Роль виментина при повреждении центральной нервной системы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучение роли глиальной активации в развитии патологий ЦНС занимает особое место в нейробиологии. Споры на тему вреда или пользы глии ведутся до сих пор, так же как и поиск способов фармакологической коррекции путей глиальной активации. Необходимо ли полностью исключить глию из процесса регенерации или, напротив, следует активировать некоторые ее функции? Виментин – один из структурных компонентов цитоскелета, который имеет двойственную функциональную нагрузку. В некоторых исследованиях показано, что в качестве структурного компонента глиального рубца виментин усугубляет уплотнение зоны повреждения спинного мозга, что препятствует прорастанию аксонов и восстановлению двигательных функций. В других, напротив, виментин имеет свойства аттрактанта для нервных волокон, что способствует регенерации поврежденных аксонов. Роль виментина при нейротравмах на сегодняшний день описана крайне скудно, а выводы, к которым приходят ученые, крайне противоречивы. Целью настоящего обзора является попытка провести обобщение результатов исследований последних лет о роли виментина при моделировании повреждений ЦНС.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. В. Манжуло

Национальный научный центр морской биологии им. А.В. Жирмунского ДВО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: i-manzhulo@bk.ru
Россия, Владивосток

О. С. Манжуло

Национальный научный центр морской биологии им. А.В. Жирмунского ДВО РАН

Email: i-manzhulo@bk.ru
Россия, Владивосток

А. И. Пономаренко

Национальный научный центр морской биологии им. А.В. Жирмунского ДВО РАН

Email: i-manzhulo@bk.ru
Россия, Владивосток

Список литературы

  1. Helfand B.T., Mendez M.G., Murthy S.N., Shumaker D.K., Grin B., Mahammad S., Aebi U., Wedig T., Wu Y.I., Hahn K.M., Inagaki M., Herrmann H., Goldman R.D. // Mol. Biol. Cell. 2011. V. 22. P. 1274–1289.
  2. Potokar M., Morita M., Wiche G., Jorgacevski J. // Cells. 2020. V. 9. P. 1604.
  3. Lin J., Cai W. // J. Neurotrauma. 2004. V. 21. P. 1671–1682.
  4. Eliasson C., Sahlgren C., Berthold C.H., Stakeberg J., Celis J.E., Betsholtz C., Eriksson J.E., Pekny M. // J. Biol. Chem. 1999. V. 274. P. 23996–24006.
  5. Eriksson J.E., Opal P., Goldman R.D. // Curr. Opin. Cell Biol. 1992. V.4. P. 99–104.
  6. Potokar M., Kreft M., Li L., Andersson J.D., Pangrsic T., Chowdhury H.H., Pekny M., Zorec R. // Traffic. 2007. V. 8. P. 12–20.
  7. De Pascalis C., Pérez-González C., Seetharaman S., Boëda B., Vianay B., Burute M., Leduc C., Borghi N., Trepat X., Etienne-Manneville S. // J. Cell Biol. 2018. V. 217. P. 3031–3044.
  8. De Pablo Y., Marasek P., Pozo-Rodrigálvarez A., Wilhelmsson U., Inagaki M., Pekna M., Pekny M. // Cells. 2019. V. 8. P. 1016.
  9. Eckes B., Dogic D., Colucci-guyon E., Wang N., Maniotis A., Ingber D., Merckling A., Langa F., Aumailley M., Delouvée A., Koteliansky V., Babinet C., Krieg T. // J. Cell Sci. 1998. V. 111. P. 1897–1907.
  10. Pekny M., Wilhelmsson U., Bogestål Y.R., Pekna M. // Int. Rev. Neurobiol. 2007. V. 82. P. 95–111.
  11. Ekmark-Lewén S., Lewén A., Israelsson C., Li G.L., Farooque M., Olsson Y., Ebendal T., Hillered L. // Restor. Neurol. Neurosci. 2010. V. 28. P. 311–321.
  12. Vinci L., Ravarino A., Fanos V., Naccarato A.G., Senes G., Gerosa C., Bevilacqua G., Faa G., Ambu R. // Eur. J. Histochem. 2016. V. 60. P. 2563.
  13. Dahl D. // J. Neurosci. Res. 1981. V. 6. P. 741–748.
  14. Gimenez y Ribotta M., Langa F., Menet V., Privat A. // Glia. 2000. V. 31. P. 69–83.
  15. Manzhulo I., Tyrtyshnaia A., Kipryushina Y., Dyuizen I., Ermolenko E., Manzhulo O. // Neurosci. Lett. 2018. V. 672. P. 6–14.
  16. Anderson M.A., Burda J.E., Ren Y., Ao Y., O’Shea T.M., Kawaguchi R., Coppola G., Khakh B.S., Deming T.J., Sofroniew M.V. // Nature. 2016. V. 532. P. 195–200.
  17. McLean W.H., Lane E.B. // Curr. Opin. Cell. Biol. 1995. V. 7. P. 118–125.
  18. Liedtke W., Edelmann W., Bieri P.L., Chiu F.C., Cowan N.J., Kucherlapati R., Raine C.S. // Neuron. 1996. V. 17. P. 607–615.
  19. Colucci-Guyon E., Portier M.M., Dunia I., Paulin D., Pournin S., Babinet C. // Cell. 1994. V. 79. P. 679–694.
  20. Wang X., Messing A., David S. // Exp. Neurol. 1997. V. 148. P. 568–576.
  21. Pekny M., Johansson C.B., Eliasson C., Stakeberg J., Wallén A., Perlmann T., Lendahl U., Betsholtz C., Berthold C.H., Friséne J. // J. Cell. Biol. 1999. V. 145. P. 503–514.
  22. Menet V., Gime´nez y Ribotta M., Chauvet N., Drian M.J., Lannoy J., Colucci-Guyon E., Privat A. // J. Neurosci. 2001. V. 21. P. 6147–6158.
  23. Saunders N.R., Deal A., Knott G.W., Varga Z.M., Nicholls J.G. // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 1995. V. 22. P. 518–526.
  24. Barrett C.P., Donati E.J., Guth L. // Exp. Neurol. 1984. V. 84. P. 374–385.
  25. Davies J.A., Goucher D.R., Doller C., Silver J. // J. Neurosci. 1999. V. 19. P. 5810–5822.
  26. Bradbury E.J., Moon L.D., Popat R.J., King V.R., Bennett G.S., Patel P.N., Fawcett J.W., McMahon S.B. // Nature. 2002. V. 416. P. 636–640.
  27. Menet V., Prieto M., Privat A., Gimenez y Ribotta M. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2003. V. 100. P. 8999–9004.
  28. Bareyre F.M., Handenschild B., Schwab M.E. // J. Neurosci. 2002. V. 22. P. 7097–7110.
  29. Schwab M.E. // Prog. Brain Res. 2002. V. 137. P. 351–359.
  30. Silver J., Miller J.H. // Nat. Rev. Neurosci. 2004. V. 5. P. 146–156.
  31. Liddelow S.A., Barres B.A. // Nature. 2016. V. 532. P. 182–183.
  32. Yiu G., He Z. // Nat. Rev. Neurosci. 2006. V. 7. P. 617–627.
  33. Rolls A., Shechter R., Schwartz M. // Nat. Rev. Neurosci. 2009. V. 10. P. 235–241.
  34. White R.E., Rao M., Gensel J.C., McTigue D.M., Kaspar B.K., Jakeman L.B. // J. Neurosci. 2011. V. 31. P. 15173–15187.
  35. Bareyre F.M., Schwab M.E. // Trends. Neurosci. 2003. V. 26. P. 555–563.
  36. Teshigawara K., Kuboyama T., Shigyo M., Nagata A., Sugimoto K., Matsuya Y., Tohda C. // Br. J. Pharmacol. 2013. V. 168. P. 903–919.
  37. Hsu J.Y., Xu X.M. // J. Neurosci. Res. 2005. V. 82. P. 472–483.
  38. Busch S.A., Horn K.P., Cuascut F.X., Hawthorne A.L., Bai L., Miller R.H., Silver J. // J. Neurosci. 2010. V. 30. P. 255–265.
  39. Johansson C.B., Momma S., Clarke D.L., Risling M., Lendahl U., Frisén J. // Cell. 1999. V. 96. P. 25–34.
  40. Terzi F., Henrion D., Colucci-Guyon E., Federici P., Babinet C., Levy B.I., Briand P., Friedlander G. // J. Clin. Invest. 1997. V. 100. P. 1520–1528.
  41. Ivaska J., Pallari H.M., Nevo J., Eriksson J.E. // Exp. Cell. Res. 2007. V. 313. P. 2050–2062.
  42. Tsuruta D., Jones J.C. // J. Cell. Sci. 2003. V. 116. P. 4977–4984.
  43. Wang K., Bekar L.K., Furber K., Walz W. // Brain Res. 2004. V. 1024. P. 193–202.
  44. Joosten E.A., Gribnau A.A. // Neurosci. 1989. V. 31. P. 439–452.
  45. Mor-Vaknin N., Punturieri A., Sitwala K., Markovitz D.M. // Nat. Cell. Biol. 2003. V.5. P. 59–63.
  46. Xu B., deWaal R.M., Mor-Vaknin N., Hibbard C., Markovitz D.M., Kahn M.L. // Mol. Cell. Biol. 2004. V. 24. 9198–9206.
  47. Cordero-Llana O., Scott S.A., Maslen S.L., Anderson J.M., Boyle J., Chowhdury R.R., Tyers P., Barker R.A., Kelly C.M., Rosser A.E, Stephens E., Chandran S., Caldwell M.A. // Cell. Death. Differ. 2011. V. 18. P. 907–913.
  48. Greco T.M., Seeholzer S.H., Mak A., Spruce L., Ischiropoulos H. // J. Proteome. Res. 2010. V. 9. P. 2764–2774.
  49. Dubey M., Hoda S., Chan W.K.-H., Pimenta A., Ortiz D.D., Shea T.B. // J. Neurosci. Res. 2004. V. 78. P. 245–249.
  50. Shigyo M., Tohda C. // Sci. Rep. 2016. V. 6. P. 28293.
  51. Han Q., Cao C., Ding Y., So K.F., Wu W., Qu Y., Zhou L. // Exp. Neurol. 2015. V. 267. P. 194–208.
  52. Camand E., Morel M.P., Faissner A., Sotelo C., Dusart I. // Eur. J. Neurosci. 2004. V. 20. P. 1161–1176.
  53. Jacobs B.L., Martin-Cora F.J., Fornal C.A. // Brain Res. Rev. 2002. V. 40. P. 45–52.
  54. Ruschel J., Hellal F., Flynn K.C., Dupraz S., Elliott D.A., Tedeschi A., Bates M., Sliwinski C., Brook G., Dobrindt K., Peitz M., Brüstle O., Norenberg M.D., Blesch A., Weidner N., Bunge M.B., Bixby J.L., Bradke F. // Science. 2015. V. 348. P. 347–352.
  55. Shigyo M., Kuboyama T., Sawai Y., Tada-Umezaki M., Tohda C. // Sci. Rep. 2015. V. 5. P. 12055.
  56. Walter H.J., Berry M., Hill D.J., Logan A. // Endocrinology. 1997. V. 138. P. 3024–3034.
  57. Fernandez A.M., Torres-Aleman I. // Nat. Rev. Neurosci. 2012. V.13. P. 225–239.
  58. Liu J.P., Baker J., Perkins A.S., Robertson E.J., Efstratiadis A. // Cell. 1993. V. 75. P. 59–72.
  59. Broughton K.S., Wade J.W. // J. Nutr. 2002. V. 132. P. 88–94.
  60. Jump D.B. // Curr. Opin. Lipidol. 2002. V. 13. P. 155–164.
  61. Zhang X., Wang X., Liu T., Mo M., Ao L., Liu J. // PPAR Res. 2015. P. 489314.
  62. Fuchs E., Cleveland D.W. // Science. 1998. V. 279. P. 514–519.
  63. Gomi H., Yokoyama T., Fujimoto K., Ikeda T., Katoh A., Itoh T., Itohara S. // Neuron. 1995. V. 14. P. 29–41.
  64. Pekny M., Leveen P., Pekna M., Eliasson C., Berthold C.H., Westermark B., Betsholtz C. // EMBO J. 1995. V.14. P. 1590–1598.
  65. Wilhelmsson U., Li L., Pekna M., Berthold C.H., Blom S., Eliasson C., Renner O., Bushong E., Ellisman M., Morgan T.E., Pekny M. // J. Neurosci. 2004. V. 24. P. 5016–5021.
  66. Tyrtyshnaia A., Manzhulo O., Manzhulo I. // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. P. 10014–10043.
  67. Pekny M., Pekna M. // Physiol. Rev. 2014. V. 94. P. 1077–1098.
  68. Liu Z., Li Y., Cui Y., Roberts C., Lu M., Wilhelmsson U., Pekny M., Chopp M. // Glia. 2014. V. 62. P. 2022–2033.
  69. Potokar M., Stenovec M., Jorgačevski J., Holen T., Kreft M., Ottersen O.P., Zorec R. // Glia. 2013. V. 61. P. 917–928.
  70. Vizuete M.L., Venero J.L., Vargas C., Ilundáin A.A., Echevarría M., Machado A., Cano J. // Neurobiol. Dis. 1999. V. 6. P. 245–258.
  71. Jiang S.X., Slinn J., Aylsworth A., Hou S.T. // J. Neurochem. 2021. V. 158. P. 571–572.
  72. Pekny M. // Prog. Brain Res. 2001. V. 132. P. 23–30.
  73. Pekny M., Pekna M. // J. Pathol. 2004. V. 204. P. 428–437.
  74. Pekny M., Nilsson M. // Glia. 2005. V. 50. P. 427–434.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Локализация GFAP- и виментин-позитивных астроцитов в глиальном рубце, окружающем область повреждения, на 7-й день после травмы спинного мозга [15]. Масштабный отрезок – 50 мкм.

Скачать (1MB)
Метаданные
3. Рис. 2. Роль виментина в формировании глиального рубца. Создано с помощью BioRender.com.

Скачать (421KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Распределение GFAP- и виментин-позитивных астроцитов в мозге через 1–56 дней после травматического повреждения коры головного мозга (a) [66]. Масштабный отрезок – 50 мкм. Площадь окрашивания (б) GFAP- и (в) виментин-позитивных астроцитов в мозге после повреждения, среднее значение ± стандартная ошибка среднего, n = 5 (количество животных/группа), * p < 0.05, (тест Манна–Уитни).

Скачать (643KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025