Какова истинная функция миелина?

Многие аксоны покрыты миелиновой оболочкой. Это мультиламеллярная мембрана, которая образована в основном шванновскими клетками в периферической нервной системе и олигодендроцитами в центральной нервной системе.

Известно, что миелин обладает изолирующей способностью. Однако обнаруживается все больше доказательств, определяющих его вероятную нейротрофическую роль.

В текущем выпуске Open Biology Королевского общества профессор д-р Алессандро Морелли и другие исследователи из Университета Генуи представляют интригующие доказательства того, что миелиновая оболочка биоэнергетически поддерживает нервную проводимость, ускоряя процесс аэробного синтеза АТФ в митохондриях и фосфорилирования.

Экспериментальные данные показывают, что таким образом миелиновая оболочка биоэнергетически поддерживает аксон, транспортируя через его аксоплазму питательные вещества.

Команда обнаружила замечательное сходство между спиральной миелиновой оболочкой, окружающей нерв, и концентрическим многослойным тилакоидом цианобактерий, таких как цианобактерии, продуцирующие хлорофилл d, и Prochlorococcus. Это в общей сложности около 50% морских цианобактерий.

Помимо наблюдаемых значительных молекулярных сходств, обнаруживаются и функциональные — отвечающие за питание.

Исследователи не утверждают, что миелин сам по себе происходит из тилакоидных мембран, поскольку это было бы таксономически невозможно. Их наблюдения — яркий пример конвергентной эволюции.

Конвергенция — это термин, используемый в биологической эволюции. Это процесс независимого развития сходных признаков у неродственных организмов. Чаще всего наблюдается у таких организмов, обитающих в среде со схожими условиями существования.

Морфологические сходства между концентрическими многослойными структурами цианобактерий и некоторых одноклеточных водорослей с миелиновой оболочкой богаты липидами.

Поверхностное развитие этих структур необходимо для захвата O2 миелиновой оболочкой и CO2 тилакоидами.

Эта функциональная гомология интригует исследователей, потому что касается двух структур, которые имеют радикально разное происхождение.

Миелиновая оболочка берет начало от выступающих частей плазматической мембраны олигодендроцитов в центральной нервной системе и шванновских клеток в периферической нервной системе.

С другой стороны, тилакоидные мембраны цианобактерий и эквивалентные структуры одноклеточных водорослей являются результатом прошлых эндосимбиотических событий, вероятно, миллиард лет назад между цианобактериями и гетеротрофными эукариотическими клетками.

Конвергенция является эволюционно обычным явлением. Его наличие предполагает необходимость выполнения одной и той же функции разными структурами.

Источники:

https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsob.210177#d1e910

Перейти в источник