Search

Tenascin-C (TnC) je glikoprotein prisutan u vanćelijskom matriksu (VĆM) različitih tkiva kičmenjaka tokom razvića, gde je uključen u regulaciju ćelijskog rasta, migracije i adhezije preko aktivacije različitih unutarćelijskih signalnih puteva. Ekspresija TnC je značajno smanjenja u adultnom organizmu, međutim ostaje prisutna samo u određenim perifernim tkivima, kao i u delovima centralnog nervnog sistema koji zadržavaju visok nivo plastičnosti, kao što je mali mozak, gde je uočena njegova uloga u modulaciji sinaptičkih funkcija. Obogaćena sredina (OS) oblikuje mnoge aspekte ponašanja i stoga može da posluži kao pristup za proučavanje neuronalne plastičnosti u adultnom organizmu. Izlaganje OS dovodi do brojnih promena na molekularnom i ćelijskom nivou u različitim regionima mozga uključujući mali mozak. Cilj ove studije je bio da se ispita uloga TnC u modulaciji strukturne plastičnosti malog mozga indukovane OS praćenjem distribucije perineuronalnih mreža (PNM), promene u veličini i gustini ekscitatornih i inhibitornih presinaptičkih završetaka, kao i aktivnosti glavnih enzima koji vrše razgradnju VĆM, MMP-2 i MMP-9. Takođe, ova studija je imala za cilj da ispita kako nedostatak TnC interaguje sa spoljašnjom sredinom u oblikovanju različitih domena ponašanja povezanih sa funkcijom malog mozga. U te svrhe, miševi sa nedostatkom TnC (TnC-/-) ili MMP-9 (MMP-9-/-) i odgovarajući kontrolni miševi starosti 3 nedelje su izlagani standardnim uslovima gajenja (SS) ili OS 4 ili 8 nedelja. Ova studija je pokazala da izlaganje OS u toku 8 nedelja dovodi do smanjenja intenziteta bojenja na PNM, kao i smanjenja u veličini GABAergičkih i povećanja broja i veličine glutamatergičkih sinaptičkih završetaka u kontrolnim miševima. Nasuprot tome, TnC-/- miševi su pokazali smanjen intenzitet bojenja na PNM u poređenju sa kontrolnim životinjama gajenim u SS, dok njihovo izlaganje OS nije dovelo da smanjenja, već do blagog povećanja intenziteta PNM... Tenascin-C (TnC) is a glycoprotein present in the extracellular matrix (ECM) of a variety of vertebrate tissues during development, where it plays multiple roles in cell growth, migration and adhesion by activating diverse intracellular signaling pathways. Expression of TnC is markedly downregulated in the adulthood, persisting in a few peripheral structures and in central nervous system areas known to retain high degree of plasticity, such as the cerebellum, where it is involved in the modulation of synaptic functions. Enriched environment (EE) shapes many aspects of behavior and may, therefore, serve as a paradigm to study neuronal plasticity in the adult. Exposure to EE leads to numerous changes at the molecular and cellular levels, which target various brain regions including the cerebellum. The aim of present study was to examine the role of TnC in the modulation of cerebellar structural plasticity induced by the exposure to EE by following the appearance of perineuronal nets (PNN), changes in size and density of excitatory and inhibitory synaptic terminals, and the activity of major ECM degrading enzymes, MMP-2 and MMP-9. Furthermore, the present study aimed to examine how TnC deficiency interacts with the environment in shaping different behavioral domains associated with the cerebellum. To this end, 3-week-old mice lacking TnC (TnC-/-) or MMP-9 (MMP-9-/-) and corresponding wild-type mice were exposed to standard conditions (SC) or an enriched environment (EE) for 4 or 8 weeks. The present study shows that 8 weeks of exposure to EE leads to reduced staining of PNN, reduction in the size of GABAergic and increase in the number and size of glutamatergic synaptic terminals in wild-type mice. Conversely, TnC-/- mice showed reduced staining of PNNs compared to wild-type mice maintained under standard conditions, while exposure to EE did not further reduce, but even slightly increased PNN staining...

Amiotrofična lateralna skleroza je smrtonosno neurodegenerativno oboljenje koje pogađa motorne i kognitivne domene centralnog nervnog sistema (CNS). Mutacije u genu za Cu, Zn-supeoksid dismutazu (SOD1) uzrokuju 20% familijalnih slučajeva ALS i izazivaju stvaranje unutarćelijskih SOD1 agregata i smanjeno vezivanje Cu i Zn, što dovodi do patoloških unutarćelijskih promena i neurodegeneracije. Istraživanja na post mortem tkivu ALS pacijenata i životinjskim modelima bolesti su istakla glijalnu aktivaciju, poremećenu homeostazu prelaznih metala, oštećenje krvno-moždane barijere (KMB) i povećanu proizvodnju reaktivnih kiseoničnih vrsta kao glavne patološke faktore u bolesti. Cilj ove studije je bio da se ispitaju navedene patološke promene u motornim (moždano stablo) i ne-motornim (hipokampus) centrima u mozgu transgenog hSOD1 G93A pacovskog modela ALS, u presimptomatskom i simptomatskom stadijumu bolesti, kako bi se detaljnije proučili ovi patofiziološki mehanizmi i identifikovale rane promene u bolesti. Prisustvo i vremenski sled aktivacije i morfoloških promena mikroglije i astrocita, kao i akumulacija i distribucija SOD1 proteina u ovim ćelijama su ispitani naprednim 3D modelovanjem i analizom kolokalizacije na slikama dobijenim konfokalnom laserskom skenirajućom mikroskopijom. Rezultati su pokazali glijalnu proliferaciju i progresivno nakupljanje SOD1 u tkivu u oba ispitivana moždana regiona hSOD1 G93A pacova, koji počinju već u presimptomatskoj fazi. U moždanom stablu ovih životinja aktivacija astrocita je bila prisutna pre početka simptoma bolesti, i bila je praćena aktivacijom mikroglije. Takođe, u moždanom stablu astrociti su pokazali progresivnu akumulaciju SOD1 proteina u ćelijskom telu i nastavcima, dok su nivoi SOD1 u mikrogliji bili smanjeni a njena distribucija ograničena na distalne ćelijske nastavke. U hipokampusu hSOD1 G93A pacova astrociti su pokazali isti reaktivni profil kao onaj uočen u moždanom stablu, dok je morfologija mikroglije bila nepromenjena. U ovom regionu mozga oba tipa glijalnih ćelija su pokazala akumulaciju SOD1 proteina u ćelijskom telu... Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disorder affecting both the motor and cognitive domains of the central nervous system (CNS). Mutations in the Cu,Zn-superoxide dismutase (SOD1) cause 20% of familial ALS and provoke formation of intracellular SOD1 aggregates and copper and zinc unbinding, leading to pathological intracellular changes and neurodegeneration. Post mortem and animal model studies indicate glial activation, perturbed transition metal homeostasis, blood-brain barrier (BBB) disruption and elevated production of reactive oxygen species as major contributors to disease pathology. The aim of this study was to investigate the above mentioned pathological changes in motor (brainstem) and non-motor (hippocampus) brain centers of a transgenic hSOD1 G93A rat model of ALS, in presymptomatic and symptomatic stages of the disease, in order to further clarify these pathophysiological mechanisms and to identify early changes in the disease. The presence and the timeline of activation and morphological changes of microglia and astrocytes, as well as their intracellular accumulation and distribution of SOD1 were investigated by advanced 3D modeling and colocalization analysis of images obtained by confocal laser scanning microscopy. Results revealed glial proliferation and progressive tissue accumulation of SOD1 in both brain regions of hSOD1 G93A rats starting already at the presymptomatic stage. In the brainstem of these animals astrocytes activation occurred before disease symptoms onset, and was followed by activation of microglia. Additionally, in the brainstem astrocytes demonstrated progressive SOD1 accumulation in the cell body and processes, while microglial SOD1 levels were reduced and its distribution limited to distal cell processes. In the hippocampus of hSOD1 G93A rats astrocytes exhibited an identical reactive profile as the one observed in the brainstem, while microglial morphology was unchanged. In this brain region both glial cell types exhibited SOD1 accumulation in the cell body...