Aumento da ativação neuronal e de marcação de BDNF após degradação das redes perineuronais em modelo experimental de privação sensorial

The central nervous system (CNS) has the ability to processing and store information collected from the environment, and modifies and adapt under environmental stimuli diversity. However, It has low regeneration capacity after injury or neurodegenerative disease. Several works are demonstrating cellular and molecular mechanisms implicated in CNS plasticity, such as chondroitin sulfate glycosaminoglycans (GAGs-SC) important components of the extracellular matrix from nervous tissue, responsible for synaptic stabilization, toconcentrateof growth factors and ions around neurons. Removing CSPG of the nervous tissue, we can (re)opens a potential plasticity window in the CNS. The goal of our work is to evaluate the influence of removal of GAGs-SC on neuronal activity, via cFos immunolabeling, and BDNF proteins levels at the barrel cortex, under an experimental model of sensory deprivation (vibrissectomy) during critical period of plasticity. To do that, we used 18 rats (Rattus novergicus), Wistar lineage, submitted to the removal of all whiskers from their right snout (vibrissectomy) since first day of life (P0) until the end of critical period of plasticity (P30). The 40 days deprived animals received epidural polimer implant of Elvax, previously saturated with chondroitinase ABC (ChABC, to degraded the extracellular matrix) or with bovine albumin serum(BSA, control), on the barrel cortex of contralateral cerebral hemisphere to the sensory deprivation (left). The animals were perfused 10 (P50) or 20 days (P60) after Elvax implant. Our results shown that the animals submitted to the sensory deprivation, during critical period of plasticity of S1, and to GAGsSC degradation presents modification in perineuronal net (PNNs) characteristics when compared to control animals, at P50. Those animals also presents increase in cFos labeled cells (mainly at the granular layer of S1) and in BDNF labeled cells at the deprived PMBSF, both seen in 10 (P50) as 20 days (P60) after Elvax implant saturated with ChABC. In this way, we concluded that GAGs-SC removal induced local plasticity, evoking changes in cortical activity and BDNF expression at the deprived PMBSF, even 30 days after critical period of plasticity ended at S1.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoO sistema nervoso central (SNC) tem a capacidade de processar e armazenar informações colhidas do ambiente e, em virtude disso, modificar-se para se adequar à diversidade de estímulos ambientais. Entretanto, o SNC possui baixa capacidade regenerativa após lesão ou doença neurodegenerativa. Diversos trabalhos estão demonstrando os mecanismos celulares e moleculares que atuam em sua plasticidade, como as moléculas de glicosaminoglicanas de sulfato de condroitina (GAGs-SC), importantes componentes da matriz extracelular do tecido nervoso responsáveis pela estabilização sináptica, concentração de fatores de crescimento e íons próximos aos neurônios. A degradação destas GAGs-SC do tecido nervoso possui o potencial de (re)abrir uma (nova) janela para plasticidade do SNC. O objetivo de nosso trabalho foi avaliar a influência da degradação destas GAGs-SC na atividade neuronal, demonstrada via marcação de cFos,e nos níveis de marcação de BDNF, em modelo experimental de privação sensorial durante o período crítico de plasticidade. Para isso, utilizamos 18 Rattus novergicus, da linhagem Wistar, submetidos à vibrissectomia da face direita desde o primeiro dia de vida (P0) até o fim do período crítico de plasticidade (P30). Os animais privados com 40 dias de vida receberam implantes epidurais de polímero Elvax, previamente saturado com condroitinase ABC (para degradação da matriz extracelular) ou com albumina de soro bovino (controle), no campo de barris do hemisfério cerebral contralateral à privação sensorial (esquerdo). Após 10 (P50) ou 20 dias (P60) de implante do polímero, nossos resultados demonstram que os animais submetidos a privação sensorial e à degradação das GAGs-SC apresentaram alteração na característica de maturidade das redes perineuronais (PNNs) em relação aos animais sem privação. Estes animais também apresentam aumento no número de células cFos positivas (principalmente na camadas granular de S1) e de imunomarcação para BDNF no PMBSF privado após o implante de elvax saturado com ChABC. Desta forma, concluímos que a degradação das GAGs-SC induziu a plasticidade local, provocando mudanças na atividade cortical e na expressão de BDNF no PMBSF privado, mesmo 30 dias após o fim do período crítico de plasticidade de S1