As células de Schwann são células importantes do sistema nervoso periférico (SNP). Elas ajudam a sustentar e manter os neurônios, produzindo uma estrutura chamada bainha de mielina, que ajuda os impulsos nervosos a se moverem mais rápido pelos axônios.
Essas células ficam ao longo dos nervos periféricos, envolvendo os axônios e dando suporte físico e metabólico. Existem dois tipos de células de Schwann: as que formam a bainha de mielina e as que não formam. As que formam a bainha de mielina ajudam na condução dos impulsos nervosos, enquanto as que não formam a bainha dão suporte estrutural e proteção aos axônios.
As células de Schwann são muito importantes no sistema nervoso periférico. Além de ajudar na condução dos impulsos nervosos, elas também ajudam na regeneração dos nervos quando há uma lesão. Elas removem detritos celulares e criam um ambiente favorável para a regeneração dos axônios.
Essas células foram descobertas no século XIX pelo fisiologista alemão Theodor Schwann. Ele foi um dos pioneiros da teoria celular e suas descobertas foram essenciais para a neurociência. A identificação das células de Schwann ajudou muito na compreensão dos mecanismos de mielinização e regeneração nervosa.
Em resumo, as células de Schwann são essenciais para o sistema nervoso periférico, ajudando na condução dos impulsos nervosos e na regeneração neural. A descoberta dessas células e o trabalho de Theodor Schwann têm um impacto duradouro na ciência.
Estrutura das Células de Schwann
As células de Schwann são essenciais para o sistema nervoso periférico, desempenhando um papel crucial na formação da bainha de mielina. Estruturalmente, essas células são caracterizadas por uma morfologia específica que lhes permite envolver axônios e facilitar a condução nervosa. Cada célula de Schwann possui um núcleo localizado centralmente, cercado por citoplasma rico em organelas como mitocôndrias e retículo endoplasmático, que são fundamentais para a síntese e manutenção da mielina.
A membrana plasmática das células de Schwann é especialmente adaptada para a formação da bainha de mielina. Ela se enrola em torno do axônio, criando múltiplas camadas de membranas concêntricas que constituem a mielina. Este processo é mediado por proteínas específicas, como a proteína zero da mielina (P0) e a glicoproteína periférica de mielina (PMP22), que são cruciais para a compactação das camadas de mielina.
Existem duas principais subcategorias de células de Schwann: as mielinizantes e as não mielinizantes. As células de Schwann mielinizantes são responsáveis pela produção da bainha de mielina em torno de grandes axônios, o que acelera a condução dos impulsos nervosos. Em contraste, as células de Schwann não mielinizantes envolvem-se em torno de múltiplos axônios menores, sem formar a bainha de mielina, mas ainda fornecendo suporte e proteção.
Histologia das Células de Schwann
As células de Schwann são muito importantes no sistema nervoso periférico e têm características únicas que podem ser vistas no microscópio. Para observar essas células, usamos diferentes técnicas de coloração que ajudam a destacar partes específicas delas.
Uma técnica comum é a coloração de hematoxilina-eosina (H&E). Com essa técnica, conseguimos ver claramente o núcleo e o citoplasma das células de Schwann. O núcleo dessas células é geralmente oval ou elíptico, o que facilita a identificação delas entre outras células.
Outra técnica é a coloração de prata, usada para visualizar as fibras nervosas que têm mielina. Nesse método, as células de Schwann aparecem associadas aos axônios e a bainha de mielina fica com uma cor escura, contrastando com o espaço claro ao redor. A mielina é formada por camadas de membrana plasmática e é uma característica importante das células de Schwann.
A imunohistoquímica é uma técnica avançada que utiliza anticorpos específicos para identificar proteínas nas células de Schwann. Marcadores como a proteína S-100 e a proteína zero da mielina (P0) são usados para confirmar a presença dessas células. Com essa técnica, podemos ver a distribuição dessas proteínas, mostrando mais detalhes sobre a estrutura e a função das células de Schwann.
Voce pode ver imagens histologicas aqui.
Essas características ajudam a distinguir as células de Schwann de outras células gliais, como os oligodendrócitos. Enquanto as células de Schwann são responsáveis pela mielinização no sistema nervoso periférico, os oligodendrócitos fazem isso no sistema nervoso central, mas têm uma forma diferente e não formam as mesmas estruturas que as células de Schwann.
Função das Células de Schwann
As células de Schwann desempenham várias funções fundamentais no sistema nervoso periférico (SNP). Uma de suas principais responsabilidades é a formação da bainha de mielina, uma camada isolante que envolve os axônios dos neurônios. Essa bainha é crucial para a condução rápida e eficiente dos impulsos nervosos, permitindo a comunicação eficaz entre diferentes partes do corpo. Sem a mielinização adequada, a velocidade de condução dos sinais nervosos seria significativamente reduzida, resultando em atrasos na resposta motora e sensorial.
Além da mielinização, as células de Schwann também oferecem suporte e nutrição aos neurônios. Elas desempenham um papel essencial no fornecimento de fatores de crescimento, que são vitais para a sobrevivência e manutenção dos neurônios. Esses fatores de crescimento ajudam a regular processos como a diferenciação e a regeneração celular, garantindo que os neurônios possam se adaptar e responder a diferentes estímulos ao longo da vida.
Outro aspecto crítico da função das células de Schwann é sua capacidade de promover a regeneração nervosa após lesões. Quando ocorre um dano no SNP, essas células se ativam e migram para o local da lesão, onde ajudam a remover detritos celulares e a formar um ambiente propício para a regeneração dos axônios. Esse processo de regeneração é facilitado pela produção de moléculas sinalizadoras específicas que guiam o crescimento dos novos axônios em direção aos seus alvos originais.
As células de Schwann também interagem estreitamente com outras células nervosas e tecidos. Elas formam sinapses com os neurônios e colaboram com células do sistema imune para proteger o tecido nervoso de infecções e inflamações. Essa interação multifacetada é crucial para a manutenção da homeostase no SNP e para a resposta adaptativa a diferentes tipos de lesões e doenças.
Oligodendrócitos: Uma Comparação com as Células de Schwann
Os oligodendrócitos e as células de Schwann são essenciais para a função adequada do sistema nervoso, mas atuam em regiões distintas e possuem características únicas. Os oligodendrócitos estão localizados no sistema nervoso central (SNC) enquanto as células de Schwann se encontram no sistema nervoso periférico (SNP).
Uma das principais diferenças entre essas células é a forma como elas realizam a mielinização. Os oligodendrócitos são capazes de mielinizar múltiplos axônios simultaneamente, estendendo seus processos para envolver várias fibras nervosas. Em contraste, as células de Schwann mielinizam apenas um único axônio por vez, envolvem-no completamente em sua membrana plasmática, formando uma bainha de mielina.
Além de suas funções na mielinização, essas células também divergem em termos de estrutura. Os oligodendrócitos possuem um corpo celular pequeno com vários prolongamentos, permitindo a mielinização de diversos axônios num raio relativamente grande. Já as células de Schwann são mais alongadas e possuem uma estrutura que facilita a sua capacidade de envolver um axônio individualmente.
As funções regenerativas também diferem entre estas células. No SNP, as células de Schwann têm uma capacidade regenerativa significativa, promovendo a reparação nervosa após lesões. Elas liberam fatores de crescimento e formam “tubos” que guiam o crescimento dos axônios danificados. No SNC, os oligodendrócitos apresentam uma capacidade regenerativa limitada, o que contribui para a dificuldade de recuperação após lesões neste sistema.
Em termos de origem embriológica, ambas as células derivam de linhagens distintas. Os oligodendrócitos originam-se do tubo neural, enquanto as células de Schwann se desenvolvem a partir da crista neural.
Essas diferenças em estrutura, função e localização refletem a especialização adaptativa de cada tipo celular para suas respectivas funções no sistema nervoso. A compreensão detalhada dessas distinções é crucial para abordagens terapêuticas específicas em doenças desmielinizantes, como a esclerose múltipla no SNC e a síndrome de Guillain-Barré no SNP.
Bainha de mielina e regeneração axonal
A membrana plasmática das células de Schwann, que contém grande quantidade de lipídios, forma a bainha de mielina. O colesterol presente na membrana plasmática é essencial para a montagem da bainha de mielina.
A sobrevivência e a maturação dos precursores das células de Schwann, bem como a extensão da mielinização, dependem da expressão de Neuregulin-tipo III na superfície axonal.
As células de Schwann mielinizam os axônios com grande diâmetro que transmitem sinais elétricos na velocidade mais alta. Em contraste, axônios de condução lenta são dispostos juntos para formar estruturas semelhantes a feixes, que são engolidos por células de Schwann não mielinizadas.
As células de Schwann desempenham um papel vital na regeneração do axônio. Qualquer lesão no axônio pode levar à morte celular e degeneração axonal.
Após a lesão, células de Schwann e macrófagos são recrutados para o local da lesão para remover células mortas e promover a regeneração axonal.
Mecanicamente, as células de Schwann promovem o recrutamento de macrófagos, induzindo a quebra da mielina e aumentando a expressão de citocinas, como o fator de necrose tumoral alfa.
Além disso, as células de Schwann induzem a regeneração do axônio e a sobrevivência das células nervosas, aumentando a expressão de uma ampla variedade de fatores de crescimento, como neurotrofinas, transformando o fator de crescimento beta, fator neurotrófico derivado da linha celular glial, fatores de crescimento epidérmico e fator de crescimento derivado de plaquetas.
Eles também secretam moléculas de matriz extracelular, como laminina e colágeno, e moléculas de adesão celular para apoiar o processo de regeneração. O crescimento axonal é guiado pelas pistas fornecidas pelo lúmen da lâmina basal das células de Schwann.
Fisiopatologia relacionada à célula de Schwann
O comprometimento do funcionamento das células de Schwann está associado principalmente a doenças desmielinizantes, como a esclerose múltipla. No SNP, várias situações, incluindo mutações genéticas, trauma, respostas auto-imunes e infecções, podem prejudicar o processo de mielinização e afetar as funções das células e axônios de Schwann. Isso pode eventualmente levar à neurodegeneração.
Muitos distúrbios desmielinizantes periféricos, incluindo a doença de Charcot-Marie-Tooth (CMT), estão associados à ruptura estrutural e funcional das células de Schwann. No CMT, ocorre uma parada de crescimento de células de Schwann e a redução no número de células de Schwann. Essa condição é caracterizada por desmielinização segmentar e remielinização, associadas à velocidade reduzida de condução nervosa.
A neuropatia diabética é outro distúrbio associado ao dano das células de Schwann nos nervos sensoriais e motores. A hiperglicemia (nível alto de glicose no sangue) associada ao diabetes mellitus é o principal fator para induzir danos às células de Schwann. A perda de suporte trófico das células de Schwann aumenta subsequentemente o risco de neurodegeneração.
A síndrome de Guillain-Barré é uma doença autoimune em que o sistema imunológico ataca as células de Schwann, resultando em desmielinização dos nervos periféricos. Os sintomas incluem fraqueza muscular, formigamento e paralisia que podem progredir rapidamente. O diagnóstico é realizado através da análise clínica, estudos de condução nervosa e punção lombar. O tratamento geralmente envolve a administração de imunoglobulinas intravenosas ou troca de plasma para reduzir a resposta autoimune.
Além das doenças desmielinizantes, várias doenças neoplásicas estão associadas ao dano celular de Schwann. Tais doenças incluem Schwannomas, neurofibromas e tumores malignos da bainha do nervo periférico. Destas doenças, os Schwannomas (um tipo de tumor) estão tipicamente associados a lesões neoplásicas das células de Schwann; no entanto, a condição é de natureza benigna e não invade as fibras nervosas adjacentes.
Referências
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- NCBI. 2019. Histologia, células de Schwann. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK544316/
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- Bhatheja K. 2006. Células de Schwann: Origens e papel na manutenção e regeneração axonal. O Jornal Internacional de Bioquímica e Biologia Celular. www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1357272506001634