Mekanik etkiler yada patolojik olaylar sonucu aksonun kesilme yerinin proksimalinde akson reaksiyonu meydana gelir. Akson, nöronun gövdesinden ayrılır ve parçalara ayrılır.
Bu parçalar miyelin kılıfı ile birlikte fagosite edilir. Buna primer (retrograd) dejenerasyon denir. Benzeri olay, aksonun kesi yerinin distalinde de meydana gelir ve buna Wallerian dejenerasyonu (sekonder dejenerasyon) denir.
Wallerian dejenerasyonu, periferik sinir sistemindeki ( PSS) bir sinirin veya merkezi sinir sistemindeki (SSSS) lif yollarının hasar görmesinden sonra meydana gelen ve hasar bölgesinden bakıldığında, aşağıdakilere yol açan karmaşık moleküler süreçleri ifade eder: sinirin distalindekilead’ininsoma kısmının tahrip olması .
Aksonun “çökme” ve “parçalanma” ile bu dejenerasyonu, PSS ve SSS’de benzer bir zaman süreci izler. Bununla birlikte, MSS’de miyelin kılıfının kendisi daha yavaş parçalanır çünkü orada neredeyse hiç fagositik makrofaj yoktur .
Olası nedenler arasında keskin transeksiyon ( aksotomi ) veya ezilme gibi travmatik süreklilik kesintileri, iskemi , kanama , viral inflamasyon veya toksik hasar yer alır. İlk motor nöron hasar görmüşse, örn. B. amiyotrofik lateral skleroz bağlamında, ileri vakalarda bu, manyetik rezonans görüntülemede koronal T2 ağırlığında hiperintensite olarak görünebilir.
Histolojik olarak miyelin kılıfının ve aksonun çözünmesi ve fagositoz gösterilebilir . Kromatoliz, sinir hücresinin hasar bölgesine yakın ve somana yakın kısmında meydana gelir .
Klinik olarak, olası mesane ve rektal fonksiyon bozukluğu ve/veya hassasiyet kaybı da dahil olmak üzere orijinal olarak innerve edilen bölgelerde gevşek motor felci meydana gelebilir . Başarısızlığın kanıtı etkilenen aksonların türüne ve sayısına bağlıdır. İlk motor nöronun hasar görmesi spastik motor felce neden olur.
Wallerian dejenerasyonu , Augustus Waller’ın orijinal sinir transeksiyon deneylerine (Waller 1850) göre, klasik olarak bir yaralanmanın distalindeki aksonların dejenerasyonu olarak tanımlanır .
Wallerian (ortograd) dejenerasyon, yaralanma bölgesinin distalinde oluşan aksonal dejenerasyondur. Sıklıkla, aksonal dejenerasyonun yaralanma bölgesinin proksimalinde oluştuğu retrograd dejenerasyonla birlikte görülür.
Wallerian dejenerasyonu, hücre gövdesiyle bağlantısı kesildikten sonra bir akson ve miyelin kılıfını etkileyen parçalanma sürecidir
Dejenerasyon ilerleyicidir, haftalar ila aylar süren bir süre boyunca meydana gelir ve nihai sonuç sinir yolu boyunca atrofidir.
Evre 1 (0-4 hafta): Hafif kimyasal değişikliklerle aksonların ve miyelin kılıflarının dejenerasyonu.
Evre 2 (4-14 hafta): Zaten dejenerasyona uğramış miyelin protein parçalarının hızla yok olması, lipitler sağlam kalır.
Evre 3 (>14 hafta): Dejenerasyona uğramış aksonların ve miyelin kılıflarının yerini gliozis alır, miyelin lipit yıkımı
Wallerian dejenerasyonu ( 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 (PSS) 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.
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. PSS’de, Schwann hücreleri tarafından oluşturulurken, MSS’de oligodentroglialar (veya oligodendrosit) tarafından oluşturulur. Miyelin atılımı Wallerian dejenerasyonundan sonraki adımdır. Miyelin enkazların atılması PSS ile MSS’de farklıdır. MSS’ye göre PSS’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. PSS’de geçirgenlik uçsal bölüme doğru artar, fakat, MSS’de bariyerin bozulması yalnızca hasarlı bölgeye bağlıdır
PSS’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.