Multiple sclerosis (MS) has been classically regarded as a disorder of the white matter of the central nervous system (CNS). However, early alterations of the neuronal compartment occurring in this disorder are partially independent of demyelination. Soluble inflammatory cytokines and glutamate have been proposed as major determinants of neurodegeneration in MS as well as in its experimental animal model, experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE). The relationship between these two major determinants has been largely elusive. In recent years, unexpected connections have emerged between immune cells and soluble cytokines on one hand, and synaptic transmission and neurodegeneration, on the other. Neurophysiological recordings have recently demonstrated that glutamate-mediated excitatory transmission is enhanced during the early phase of EAE, due to altered expression and phosphorylation of AMPA and NMDA receptors and the concomitant down-regulation of GABA synapses. The synaptic alterations occurring during neuroinflammatory diseases are largely mediated by inflammatory cytokines released from infiltrating T cells and from activated microglia, and are responsible, at least in part, of irreversible dendritic pathology. On the other hand, synaptic plasticity plays an essential role in the compensation of neurological deficits in MS, and clinical progression has been associated in recent studies to the exhaustion of plasticity reserve at central synapses. Collectively, these data suggest that CNS-confined inflammation in MS is associated with the release of soluble molecules, which are capable of altering excitatory and inhibitory synaptic transmission. Synaptic transmission and plasticity plays a role both in the compensation of neuronal damage but also in secondary neurodegenerative grey matter pathology in MS.
Рассеянный склероз (РС) всегда рассматривался как заболевание белого вещества ЦНС. Однако раннее вовлечение нейронального компонента при этом заболевании частично не зависит от демиелинизации. Растворимые воспалительные цитокины и глутамат были предложены в качестве основных детерминант нейродегенеративного процесса при РС, как и при экспериментальном аллергическом энцефаломиелите (ЭАЭ) — экспериментальной модели Р.С. Активно изучают взаимодействие этих двух детерминант. В последние годы была выявлена удивительная связь между иммунными клетками и растворимыми цитокинами с одной стороны, и синаптической передачей и дегерацией — с другой. Нейрофизиологические исследования показали, что глутамат-обусловленная экситаторная трансмиссия повышается в острую стадию ЭАЭ из-за нарушенной экспрессии и фосфорилирования AMPA- и NMDA-рецепторов и выраженного подавления синтеза GABA. Нарушения синаптической передачи, которые регистрируются при нейровоспалительных заболеваниях, во многом связаны с цитокинами, вырабатываемыми инфильтрирующими Т-клетками и активированной микроглией, и отвечают, по крайней мере частично, за необратимую патологию нервных волокон. В то же время синаптическая пластичность играет большую роль в компенсации неврологических нарушений при РС, а клиническая прогрессия, по данным последних исследований, была связана с истощением резерва пластичности центральных синапсов. В целом эти данные подтверждают, что воспаление в ЦНС связано с выбросом растворимых молекул, которые могут вызывать нарушения процесса активации или подавление синаптической передачи. Синаптическая передача и пластичность играют большую роль как в компенсации неврального поражения, так и во вторичной нейродегенерации серого вещества при РС.