Η μυελίνη είναι μια ουσία που περικλείει τους άξονες των νευρώνων, παρέχοντας ηλεκτρική μόνωση που βοηθά τη λειτουργία του νευρικού συστήματος. Η σημασία αυτής της ουσίας είναι πιο εμφανής στους τύπους ασθενειών που αναπτύσσονται όταν καταστρέφεται ή καταστρέφεται. Οι απομυελινωτικές ασθένειες, όπως η σκλήρυνση κατά πλάκας, είναι εκφυλιστικές καταστάσεις που μπορούν να προκαλέσουν απώλεια όρασης και ακοής, προοδευτική απώλεια της λειτουργίας των άκρων και πολλά άλλα συμπτώματα που σχετίζονται με τον συντονισμό και τον έλεγχο των μυών.
Οι νευρώνες είναι τα κύτταρα που αποτελούν το κεντρικό νευρικό σύστημα. Κάθε κύτταρο έχει μια μακρά ουρά σαν δομή που ονομάζεται άξονας, η οποία εκτείνεται στον εξωκυττάριο χώρο. Οι άξονες έρχονται σε επαφή με άλλους νευράξονες ή με κύτταρα μυών ή αδένων, μεταδίδοντας νευρικά ερεθίσματα με τη μορφή ηλεκτρικής ενέργειας. Η μυελίνη, μια λιπαρή πρωτεΐνη, καλύπτει κάθε άξονα σε ένα στρώμα που ονομάζεται περίβλημα. Αυτή η πρωτεΐνη είναι ένα διηλεκτρικό υλικό, πράγμα που σημαίνει ότι παρέχει ηλεκτρική μόνωση στον άξονα μέσα στο περίβλημα.
Η ηλεκτρική μόνωση που παρέχει αυτή η πρωτεΐνη έχει δύο σημαντικούς ρόλους που συμβάλλουν και είναι απαραίτητοι για την υγιή λειτουργία του νευρικού συστήματος. Ένα από αυτά είναι ότι η μυελίνη βοηθά στη διατήρηση του ηλεκτρικού ρεύματος μέσα στον άξονα. Το κάνει με δύο τρόπους: αυξάνοντας την ηλεκτρική του αντίσταση και μειώνοντας την χωρητικότητά του. Η αύξηση της ηλεκτρικής αντίστασης εμποδίζει την απώλεια της ηλεκτρικής ενέργειας έξω από το κελί, ενώ η μείωση της χωρητικότητας μειώνει την ικανότητα του αξόνου να αποθηκεύει ηλεκτρική ενέργεια.
Η κύρια λειτουργία της πρωτεΐνης είναι να βοηθήσει τα νευρικά ερεθίσματα να κινηθούν κατά μήκος του άξονα, αυξάνοντας την ταχύτητα με την οποία μπορούν να ταξιδέψουν αυτές οι ώσεις. Το κάνει αυτό μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται αλατισμένη αγωγή, η οποία επιτρέπει σε παλμούς να “παρακάμπτουν” κατά μήκος του νευράξονα, παρόμοιο με τον τρόπο με τον οποίο μια πεταμένη πέτρα μπορεί να παρακάμψει κατά μήκος της επιφάνειας του νερού. Αυτή η κίνηση παράκαμψης επιτρέπει στις παρορμήσεις να ταξιδέψουν γρηγορότερα από ό, τι αν έπρεπε να ταξιδέψουν σε ολόκληρο τον άξονα.
Η μυελίνη είναι απαραίτητη για την υγιή λειτουργία των νεύρων. Χωρίς αυτό, οι νευράξονες γίνονται πολύ λιγότερο αποτελεσματικοί στη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας, με αποτέλεσμα συμπτώματα ασθένειας όταν μεγάλος αριθμός νευράξων απομυελινωθεί. Πολλές από τις πιο γνωστές απομυελινωτικές ασθένειες, συμπεριλαμβανομένης της σκλήρυνσης κατά πλάκας, είναι το αποτέλεσμα μιας αυτοάνοσης αντίδρασης κατά την οποία το ανοσοποιητικό σύστημα καταστρέφει προοδευτικά τη μυελίνη στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Η καταστροφή αυτής της βασικής πρωτεΐνης μειώνει τον ρυθμό με τον οποίο ταξιδεύουν οι ηλεκτρικοί παλμοί κατά μήκος των νευραξόνων, οδηγώντας σε σημαντική διαταραχή του νευρικού συστήματος. Το ανθρώπινο σώμα είναι σε θέση να επιδιορθώσει αυτήν την καταστροφή με πολύ περιορισμένο ρυθμό, αλλά η εξέλιξη των απομυελινωτικών ασθενειών τελικά υπερβαίνει κατά πολύ την ικανότητα των συστημάτων επισκευής του σώματος.