The role of the brain extracellular matrix in synaptic plasticity after brain injuries (review)

Autor: A.V. Semyanov, Y.V. Dembitskaya, O.V. Tyurikova
Jazyk: ruština
Rok vydání: 2016
Předmět:
Zdroj: Современные технологии в медицине.
ISSN: 2076-4243
Popis: Внеклеточный матрикс мозга синтезируется нейронами и глиальными клетками и представляет собой молекулярную сеть, состоящую из полисахаридов и белков, которая заполняет пространство между клетками. Быстрое развитие внеклеточного матрикса в местах повреждений приводит к снижению регенеративной способности, в то время как разрушение внеклеточного матрикса к ее увеличению. Изучение внеклеточного матрикса мозга, который может представлять собой потенциальную мишень для терапевтических воздействий, важное направление современных исследований в области физиологии и медицины. В обзоре подробно рассмотрена структура внеклеточного матрикса мозга и его локализация в мозге, а также влияние матрикса на синаптическую передачу, обучение и память. Показана роль внеклеточного матрикса в восстановлении нейрональных связей после повреждений мозга, описано положительное воздействие на него фермента, разрушающего хондроитиназу АВС (хондроитин сульфат протеогликаны матрикса). Рассмотрены возможные влияния побочных эффектов разрушения хондроитин сульфат протеогликанов, используемых для восстановления нейрональных связей, на синаптическую передачу и память. Обозначены перспективы исследования роли внеклеточного матрикса мозга в норме и при патологии для дальнейшего развития науки.The brain extracellular matrix is secreted by neurons and glial cells and represents a molecular net comprised of polysaccharides and proteins, fulfilling the space between cells in the tissue. A complex structure and ubiquitous localization of extracellular matrix underlie its involvement in numerous important brain functions, such as diffusion regulation, molecular cell-to-cell interactions, synaptic plasticity and learning. Additionally, the brain extracellular matrix participates in regeneration of neuronal connections after brain and spinal cord injuries. The ability to regenerate connections attenuates by the fast proliferation of the brain extracellular matrix, when its degradation leads to regeneration improvement. Therefore, the brain extracellular matrix represents an important direction of clinical research and possible target for therapeutic interventions. Here we not only describe the structure of the brain extracellular matrix and its sites of localization in the brain, but also make an overview of the influence of the brain extracellular matrix in synaptic plasticity, learning and memory. This review describes the role of the brain extracellular matrix for connection recovery after brain and spinal cord injuries. Here, we highlight the positive ability of enzymatic removal of extracellular matrix component chondroitin sulphate proteoglycans by chondroitinase ABC to promote restoration of neuronal connections. In conclusion, we discuss possible side effects of treatments requiring the enzymatic removal of chondroitin sulphate proteoglycans on synaptic plasticity and speculate about future development of the field of the brain extracellular matrix research.
Databáze: OpenAIRE