Sfingolipidi della guaina mielinica
I neuroni trasportano impulsi nervosi che sono veri è propri impulsi elettrici; questi impulsi elettrici attraversano l’assone del neurone, che è molto lungo, in alcuni casi decine di centimetri. Quindi gli assoni dei neuroni possiamo immaginarli come dei fili di rame che trasportano energia elettrica. Gli elettricisti sanno che per non disperdere la corrente elettrica lungo un filo di rame, è indispensabile avvolgerlo con un materiale isolante di plastica; la stessa cosa vale per gli assoni dei neuroni: per non disperdere la scarica elettrica durante il passaggio dell’impulso elettrico lungo l’assone, madre natura ha fatto in modo che l’assone sia avvolto da un materiale biologico isolante chiamata guaina mielinica.
Quindi la guaina mielinica avvolge gli assoni dei neuroni, ed ha la funzione di impedire che l’impulso elettrico che attraversa l’assone si disperda lungo il tragitto.
La guaina mielinica è prevalentemente costituita da fosfolipidi di membrana che fungono da isolante elettrico proprio come la plastica che avvolge i fili di rame. Un buon sistema nervoso, deve avere le gaune mieliniche che avvolgono i neuroni robusti e spessi, in modo che gli impulsi elettrici non si disperdano lungo l’assone.
Quando questa guaina mielinica è compromessa, come nel caso delle neuropatie e della sclerosi multipla, gli impulsi elettrici che attraversano i lunghissimi assoni dei neuroni si disperdono, e creano disturbi nel movimento, dolori neuropatici e perdita di funzione di alcuni organi (per esempio la vista dovuta alla neuropatia ottica), etc.
E’ importante sapere di cosa sono fatti queste guaine mieliniche. Le guaine mieliniche sono costituite da fosfolipidi; Una categoria di fosfolipidi molto importante per le guaine mieliniche sono gli sfingolipidi; Gli sfingolipidi sono dei fosfolipidi che prendono origine dalla sfingosina.
Gli sfingolipidi prevalenti in una guaina mielinica sana sono la GALATTOSILCERAMIDE e la GALATTOSILCERAMIDE SOLFATO, che insieme rappresentano il 27% dei lipidi della guaina mielinica.
La galattosilceramide rappresenta un marker di mielinizzazione della mielina; Più ne sta è più è robusta la guaina mielinica. La carenza di galattosilceramide e della galattosilceramide solfato, predispone a disturbi del movimento, disturbi del nervo ottico e dell’udito.
In un esperimento su topi carenti dell’enzima CERAMIDE – GALATTOSIL-TRANSFERASI (EC2.4.1.47), si è scoperto che la guaina mielinica dei topi si impoveriva di galattosilceramide, e si arricchiva di glucosil-ceramide; apparntemente la guaina mielinica sembrava normale, ma gli impulsi elettrici erano alterati ed i topi mostravano tremore generalizzato ed atassia (disturbi della coordinazione motoria).
Quindi per una corretta biosintesi della guaina mielinica è indispensabile il buon funzionamento di due enzimi coinvolti nella biosintesi della galattosilceramide e della galattosilceramide solfato, che sono: la CERAMIDEGALATTOSIL-TRANSFERASI (EC2.4.1.47) e la GALATTOSILCERAMIDE SULFOTRANSFERASI EC2.8.2.11. Deficit genetici e sostanze inibitrici di uno di questi enzimi, potrebbe compromettere la formazione della guaina mielinica e la funzione del sistema nervoso.
Un altro enzima molto importante per la corretta formazione della GALATTOSILCERAMIDE e del suo derivato solfatato, è l’enzima FA2H che trasforma lacido grasso insaturo legato al gruppo amminico della ceramide in acido grasso 2-idrossilato; infatti all’interno degli sfingolipidi predominanti nel sistema nervoso, abbondano gli acidi grassi idrossilati in posizione 2.
Esistono degli esperimenti su topi di laboratorio che la supplementazione orale di integratori di sfingomielina, precursore della ceramide e della galattosilceramide, possa aumentare la mielina dei neuroni (vedi pubblicazione: Effects of Dietary Sphingomyelin on Central Nervous System Myelination in Developing Rats.
Fonti bibliografiche consultate (Sfingolipidi della guaina mielinica)
- Meixner, M., Jungnickel, J., Grothe, C. et al. Mielinizzazione in assenza di UDP-galattosio:ceramide galattosil-transferasi e acido grasso 2-idrossilasi. BMC Neurosci 12 , 22 (2011). https://doi.org/10.1186/1471-2202-12-22
- Oshida, K., Shimizu, T., Takase, M. et al. Effects of Dietary Sphingomyelin on Central Nervous System Myelination in Developing Rats. Pediatr Res 53, 589–593 (2003). https://doi.org/10.1203/01.PDR.0000054654.73826.AC
- Sessa L, Nardiello AM, Santoro J, Concilio S, Piotto S. Hydroxylated Fatty Acids: The Role of the Sphingomyelin Synthase and the Origin of Selectivity. Membranes (Basel). 2021 Oct 16;11(10):787. doi: 10.3390/membranes11100787. PMID: 34677553; PMCID: PMC8539438.
