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Structure typique d'un neurone
Dendrite
Soma
Nœud de Ranvier
Cellule de Schwann

La myéline est une membrane spécialisée des cellules gliales myélinisantes du système nerveux (les cellules de Schwann pour le système nerveux périphérique et les oligodendrocytes pour le système nerveux central), qui s'enroule autour des axones des neurones et permet leur isolation. Ceci induit l'accélération de la vitesse de conduction des potentiels d'action, et l'apparition d'une conduction saltatoire.

Histoire

Le terme a été inventé en 1854 par le médecin pathologiste Rudolf Virchow, sans doute par analogie avec la substance blanchâtre et molle de la moelle osseuse[1].

Structure, composition

Structure

Structure de la myéline autour d'un nœud de ravier

Sur un axone myélinisé, on peut observer la succession, après le segment axonal initial, de l'alternance de segments axonaux enrobés de myéline (les internœuds), et de segments amyéliniques correspondants aux nœuds de Ranvier. Dans le système nerveux central, un oligodendrocyte myélinise plusieurs internoeuds situés sur des axones différents tandis que dans le système nerveux périphérique, une cellule de Schwann myélinise un unique internœud. Aux extrémités de chaque internœud, se situe une zone appelée paranœud, où la gaine de myéline s'insère sur l'axone.

Deux états de la myéline existent : la myéline compacte, et la myéline libre, correspondant à des degrés d'organisation différents. Dans les zones de myéline compacte, le cytoplasme est virtuellement exclu, permettant l'apposition étroite des feuillets membranaires, réalisant un aspect multilamellaire, caractéristique, observable en microscopie électronique, et décrit pour la première fois en 1953[2]. En conditions normales, la majorité de l'internœud est constitué de myéline compacte, la myéline libre, contenant du cytoplasme étant trouvée au niveau des languettes cytoplasmiques internes et externes (partie la plus interne/externe de la gaine) et aux extrémités des internoeuds, sous forme de boucles qui s'insèrent sur l'axone, réalisant les jonctions paranodales[3].

Composition moléculaire

Lipides

La myéline est, comme toutes les membranes biologiques, constituée d'une bicouche lipidique dans laquelle s'insèrent des protéines. Elle présente cependant un exceptionnel enrichissement en lipides comparativement aux membranes d'autres types cellulaires : les lipides représentent habituellement 30 à 40 % de la masse d'une membrane, contre 70 à 85 % pour la myéline[4]. Les principaux groupes de lipides de la myéline sont le cholestérol, les phospholipides et les glycosphingolipides (galactosylceramide et sulfatide), dans des proportions respectives de 40, 40 et 20 %[4]. Les plasmalogenes sont un groupe minoritaire mais fonctionnellement important[5],[6].

Protéines

La composition protéique de la gaine de myéline diffère légèrement entre le système nerveux central et périphérique, certaines protéines comme la PLP (« Proteo Lipid Protein ») ou la protéine MOG sont spécifiques du système nerveux central, d'autres comme P0 et PMP22 du système nerveux périphérique. D'autres protéines comme la MBP (« Myelin Basic Protein »), la CNPase, la protéine MAG sont communes aux deux systèmes[7],[8].

Rôle et localisation

Les cellules de Schwann enrobent les axones des fibres nerveuses du système nerveux périphérique. Au niveau de nombreuses fibres (mais pas toutes), ces cellules sont aplaties et leur membrane plasmique est enroulée autour des axones. Les cellules de Schwann forment alors un long manchon discontinu appelé la « gaine de myéline », qui peut présenter jusqu'à 300 couches de membrane. La gaine de myéline permet d'augmenter la vitesse de propagation de l'influx nerveux le long de ces fibres nerveuses, pouvant alors se propager de 10 à 75 m/s : en effet, entre chaque partie myélinisée de l'axone se trouve une partie « à nu » de l'axone qui, elle, est conductrice. On appelle cet endroit un nœud de Ranvier. Ainsi, l'influx saute d'un nœud de Ranvier à l'autre le long de l'axone, ce qui lui permet de parcourir le même trajet en un temps moindre. C'est ce que l'on nomme la « conduction saltatoire ». Dans le corps humain, ce mode de conduction est utilisé là où la vitesse d'un influx doit être rapide. Les nerfs qui se dirigent vers les muscles squelettiques, par exemple, sont faits de fibres myélinisées à conduction saltatoire.

Outre son rôle d'isolant et d'accélérateur de la vitesse de propagation du potentiel d'action, la myéline a un rôle nutritif en apportant des nutriments à l'axone[9].

La gaine de myéline est apparue il y a 425 millions d'années chez les placodermes[10].

Affections démyélinisantes ou impliquant la myéline

Notes et références

  1. ↑ (en) John M. S. Pearce, Fragments of Neurological History, World Scientific, , p. 59.
  2. ↑ (en) B. B. Geren et J. Raskind, « Development of the Fine Structure of the Myelin Sheath in Sciatic Nerves of Chick Embryos », Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 39, no 8,‎ , p. 880–884 (ISSN 0027-8424 et 1091-6490, PMID 16589348, PMCID PMC1063872, DOI 10.1073/pnas.39.8.880, lire en ligne, consulté le )
  3. ↑ (en) J. David Robertson, « Preliminary observations on the ultrastructure of nodes of Ranvier », Zeitschrift fúr Zellforschung und Mikroskopische Anatomie, vol. 50, no 4,‎ , p. 553–560 (ISSN 0302-766X et 1432-0878, DOI 10.1007/BF00336572, lire en ligne, consulté le ).
  4. 1 2 J. S. O'Brien et E. L. Sampson, « Lipid composition of the normal human brain: gray matter, white matter, and myelin », Journal of Lipid Research, vol. 6, no 4,‎ , p. 537–544 (ISSN 0022-2275, PMID 5865382, lire en ligne, consulté le ).
  5. ↑ (en) Sebastian Schmitt, Ludovici Cantuti Castelvetri et Mikael Simons, « Metabolism and functions of lipids in myelin », Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids, vol. 1851, no 8,‎ , p. 999–1005 (DOI 10.1016/j.bbalip.2014.12.016, lire en ligne, consulté le )
  6. ↑ Adrienne M. Luoma, Fonghsu Kuo, Ozgur Cakici et Michelle N. Crowther, « Plasmalogen phospholipids protect internodal myelin from oxidative damage », Free Radical Biology & Medicine, vol. 84,‎ , p. 296–310 (ISSN 1873-4596, PMID 25801291, DOI 10.1016/j.freeradbiomed.2015.03.012, lire en ligne, consulté le )
  7. ↑ (en) Olaf Jahn, Stefan Tenzer et Hauke B. Werner, « Myelin Proteomics: Molecular Anatomy of an Insulating Sheath », Molecular Neurobiology, vol. 40, no 1,‎ , p. 55–72 (ISSN 0893-7648 et 1559-1182, PMID 19452287, PMCID PMC2758371, DOI 10.1007/s12035-009-8071-2, lire en ligne, consulté le )
  8. ↑ (en) Klaus-Armin Nave et Hauke B. Werner, « Myelination of the Nervous System: Mechanisms and Functions », Annual Review of Cell and Developmental Biology, vol. 30, no 1,‎ , p. 503–533 (ISSN 1081-0706 et 1530-8995, DOI 10.1146/annurev-cellbio-100913-013101, lire en ligne, consulté le )
  9. ↑ (en) Klaus-Armin Nave, « Myelination and the trophic support of long axons », Nature Reviews Neuroscience, no 11,‎ , p. 275-283 (DOI 10.1038/nrn2797).
  10. ↑ Florence Rosier et Bernard Zalc, La myéline. Le turbo du cerveau, Odile Jacob, , p. 121.

Voir aussi

Bibliographie

  • Florence Rosier et Bernard Zalc, La myéline. Le turbo du cerveau, Odile Jacob, , 312 p. (lire en ligne).

Articles connexes

  • Myélite