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Myelinscheide
Durch die Myelinscheide sinken Leitwert und Kapazität der Nervenzellmembran, was die besonders schnelle saltatorische Erregungsleitung ermöglicht.
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Aufbau und Bedeutung
Die Myelinscheide, auch Markscheide genannt, ist eine lipidreiche Schicht um die Axone mancher Nervenzellen bei Wirbeltieren. Ein Axon ist der Fortsatz einer Nervenzelle, über den Signale weitergeleitet werden. Die Myelinscheide besteht aus myelinhaltigen Zellmembranen von Gliazellen, also Stützzellen des Nervensystems. Im Zentralnervensystem (ZNS) bilden Oligodendrozyten diese Hülle, im peripheren Nervensystem (PNS) Schwann-Zellen.
Sie ist wichtig, weil sie die elektrische Leitungseigenschaften der Nervenzellmembran verändert: Leitwert und Kapazität der Membran sinken. Dadurch kann die Erregung besonders schnell saltatorisch weitergeleitet werden. Außerdem schützt eine stark ausgeprägte Myelinscheide den umhüllten Neuriten mechanisch und isoliert ihn elektrisch gegenüber dem umgebenden Milieu.
Bildung der Myelinscheide
Die Bildung von Myelinscheiden heißt Myelogenese oder Markreifung. Im ZNS gehen Fortsätze vom Soma, also dem Zellkörper, eines Oligodendrozyten aus. Jeder dieser Fortsätze umhüllt einen Teilabschnitt eines Axons. Ein einzelner Oligodendrozyt kann dadurch an den Umhüllungen von etwa 10–50 Axonen beteiligt sein.
Im PNS umwickelt dagegen eine Schwann-Zelle jeweils einen Teilabschnitt eines Axons. Bei einem langen Neuriten liegen viele Schwann-Zellen hintereinander. Während der Myelogenese wächst eine Schwann-Zelle wiederholt um den Nervenzellfortsatz und kann ihn bis zu fünfzigmal mit doppelten Lagen ihrer Zellmembran umwickeln.
Die Membranschichten liegen dabei eng aneinander. Zwischen zwei Membraninnenseiten ist normalerweise kein Zytoplasma mehr vorhanden; sie sind zur Hauptlinie beziehungsweise inneren Anlagerungslinie verschmolzen. Dort befindet sich das basische Myelinprotein. An den Schmidt-Lantermann-Einkerbungen, auch Myelininzisuren, sind die Membranen nicht verschmolzen. Dort bilden Zytoplasmabrücken schmale, schräg durch alle Myelinschichten verlaufende Streifen und ermöglichen Stoffaustausch.
Schnelle Erregungsleitung und Erkrankungen
Nervenfasern mit stark entwickelten Myelinscheiden heißen markhaltig oder markreich. Davon werden markarme Fasern mit schwächer ausgebildeter Myelinscheide sowie marklose Fasern ohne Myelinscheide unterschieden.
Bei der saltatorischen Erregungsleitung entstehen Aktionspotentiale nur an den Ranvier-Schnürringen. Das sind Stellen, an denen die dicke Myelinscheide zwischen zwei umhüllenden Gliazellen unterbrochen ist. Der etwa 0,2 bis 1,5 Millimeter lange Abschnitt zwischen zwei Schnürringen heißt Internodium. In diesem Abschnitt vermindert die isolierende Myelinscheide Leckströme durch die Membran. Die Depolarisation kann sich daher elektrotonisch, also ohne neues Aktionspotential, verlustarm über eine größere Strecke ausbreiten. Die verringerte Membrankapazität beschleunigt zudem die Umladung der Membran.
Bei Multipler Sklerose und anderen demyelinisierenden Erkrankungen wird die Myelinhülle der Nervenzellfortsätze streckenweise zerstört. Bei Multipler Sklerose geschieht dies durch Autoantikörper wie Anti-MOG-Antikörper und Anti-MBP-Antikörper. Der während eines Erkrankungsschubs ablaufende Vorgang heißt entzündliche Demyelinisation.
