STUDY OF REINNERVATION PROCESS IN PATIENTS WITH 2 TYPEOF SPINAL MUSCULAR ATROPHY: CLINICAL EXPERIMENTAL STUDY


Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Spinal muscle atrophy (SMA) of type 2 is an autosomal-recessive disease defined by a degenerative change in alpha-motor neurons of anterior horns. The disease is manifested in weakness of proximal muscles, pareses, respiratory disturbance and early death. Study of reinnervation process in patients with 2nd type of SMA can provide valuable information on a condition of adaptive mechanisms within the limits of neuron plasticity. According to electroneuromyography study in patients with 2nd type SMA reinnervation process is low intense. It was found out that concentration NGF (nerve growth factor) in serum of patients with 2nd type SMA is considerably higher than in control group. We studied the influence of blood serum of patients with 2 type SMA on growth neurites of sensory ganglia of 10-12 days old chicken embryos in organotypic culture. For the first time it was shown that blood serum of patients with 2nd type SMA dose-dependent inhibits of growth neurites of sensory ganglia. Apparently, neurite-inhibitory effect is caused by high concentration of neurotrophins in patient serum, due to that the reinnervation mechanisms in 2 type SMA patients are not so efficient.

About the authors

M G Sokolova

North-West State Medical University named after I.I. Mechnikov, Saint-Petersburg, Russia

V A Penniyaynen

Pavlov Institute of Physiology RAS, Saint-Petersburg, Russia

M V Rezvantsev

Military Medical Academy named after S.M. Kirov, Saint-Petersburg, Russia

S V Lobzin

North-West State Medical University named after I.I. Mechnikov, Saint-Petersburg, Russia

N Yu Aleksandrov

North-West State Medical University named after I.I. Mechnikov, Saint-Petersburg, Russia

References

  1. Cuppini, R. Time course of sprouting during muscle reinnervation / R. Cuppini, [et al.] // Muscle & Nerve. - 1990. - Vol.13. - Р. 1027-1031.
  2. Huang, E. J. Neurotrophins. Roles in neuronal development and function / E. J. Huang [et al.] // Annu. Rev. Neurosci. - 2001. - Vol.24. - Р. 677-736.
  3. Levi-Montalchini, R. The nerve growth factor. 35 years later / R. Levi-Montalchini // Science. - 1987. - Vol.237. - P. 1154-1162.
  4. Гаврилюк, Б.К. Органотипическое культивирование тканей / Б.К. Гаврилюк, В.Л. Сафронов // М.: Наука - 1983. -128 с.
  5. Rohrer, H. Presence and disappearance of nerve growth factor receptors on sensory neurons in culture / H. Rohrer [et al.] // Dev. Biol. - 1982. - Vol.89. - P. 309-315.
  6. Акоев, Г.Н. Нейротрофическая регуляция нервной ткани / Г.Н. Акоев // СПб. - Наука. - 1997. - 149 с.
  7. Rydel, R.E. cAMP analogs promote survival and neurite outgrowth in cultures of rat sympathetic and sensory neurons independently of nerve growth factor / R.E. Rydel, [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. - 1988. - Vol.85. - Р.1257-1261.
  8. Пеннияйнен, В.А. Влияние оуабаина на рост нейритов чувствительных нейронов в органотипической культуре ткани / В.А. Пеннияйнен [и др.] // Цитология. - 2003. - Т. 45, №4. - С. 377-379.
  9. Lopatina, E.V. Modulation of signal-transducing function of neuronal membrane Na+,K+-ATPase by endogenous ouabain and low-power infrared radiation leads to pain relief / E.V. Lopatina [et al.] // Med. Chem. - 2012. - Vol.8, №1. - P. 33-39.
  10. Команцев, В.Н. Алгоритмы клинико-электромиографической диагностики повреждений периферических нервов для неврологов и миографистов / В.Н. Команцев // СПб. - Изд-во Система. - 2007.- 64 с.
  11. Соколова, М.Г. Спинальная мышечная атрофия у детей: этиология, патогенез, диагностика и принципы лечения / М.Г. Соколова [и др.] // Вестн. СЗГМУ им. И.И. Мечникова. - 2013. - Т. 5, № 4. - С. 108-114.
  12. Yamashita T. Molecular mechanism and regulation of axon growth inhibition / Т.Yamashita [et al.] // J. Biol. -2007. -Vol.59, №12. - Р.1347-1353.
  13. Акоева, Г.Н. Стимулирующее влияние цереброспинальной жидкости больных эпилепсией на рост нейритов чувствительных нейронов в культуре ткани/ Г.Н. Акоева [и др.] // Физиология человека. - 1995. - Т. 21, №4. - С. 156-162.
  14. Давыдовская, М.В. Влияние цереброспинальной жидкости больных нейроинфекциями на экспланты спиномозговых ганглиев / М.В. Давыдовская [и др.] // Физиология человека. - 1995. - Т. 21, №4. - С. 150-155.
  15. Yongwoo, J. Axonal Neuropathy-associated TRPV4 Regulates Neurotrophic Factor-derived Axonal Growth / J. Yongwoo [et al.] // J. Biol. Chem. - 2012. - Vol. 287, № 8. - Р. 6014-6024.
  16. Benson M.D. Ephrin-B3 is a myelin-based inhibitor of neurite outgrowth / M.D. Benson [et al.] // Proc Natl Acad Sci U S A. - 2005. - Vol.102. - Р.10694-10699.
  17. Williams, G. Ganglioside Inhibition of Neurite Outgrowth Requires Nogo Receptor Function: Identification of Interaction Sites and Development of Novel Antagonists / G.Williams [et al.] // J. Biol. Chem. - 2008. - Vol.283. - P. 16641-16652.
  18. Goldberg, J.L. An oligodendrocyte lineage-specific semaphorin, Sema5A, inhibits axon growth by retinal ganglion cells / J.L. Goldberg [et al.]//J. Neurosci. - 2004. - Vol.24. - Р. 4989-4999.
  19. Hannila, S.S. The role of cyclic AMP signaling in promoting axonal regeneration after spinal cord injury/S.S. Hannila [et al.] // Exp. Neurol. - 2008. - Vol.209. - Р.321-332.
  20. Miyashita, T. Signaling Mediates Axon Growth Inhibition and Limits Functional Recovery after Spinal Cord Injury / Т.Miyashita [et al.] // J. Neurotrauma. - 2009. - Vol.233. - Р. 43-47
  21. Li, S. Blockade of Nogo-66, myelin-associated glycoprotein, and oligodendrocyte myelin glycoprotein by soluble Nogo-66 receptor promotes axonal sprouting and recovery after spinal injury / S. Li [et al.] // J. Neurosci. -2004. - Vol.24. - Р. 10511-10520.
  22. Shen, Y. PTPsigma is a receptor for chondroitin sulfate proteoglycan, an inhibitor of neural regeneration / Y. Shen, [et al.] // Science. - 2009. - Vol.326. - Р. 592-596.
  23. Monnier, P.P. The Rho/ROCK pathway mediates neurite growth-inhibitory activity associated with the chondroitin sulfate proteoglycans of the CNS glial scar/ P.P. Monnier [et al.] // Mol. Cell. Neurosci. - 2003. - Vol.22. - Р. 319-330.
  24. Wanner, I.B. A new in vitro model of the glial scar inhibits axon growth / I.B. Wanner [et al.] // Glia. - 2008. - Vol.56. - Р. 1691-1709.
  25. Meakin, S.O. Molecular investigations on the high-affinity nerve growth factor receptor / S.O. Meakin [et al.] // Neuron. - 1991. - Vol.6(1) - Р.153-63.
  26. Lee, X. LINGO-1 is a component of the Nogo-66 receptor/p75 signaling complex / X. Lee [et al.] // Nat. Neurosci. - 2004. - Vol.7. - Р. 221-228.
  27. Li, S. Differential actions of nerve growth factor receptors TrkA and p75NTR in a rat model of epileptogenesis /S. Li [et al.]//Mol Cell Neurosci.- 2005.- №29(2). - Р.162-172.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2014 Sokolova M.G., Penniyaynen V.A., Rezvantsev M.V., Lobzin S.V., Aleksandrov N.Y.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».