгі құрауышы болып табылады, ол қабықтағы жалпы ақуыздың 50%-дан астамын құрайды. P0 компактты миелиннің қалыптасуы үшін өте маңызды екені дәлелденді, себебі P0 нульді мутант (P0-) тышқандарда перифериялық миелиннің айқын бұзылыстары байқалды. P0- тышқандарда ірі калибрлі аксондардың миелиндеуі басталғанмен, нәтижедегі миелин қабаттары өте жұқа және нашар тығыздалған болды. Күтпегендей, P0- тышқандарында аксондардың және оларды қоршаған миелин қабықтарының дегенерациясы да байқалды, бұл P0 миелиннің қалыптасуы мен онымен байланысты аксонның құрылымдық тұтастығын сақтауда рөл атқаратынын көрсетеді. P0- тышқандарында 2 апталық шамасында, тышқандарда жеңіл дірілдеу белгілері пайда болған кезде мінез-құлықтың бұзылулары пайда болды. Жануарлардың дамуымен бірге айқын үйлесімсіздік пайда болды, діріл күшейді және кейбір ересек тышқандарда құрысу белгілері байқалды. Моторлық қызметіндегі бұзылыстарға қарамастан, бұл жануарларда сал байқалған жоқ. P0 сонымен қатар Schwann жасушаларының тегінде ерте экспрессияланатын маңызды ген болып табылады, дамушы эмбриондағы миграциялық нейрокрест жасушаларынан дифференциацияланғаннан кейін Schwann жасушаларының прекурсорларында экспрессияланады.

Krox-20

Бірнеше маңызды транскрипциялық факторлар дамудың әртүрлі кезеңдерінде Шванн жасушаларының ерекшеліктерін жетілмеген күйден жетілген күйге өзгертуге қатысады және оларға әсер етеді. Миелиндеу процесінде экспрессияланатын бір қажетті транскрипциялық фактор – Крокс 20. Ол жалпы цинк саусағы транскрипциялық факторы болып табылады және 3-ші және 5-ші ромбомерлерде экспрессияланады. Krox 20 перифериялық жүйке жүйесінің миелиндеуінің негізгі реттеушілерінің бірі саналады және миелиндегі белгілі бір құрылымдық ақуыздардың транскрипциясын басқаруда маңызды рөл атқарады. Ол аксондағы бұл ерекшелікке кедергі келтіретін гендерді басқарып, аксонды промиелинозды күйден миелинозды күйге өзгертетіні дәлелденді. Осылайша, Krox 20 қос нокаутты тышқандарда артқы ми сегментациясының бұзылуы, сондай-ақ Шванн жасушаларымен байланысты аксондардың миелиндеуіне әсер ететіні анықталды. Шындығында, бұл тышқандарда Шванн жасушалары миелиндеуді тиісті түрде орындай алмайды, себебі олар цитоплазмалық процестерді аксонның айналасында бір жарым рет ғана орап алады, және олар әлі де ерте миелин маркерін экспрессияласа да, кеш миелин гендерінің өнімдері жоқ. Сонымен қатар, соңғы зерттеулер бұл транскрипциялық фактордың миелиндеу фенотипін сақтаудағы маңыздылығын көрсетті (және Sox 10-ның бірмезгілде экспрессиялануын қажет етеді), өйткені оның инактивациясы Шванн жасушаларының дедифференциациясына әкеледі.

Клиникалық маңызы

Шарко-Мари-Тут ауруы (CMT), Гийен-Барре синдромы (GBS, жіті қабынушы демиелинизациялық полирадикулопатия түрі), шваноматоз және созылмалы қабынушы демиелинизациялық полиневропатия (CIDP), жалпақ тері ауруы және Зика вирусы – Шванн жасушаларын зақымдайтын нейропатиялардың барлығы.

Трансплантация

2001 жылдан бері жүргізілген бірқатар тәжірибелік зерттеулерде көп склерозбен ауырған науқастарда ремиелинизацияны қоздыру мақсатында Шванн жасушалары имплантацияланды. Соңғы екі онжылдықта көптеген зерттеулер Шванн жасушаларын трансплантациялаудың оң нәтижелерін және омыртқа миының зақымдануына ем ретіндегі әлеуетін көрсетті, бұл зақымдалған Орталық нерв жүйесі (ОНЖ) аксондарының қайта өсуіне және миелиндеуіне көмектеседі. Шванн жасушаларын трансплантациялау, Хондроитиназа АВК сияқты басқа да емдермен бірге қолданғанда омыртқа миының зақымдануынан функционалдық қалпына келуде де тиімді екені анықталды.