Cellule di Schwann
Che cosa sono le cellule di Schwann?
Le cellule di Schwann sono un caratteristico tipo di cellule della glia, ossia delle cellule che fanno da supporto ai neuroni nel tessuto nervoso.
Si ritrovano solo nel sistema nervoso periferico, mentre nel sistema nervoso centrale il loro compito è assolto da un'altra classe di cellule gliali, gli oligodendrociti.
Le cellule di Schwann hanno il compito di formare una struttura che avvolge in maniera discontinua l'assone, detta guaina mielinica, esclusiva dei vertebrati e che conferisce una efficienza maggiore al trasporto dell'informazione nervosa, come descriveremo più avanti.
Oltre a questo, le cellule di Schwann svolgono anche un ruolo protettivo, poiché rivestono l'assone, e sono coinvolte nel processo di rigenerazione del terminale assonico dei motoneuroni in caso di danneggiamento di quest'ultimo.
Cellula di Schwann e guaina mielinica.
Origine e sviluppo delle cellule di Schwann
Dal punto di vista ontogenetico, le cellule di Schwann si originano a partire da cellule della cresta neurale durante lo sviluppo embrionale. Queste migrano e, una volta preso contatto con gli assoni, vengono indotte alla proliferazione da specifici fattori prodotti sulla superficie degli assoni stessi.
A scoprirle fu il fisiologo tedesco Theodor Schwann, da cui presero infatti il nome, nel XIX secolo.
Realizzazione della guaina mielinica
Le cellule di Schwann prendono contatto con il terminale dell'assone e iniziano ad avvolgersi intorno ad esso, formando una spesso strato di mielina che ricopre il terminale e prende il nome di guaina mielinica. La guaina non ricopre per intero l'assone, poiché tra una cellula di Schwann e la successiva insiste un piccolo spazio non mielinizzato, detto nodo di Ranvier.
L'avvolgimento della cellula di Schwann intorno all'assone inizia con la modificazione del citoplasma della cellula, che forma due estroflessioni (bracci) che abbracciano la fibra nervosa.
Una volta completato l'abbraccio, uno dei due bracci inizia a avvolgersi ripetutamente intorno alla fibra, mentre l'altro si compatta in modo da chiudere lo spazio che si forma, detto "mesoassone".
Mano a mano che l'avvolgimento va avanti la cellula di Schwann si stringe intorno al terminale assonico in modo sempre più fitto, fino a completare all'incirca 30-40 avvolgimenti.
Anche le fibre non mielinizzate possiedono un rivestimento formato da cellule di Schwann, ma queste si presentano non superavvolte, così lo strato di guaina che si forma è sottile e assolve unicamente la funzione di protezione, senza avere alcun ruolo nella conduzione dell'impulso.
Avvolgimento della cellula di Schwann intorno all'assone e formazione della guaina mielinica.
La mielina
Abbiamo detto che la presenza delle cellule di Schwann attorno agli assoni determina la formazione della guaina mielinica. Tale guaina prende il nome dalla sostanza che la caratterizza, di cui è ricca la membrana plasmatica delle cellule di Schwann: la mielina.
La mielina è composta da lipidi e proteine, ha un aspetto biancastro e conferisce alla porzione rivestita dell'assone questo colore caratteristico, laddove, nei punti in cui essa è assente, il neurone si presenta invece di colore grigio.
Dal punto di vista fisico, la caratteristica principale della mielina è quella di essere elettricamente isolante, conferendo alla guaina mielinica le capacità che il proprio ruolo impone.
Cellule di Schwann e conduzione saltatoria
Il ruolo principale delle cellule di Schwann nei vertebrati è quello di velocizzare la conduzione dell'impulso elettrico, determinando una modalità di trasmissione che prende il nome di conduzione saltatoria.
Per comprendere il meccanismo con cui questa si realizza, occorre rivedere il modo in cui l'impulso nervoso viaggia lungo il neurone. La propagazione dell'impulso nervoso avviene attraverso la propagazione del potenziale d'azione, una depolarizzazione rapidissima della membrana cellulare che, una volta passato il potenziale, recupera nuovamente la sua polarizzazione.
Questo fenomeno coinvolge la membrana cellulare attraverso il passaggio di cariche negative; nei neuroni non mielinizzati, la depolarizzazione coinvolge l'intera membrana, lungo la quale si muovono le cariche negative: questo tipo di conduzione dell'impulso è detto "punto per punto".
La guanina mielinica, invece, impermeabilizza la membrana cellulare dell'assone e crea un isolamento elettrico, che impedisce alla membrana stessa di depolarizzarsi. Pertanto, lungo una fibra mielinizzata, il potenziale d'azione si propaga esclusivamente nei punti dove la guaina è assente, cioè nei nodi di Ranvier, con la conseguenza di velocizzare notevolmente il passaggio.
Lungo le fibre amielinizzate l'informazione viaggia mediamente alla velocità di 5 m/s, mentre nelle fibre mieliniche raggiunge anche i 120 m/s.
Negli invertebrati più evoluti, ossia i cefalopodi, per consentire prestazioni sovrapponibili a quelle dei neuroni dei vertebrati, si sono sviluppati assoni giganti, in cui il diametro molto grande facilita il passaggio dell'informazione e la velocità di trasporto dell'impulso.
Confronto tra conduzione continua e conduzione saltatoria.
Ruolo delle cellule di Schwann nella rigenerazione del terminale assonico
Le cellule del sistema nervoso non sono in grado di moltiplicarsi, pertanto un danno di tipo neurologico in genere non è recuperabile.
Se a danneggiarsi sono solo i terminali assonici, nel tessuto nervoso periferico questi possono essere rigenerati dal corpo dell'assone.
Il processo di rigenerazione coinvolge le cellule di Schwann: in seguito alla lesione del terminale, infatti, questo degenera e si ritira completamente.
Lo spazio lasciato libero viene occupato momentaneamente dalle cellule di Schwann. Successivamente, il corpo dell'assone ricrea il terminale, guidato dalle cellule di Schwann nel direzionare il percorso di neoformazione della parte mancante della cellula.
Neuropatie a carico della guaina mielinica
Le cellule di Schwann possono essere oggetto di patologie specifiche, che determinano la degenerazione della guaina mielinica, con conseguenze gravi sulla capacità di funzionamento del tessuto nervoso.
Neuropatologie simili sono, ad esempio, la sindrome di Guillain-Barrè, in cui le cellule di Schwann sono attaccate dalle cellule del sistema immunitario, oppure patologie come la difterite in cui la degenerazione della guaina mielinica è dovuta all'azione di sostanze tossiche.
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