Wallerian dejenerasyonu

Wallerian dejenerasyonu (İngilizce anterograde veya orthograde degeneration olarak da bilinir), bir sinir hücre gövdesinin dışında bulunan aksondaki sinir lifinin kesilmesi veya ezilmesi sonucu gelişen ve hasarın dejenerasyonunu ifade eden bir süreçtir. Bu süreçlerden biri de 'Wallerian-benzeri dejenerasyon' olarak bilinir ve özellikle aksoplazmik taşıma bozulduğunda nörodejenerasyonu meydana getirir. Hücre kültürü araştırmaları, NMNAT2 aksonal proteininin yeterli miktarda olması arızanın iletilmesinde kilit rol oynadığını göstermiştir.
Wallerian dejenerasyonu, hem merkezi sinir sistemi (MSS) hem de çevresel sinir sistemindeki (ÇSS) aksonal hasarlardan sonra, hasarlı bölgenin uçsal (distal) bölümünde ortaya çıkar ve genellikle 24-36 saat içinde bir lezyon oluşmaya başlar. Dejenerasyonun hemen öncesinde uçsal akson bölümü elektriksel ikaza hazırdır. Hasardan sonra aksonal yapı bozulur ve aksonal zar kopar. Miyelin kılıfın bozulması ve makrofajların sızmasından sonra aksonal dejenerasyon başlar. Schwann hücrelerince oluşturulan makrofajlar, dejenerasyondaki enkazları temizler.

Geçmişi

Wallerian dejenerasyonu, Nörofizyolog Augustus Volney Waller'den sonra adlandırıldı. Waller, 1850'de kurbağalardaki glossopharingeal ve hipoglossal kraniyal sinirler üzerine bir şiddet uygulayarak yaptığı deneyde, beyinsapındaki hücre gövdelerinin hasarlı bölgedeki sinirlerden ayrıldığını gözlemledi. Waller, miyelin parçalanmasının omurilik soğanını etkilediği ve çeşitli büyüklüklerde parçalanma olduğunu açıkladı. Dejenereli aksonlar lekeli zerre biçimine dönüşür.

Aksonal dejenerasyon

Her ne kadar çoğu hasar, hasarlı parçaların iyileştirilmesini sağlayan bir kalsiyum akış sinyaline tepki verse bile aksonal hasarlar, hasarın 30 dakika içinde yakınsal (hücre gövdesine yakın) ve uçsal bölümlerdeki ayrışmayı hızlandıran akut aksonal dejenerasyonun (AAD) başlamasına öncülük eder. Dejenerasyonun ardından aksolemma şişer ve sonuçta boncuksu formasyon oluşur. Bu süreç, ÇSS'de yaklaşık olarak 24 saat içinde, MSS'de ise daha uzun süre sonra oluşur.

Miyelin atılımı

Miyelin, aksonların etrafına sararak birbirlerinden yalıtılmalarını sağlayan fosfolipit bir zardır. ÇSS'de, Schwann hücreleri tarafından oluşturulurken,  MSS'de oligodentroglialar (veya oligodendrosit) tarafından oluşturulur. Miyelin atılımı Wallerian dejenerasyonundan sonraki adımdır. Miyelin enkazların atılması ÇSS ile MSS'de farklıdır. MSS'ye göre ÇSS'de enkaz atılımı çok hızlı ve daha verimli olur ve Schwann hücreleri bu farkın birincil nedenidir. Bu iki sistem arasındaki diğer fark kan-doku bariyerinin geçirgenliğideki değişimdir. ÇSS'de geçirgenlik uçsal bölüme doğru artar, fakat, MSS'de bariyerin bozulması yalnızca hasarlı bölgeye bağlıdır

ÇSS'deki atılım

Schwann hücrelerinin aksonal hasara tepkisi hızlıdır. Tepki süresi aksonal dejenerasyonun ilk başlangıcı ile hesaplanır. Tepkinin hızında Nörogulinlerin etkili olduğuna inanılıyor. Bunlar, Schwann hücre mikrovillisindeki, mitojen etkili protein kinaz sonucu oluşan ve "insan epidermal büyüme faktörü" olan  HER2/neu reseptörünü etkinleştirir.

MSS'deki atılım

Schwann hücreleri açısından bakıldığında, oligodendrositler akson sinyalinin varlığı için gereklidir. Gelişim aşamalarında oligodendrositler, akson ile bağlantı yapmak ve apoptozise maruz kalan herhangi bir akson sinyalini almakta acizdir.

Rejenerasyon

Dejenerasyondan sonra rejenerasyon başlar. Rejenerasyon ÇSS'de hızlıdır ve günde 1 milimetreden daha fazla büyüme olur. Uygun reinnervasyon için doku nakli gerekebilir. Rejenerasyon, büyüme faktörlerini serbest bırakan Schwann hücreleri tarafından desteklenir. MSS rejenerasyonu daha yavaştır ve çoğu türde bulunmaz. Bunun birincil nedeni, miyelin enkazlarının atılmasındaki gecikme olabilir.