Impairment induction by axotomy in motor functional and histological anterior horn of spinal cord structure / Inducción del deterioro por axotomía en la estructura motora funcional e histológica del asta anterior de la médula espinal

We have surveyed the motor changes in rats subjected to sciatic nerve axotomy. The rats were divided into two groups, each one consisting of ten animals, which underwent the following intervention: The first group (control): healthy rats without any injuries and experimental group: rats with injured sciatic nerve without treatment. at 12 weeks, the L4 and L5 spinal cord segments were removed. We evaluated nerve function using muscle electromyography (EMG) activity and sciatic function index (SFI) simultaneously with histological spinal cord analyses by stereological methods at 12 week. After nerve injury presented gross locomotor deficits at week 12. We also found that the volume of the anterior horn of spinal cord and total number of motor neurons were decreased after nerve axotomy (p<0.05). In conjunction, these results indicate that peripheral nerve injuries have more severe consequences on hind limb motor output.

En este estudio se examinaron los cambios motores en ratas sometidas a axotomía del nervio ciático. Las ratas se dividieron en dos grupos diez animales. El primer grupo (control) eran ratas sanas sin lesiones, y el grupo experimental consistió en ratas con nervio ciático lesionado sin tratamiento. A las 12 semanas, los segmentos de la médula espinal L4 y L5 fueron removidos. Se evaluó la función nerviosa mediante electromiografía muscular (EMG) y el índice de función ciática (IFC), simultáneamente con análisis histológicos de la médula espinal mediante métodos estereológicos. A las 12 semanas de la lesión nerviosa presentó déficit locomotor grueso. Además, se observó que el volumen del asta anterior y el número total de neuronas motoras disminuyeron después de la axotomía nerviosa (P <0,05). En conjunto, estos resultados indican que las lesiones de los nervios periféricos determinan graves consecuencias de la función motora de los miembros posteriores.

Expressão do complexo de histocompatilidade principal de classe I (MHC I) no sistema nervoso central: plasticidade sináptica e regeneração / Expression of class I major histocompatibility complex (MHC I) in the central nervous system: role in synaptic plasticity and regeneration / Expresión del complejo principal de histocompatibilidad de clase I (MHC I) en el sistema nervioso central: plasticidad sináptica y regeneración

Foi demonstrado recentemente que o complexo de histocompatibilidade principal de classe I (MHC I), expresso no sistema nervoso central (SNC), não funciona somente como molécula com papel imunológico, mas também como parte de um mecanismo envolvido na plasticidade sináptica. A expressão de MHC I interfere na intensidade e seletividade da retração de sinapses em contato com neurônios que sofreram lesão e também influencia a reatividade das células gliais próximas a esses neurônios. A intensidade do rearranjo sináptico e resposta glial após lesão, ligadas à expressão de MHC I no SNC, repercute em diferenças na capacidade regenerativa e recuperação funcional em linhagens de camundongos isogênicos. Dessa forma, os novos aspectos sobre a função do MHC I no SNC direcionam futuras pesquisas no sentido de buscar o envolvimento do MHC I em doenças neurológicas e também o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas.

It has been recently demonstrated that the major histocompatibility complex of class I (MHC I) expressed in the central nervous system (CNS) does not only function as a molecule of the immune system, but also plays a role in the synaptic plasticity. The expression of MHC I influences the intensity and selectivity of elimination of synapses apposed to neurons that were subjected to lesion, besides influencing the reactivity of neighboring glial cells. MHC I expression and the degree of synaptic rearrangement and glial response after injury correlate with differences in the regenerative potential and functional recovery of isogenic mice strains. In this way, the new aspects regarding MHC I functions in the CNS may guide further studies aiming at searching the involvement of MCH I in neurologic disorders, as well as the development of new therapeutic strategies.

El complejo mayor de histocompatibilidad de clase I (MHC I), expresado en el sistema nervioso central (SNC), no sólo funciona como una molécula con función inmunológica, sino que es crucial para las respuestas del tejido nervioso en casos de lesiones. El MHC I está involucrado con los procesos de plasticidad sináptica y las células gliales en el microambiente de la médula espinal después de realizada axotomía periférica. La expresión de MHC I interfiere con la intensidad y la forma en que se producen la contracción y la eliminación de sinapsis con relación a las neuronas, cuyos axones se han comprometido, y también influye en la reactividad de las células gliales, cerca de estas neuronas. La intensidad de estos cambios, que responden a la expresión de MHC I en el SNC, implica diferencias en la capacidad de regeneración axonal de las células dañadas por axotomía, por lo que el nivel de expresión de las moléculas MHC I se relaciona con el proceso de regeneración de los axones y, en consecuencia, con la recuperación funcional. Por consiguiente, estos nuevos aspectos sobre la función del MHC I en el SNC orientan nuevas investigaciones con miras a entender el papel del MHC I en las enfermedades neurológicas y a desarrollar nuevas estrategias terapéuticas.

S100ß and fibroblast growth factor-2 are present in cultured Schwann cells and may exert paracrine actions on the peripheral nerve injury / S100ß e fator de crescimento de fibroblasto-2 estão presentes nas células de Schwann cultivadas e exercem ações parácrinas na lesão do nervo

PURPOSE: The neurotrophic factor fibroblast growth factor-2 (FGF-2, bFGF) and Ca++ binding protein S100ß are expressed by the Schwann cells of the peripheral nerves and by the satellite cells of the dorsal root ganglia (DRG). Recent studies have pointed out the importance of the molecules in the paracrine mechanisms related to neuronal maintenance and plasticity of lesioned motor and sensory peripheral neurons. Moreover, cultured Schwann cells have been employed experimentally in the treatment of central nervous system lesions, in special the spinal cord injury, a procedure that triggers an enhanced sensorymotor function. Those cells have been proposed to repair long gap nerve injury. METHODS: Here we used double labeling immunohistochemistry and Western blot to better characterize in vitro and in vivo the presence of the proteins in the Schwann cells and in the satellite cells of the DRG as well as their regulation in those cells after a crush of the rat sciatic nerve. RESULTS: FGF-2 and S100ß are present in the Schwann cells of the sciatic nerve and in the satellite cells of the DRG. S100ß positive satellite cells showed increased size of the axotomized DRG and possessed elevated amount of FGF-2 immunoreactivity. Reactive satellite cells with increased FGF-2 labeling formed a ring-like structure surrounding DRG neuronal cell bodies.Reactive S100ß positive Schwann cells of proximal stump of axotomized sciatic nerve also expressed higher amounts of FGF-2. CONCLUSION: Reactive peripheral glial cells synthesizing FGF-2 and S100ß may be important in wound repair and restorative events in the lesioned peripheral nerves.

OBJETIVO: O fator neurotrófico fator de crescimento de fibroblastos-2 (FGF-2, bFGF) e a proteína ligante de Ca++ S100ß são expressos pelas células de Schwann dos nervos e por células satélites do gânglio da raiz dorsal (GRD). Estudos recentes indicam a importância das moléculas nos mecanismos parácrinos relacionados à manutenção neuronal e à plasticidade de neurônios periféricos motores e sensoriais. Além disso, células de Schwann cultivadas têm sido empregadas experimentalmente no tratamento de lesões no sistema nervo central, especialmente na lesão da medula espinal, a qual mostrou uma melhora da função sensoriomotora. Estas células são ainda propostas no reparo do nervo lesado com perda de tecido. MÉTODOS: Usamos a dupla marcação imunohistoquímica e o Western blot para caracterizar melhor in vitro e in vivo a presença das proteínas nas células de Schwann e nas células satélites do GRD assim como sua regulação nessas células após a compressão do nervo ciático de ratos. RESULTADOS: FGF-2 e S100ß estão presentes nas células de Schwann do nervo ciático e nas células satélites do GRD. Células satélites do GRD axotomizado positivas para S100ß possuíam quantidade aumentada de imurreatividade da FGF-2. Células satélites reativas apresentando maior quantidade de FGF-2 formaram um anel ao redor dos corpos neuronais do GRD. Células de Schwann do coto proximal à axotomia do nervo ciático e positivas para S100ß também expressaram quantidades aumentadas de FGF-2. CONCLUSÃO: As células gliais periféricas ao sintetizar FGF-2 e S100ß podem ser importantes no reparo de cicatrização e em eventos restaurativos nas lesões do nervo.