GLIASOLUISTA: Oligodendroglia eli harvaulokkeinen gliasolu, joka myelinisoi

GLIASOLUT

OLIGODENDROGLIA-soluillakin on oma historiansa. ( Oligo- tarkoittaa harvaa). Se on harvaulokkeinen gliasolu. Sen päätehtävä keskushermostossa (CNS) on tuottaa myeliiniä,joka toimii eristävänä kaapeliaineena neuronisolun pitkälle jatkeelle, aksonille. Nämä kaapelipätkät aksonissa avustavat myös impulssin kulun nopeutumista. Impulssit hyppivät näitten kaapelipätkien väliin jäävistä  erityisesti  suojatuista solmukekohdista nopeasti eteenpäin.

 Myeliinipitoiset solmukevälit ovat internodaalivälejä ja ”nodus” tarkoittaa solmuketta. Neuronijatkeessa  ne ovat ns. Ranvierin solmukkeita, jossa elektrinen aktiopotentiaali pääsee ilmenemään neuronista käsin ja pakottuu eteenpäin aksonivarressa kohti synapsia

. Perifeerisessä hermostossa (PNS) Schwannin soluilla on myös tällaista samaa myelinisoimistehtävää, mutta niillä on myös muita tehtäviä, joita oligodendrosyyteillä ei ole.

OLIGODENDROSYYTIT kuvasi ensimmäistä kertaa Del Rio Hortega jo vuonna 1928 ja hän pystyi erottamaan niistä neljä eri tyyppiä, jotka edelleen ovat voimassa. Hän tyypitti oligodendrosyytit morfologisesti ulkonäön mukaan ja niiden ulokelukumäärän mukaan ja niitten säikeitten perusteella, mihin ulokkeet ottivat kontaktin. Pääfenotyypit olivat I-IV. Del Rio Hortega väitti myös oligodendrosyyttien päätehtävänä olevan myeliinin tuoton aksonien eristykseen. Vasta vuonna 1964, kun elektronimikroskooppitekniikka oli sovellutettu neurohistologiaan, saatiin vahvistettua tämä väite. (Pääsin ylioppilaaksi vuonna 1964 ja aloin lukea lääketiedettä silloin. Neurologian loistava luennoitsija ja uransa kärkipään tuntija Urpo Rinne kuvasi jo myeliinitupen muodostuksen, kun olimme neurologian kurssilla- ikävä ettei hän mennyt ajoissa Amerikkaan koettamaan löytää ratkaisua ratkaisemattomiin ongelmiin neurologian vaikeimmissa degeneratiivisissa taudeissa, joita hän koetti parantaa).

Morfologisesti tyypin I ja II oligodendrosyytit ovat hyvin samanlaisia. Niillä on pieni pyöreä solusooma ja ne lähettävät 4-6 primääriuloketta, jotka haarautuvat ja ne myelinisoivat 10-30 ohutta (läpimitaltaan alle 2 um) aksonia, ja jokainen sekundäärinen uloke muodostaa yksittäisen nodusvälisen myeliinisegmentin (kaapelipätkän), joka on pituudeltaan 100-200 um.

Ranvierin solmukekohta on siis kriittisesti myelinisoitumaton ja siinä neuronin aksonia pitää välttämättä suojella  muitten  gliasolujen  eikä oligodendrosyyttien  avulla (esim säikeiset astrosyytit ja NG2-solut jatkeineen suojaavat tätä kohtaa. 

Ranvierin nodusten väli on internodaali väli. Kahden noduksen välinen myeliinisegmentin pituus on internodaalipituus.

http://what-when-how.com/wp-content/uploads/2012/04/tmp1432_thumb22_thumb.jpg

I-tyypin oligodendrosyyttejä löytyy etuaivoista, pikkuaivoista ja selkäytimestä.

II-tyypin oligodendrosyyttejä on havaittu vain valkoisesta aivoaineksesta ( esim.aivokurkiaisesta  corpus callosum  , näköhermosta nervus opticus, pikkuaivojen cerebellum  valkoisesta aineesta jne), ja näissä kohdissa tämä oligodendrosyyttityyppi on primäärinen solu.

III-tyypin oligodendrosyyteillä on paljon isompi solusooma ja niistä lähtee useita paksuja primääriulokkeita, ja ne myelinoivat jopa viisi paksua aksonia (läpimitalta 4-15 um) ja ne tuottavat sellaisia myeliinituppeja, joiden internodaali pituus on lähes 200-500 um. III-tyypin oligodendrogliasoluja on aivoreisissä ja pikkuaivoreisissä. (pedunculi cerebri et cerebelli), ydinjatkeessa (medulla oblongata) ja selkäytimessä (medulla spinalis). 

IV-tyypin oligodendrosyyteillä ei ole ulokkeita ja ne muodostavat yksittäisen pitkän myeliinitupen, jonka internodaalipituus on jopa 1000 um kaikkein paksuimissa aksoneissa. IV-tyypin oligodendrosyyttejä sijaitsee miltei yksinomaan kohdissa, joissa hermojuuret näyttävät menevän   sisälle keskushermostoon CNS. 

Kehityksen aikana I-IV-tyyppiset oligodendrosyytit todennäköisesti saavat alkunsa yhteisestä oligodendrosyyttien progeniittorisoluista OPC, jotka ovat multipolaarisia soluja ja tekevät kontaktin lukuisiin pieniläpimittaisiin premyelinoituihin aksoneihin. Ei tunneta, mitkä tekijät säätelevät näiden OPC-solujen kohtaloa, mutta todennäköistä on, että erikaliiperiset aksonit säätelevät oligodendrosyyttien fenotyypin erilaistumislinjan. 

Tällä kysymyksellä on tiettyä tärkeyttä,  koska myeliinitupen dimensiot määräävät funktionaalisen yksikön aksonin signaalinjohto-ominaisuudet. Ne aksonit, joiden myeliinituppi on pitkä ja paksu (III/IV- tyypin oligodendrosyytin ja aksonin muodostama yksikkö) johtavat hermoärsykkeitä nopeammin kuin lyhyen ohuen myeliinitupen omaavat aksonit (I/II-tyypin oligodendrosyytin ja aksonin muodostama yksikkö).

Oligodendrosyytit osallistuvat myös Ranvierin solmukkeiden kehittymiseen ja määräävät niiden jaksollisuuden. 

Näiden klassillisten myeliiniä muodostavien oligodenrosyyttien lisäksi on olemassa pieni populaatio myelinoimattomia oligodendrosyyttejä. Ne tunnetaan satelliitti-oligodendrosyytteinä harmaassa aivoaineksessa,  tavallisesti liittyneenä neuronien perikaryoniin. Näiden satelliitti-oligodendrosyyttien funktio on tuntematon ( vuonna 2007) .

LÄHDE: Alexei Verkhratsky et Arthur Buutt. Glial neurobiology. A textbook (2007). Oligodendrocytes.p.24-6.

Suomennosta muistiin 21.2. 2018.

• OLIGODENROGLIAN mikrotubulukset. Proteiiniaggrekaatteja muodostuu oligodenroglioissa: tau ja sytoskeleton ovat tärkeät neuroprotektiossa ja neurodegeneraatiossa.

LÄHDE: Biol Chem. 2016 Mar;397(3):185-94. doi: 10.1515/hsz-2015-0157. Protein aggregate formation in oligodendrocytes: tau and the cytoskeleton at the intersection of neuroprotection and neurodegeneration. Richter-Landsberg C.
OLIGODENDROSYYTIT ovat riippuvaisia ehjästä, dynaamisesta mikrotubulusverkostosta, joka osallistuu myeliiniä muodostavien ulokkeitten  valmistukseen ja stabiloimiseen  ja mikroputkien verkostolla on merkitystä myös solun lajitteluprosesseissa. 
Tau-proteiini liittyy mikroputkien verkostoon ja on osatekijä oligodendrosyyteissä.  Soluviljelmän kypsymisen aikana se on kehityksellisesti säädelty ja  tärkeä mikrotubulien stabiilisuudelle, muodostukselle ja solunsisäiselle kuljetusliikenteelle. Jos tau säätyy alas prdenrosyyttiulokkeiten ksvu hiriintyy ja samoin  MSB-proteiinin RNA.n  kuljetus. .
Oligodendrocytes are dependent on an intact, dynamic microtubule (MT) network, which participates in the elaboration and stabilization of myelin forming extensions, and is essential for cellular sorting processes. The microtubule-associated protein tau is constituent of oligodendrocytes. During culture maturation it is developmentally regulated and important for MT stability, MT formation and intracellular trafficking. Downregulation of tau impairs process outgrowth and the transport of myelin basic protein (MBP) mRNA to the cell periphery.-  (Hyvin baasisena proteiinina  MBP:tä  ei  solu voi kirjoittaa mRNA:sta   soomassa  vaan  se  translatoidaan mRNA-muodossaan  periferiaan , jonne asti sen pitää päästä. Baasisena MSB muuten tarkertuisi  matkalla mihin tahansa  acidiseen  kappaleeseen). muta jos ei ole tau-apua , MBP ei pääse  ilmenemään lokaalisesti  oligodenrosyytin periferiassa- siis "MBP ei ilmene myeliinituppea muodostavassa oligodenrosyytissä".


•  Cells fail to differentiate into MBP-expressing, sheet-forming oligodendrocytes. 

 Frontotemporaalisessa dementiassa on  piirteenä taupositiivisten oligodendrosyyttiperäisten inkluusioitten ilmeneminen valkoisessa aineessa. Näitä tauteja ovat Pickin  tauti, progredioiva  supranukleaarinen halvaus ja kortikobasaalinen degeneraatio.



• Tau-positive inclusions originating in oligodendrocytes and white matter pathology are prominent in frontotemporal dementias, such as Pick's disease, progressive supranuclear palsy and corticobasal degeneration.
•  
 Jos porteolyyttinen järjestelmä on epäkunnossa tai ylikuormitettua, ( kuten  esimerkiksi ubikitiini-proteosomisilppurijärjestelmä tai lysosomaalinen hajoitustie voivat  olla), alkaa kertyä proteiiniaggrekaatteja.


• A n impairment or overload of the proteolytic degradation systems, i.e. the ubiquitin proteasomal system and the lysosomal degradation pathway, has been connected to the formation of protein aggregates.


 Isot proteiiniaggrekaatit ( kokkareet)  sulejetaan  pois proteosomista ja hajoitetaan autofagialla, joka on hyvin valikoiva prosessi ja vaatii reseptoriproteiineja  ubikitinoiduille proteiineille ja niissä  on myös HDA6, histoni deasetylaasikompleksi-6. Oligodendrosyyteissä esiintyy HDAC6 ja tämän entsyymin sen substraatteja ovat  alfa-tubuliini ja tau


•  Large protein aggregates are excluded from the proteasome and degraded by autophagy, which is a highly selective process and requires receptor proteins for ubiquitinated proteins, including histone deacetylase 6 (HDAC6). HDAC6 is present in oligodendrocytes, and α-tubulin and tau are substrates of HDAC6.

 Otsikon katsauksessa  tutkijaryhmä  tekee yhteenvetoa   nykytiedosta, mitä   tau-proteiinin  roolista ja proteiinien aggrekoitumisesta   oligodendrosyyttiviljelmissä on.
 In this review our current knowledge of the role of tau and protein aggregate formation in oligodendrocyte cell culture systems is summarized.
• 
  
• Muistiin Oligodendrosyytistä, mikotubuluksista, tauproteiinista ja baasisesta myeliiniproteiinista MBP ,