Plasticidade dependente da experiência induzida por manipulação da matriz extracelular

The primary somatosensory cortex (S1) receives inputs from peripheral tactile receptors and plays a crucial role on many important behaviors. However, the plastic potential of this region is greatly reduced during adulthood, limiting functional recovery after injuries. This fact is due to the presence, in the brain parenchima, of structures and substances that have an inhibitory effect on plasticity, such as chondroitin sulfate proteoglicans (CSP) present in the perineuronal.nets (PNNs) surrounding a subset of neurons. Maturation of PNNs coincide with the closure of critical periods of plasticity in cortical areas, since CSP act to stabilize synaptic contacts. Removal of CSP is proven to be an effective therapeutic approach to restore plasticity and increase the odds of functional recovery after cortical lesion. In the present work, we removed CSP from the sensorimotor cortex of rats to restore plasticity and promote the compensatory morphofunctional regeneration of cortical circuits modified by removal of mystacial vibrissae during the critical period. Treatment with the CSP-digesting enzyme chondroitinase ABC proved efficient to restore plasticity in S1 circuits, as evidenced by morphological rearrangements and functional recovery.

O córtex somatosensorial primário (S1), recebe informações dos receptores táteis localizados na periferia sensorial e desempenha um papel crucial na exploração ambiental. No entanto, essa região do SNC adulto, como várias outras, apresenta uma redução expressiva no seu potencial plástico na fase adulta. Esse fato se deve à presença de estruturas e substâncias que impedem a regeneração dos neuritos após a lesão, como por exemplo os componentes da matriz extracelular (MEC) presentes nas redes perineuronais. O amadurecimento das redes perineuronais (RPNs) coincide com o fechamento do período crítico de plasticidade, pois os proteoglicanos da matriz extracelular atuam na estabilização dos contatos sinápticos. A remoção dos componentes desta matriz é uma manobra promissora para o restabelecimento da plasticidade e da recuperação funcional de áreas lesionadas do sistema nervoso central de animais adultos. Na presente tese, realizamos a remoção das PGSCs do meio extracelular do córtex cerebral como terapia para restaurar a plasticidade e promover a regeneração morfofuncional do córtex somestésico primária (SI) após remoção das vibrissas mistaciais durante o período crítico. O tratamento com CABC mostrou-se eficaz para o estabelecimento de plasticidade cerebral com alterações axonais, celulares e recuperação funcional.