Recovery of forearm and fine digit function after chronic spinal cord injury by simultaneous blockade of inhibitory matrix CSPG production and the receptor PTPσ
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Spinal cord injuries, for which there are limited effective clinical treatments, result in enduring paralysis and hypoesthesia due, in part, to the inhibitory microenvironment that develops and limits regeneration/sprouting, especially during chronic stages. Recently, we discovered that targeted enzymatic modulation of the potently inhibitory chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG) component of the extracellular and perineuronal net (PNN) matrix via Chondroitinase ABC (ChABC) can rapidly restore robust respiratory function to the previously paralyzed hemi-diaphragm after remarkably long times post-injury (up to 1.5 years) following a cervical level 2 lateral hemi-transection. Importantly, ChABC treatment at cervical level 4 in this chronic model also elicited rapid, albeit modest, improvements in upper arm function. In the present study, we sought to further optimize and elucidate the capacity for nerve sprouting and/or regeneration to restore gross as well as fine motor control of the forearm and digits at lengthy chronic stages post injury. However, instead of using ChABC, we utilized a novel and more clinically relevant systemic, non-invasive combinatorial treatment strategy designed to both reduce and overcome inhibitory CSPGs simultaneously and spatially extensively. Following a three-month upper cervical spinal hemi-lesion using adult female Sprague Dawley rats, we show that the combined treatment has a profound effect on functional recovery of the chronically paralyzed forelimb and paw, specifically during walking as well as precision movements of the digits. Our exciting pre-clinical findings will begin to enhance our understanding of the basic mechanisms underlying functionally beneficial regenerative events occurring at chronic injury stages for clinically relevant translational benefits. Significance statement Overcoming the persistent axon inhibitory environment following a functionally debilitating incomplete spinal cord lesion has long proven to be an elusive dilemma, especially months to years after the initial spinal injury. Current therapeutic and rehabilitative techniques for patients suffering from chronic cervical spinal insults minimally, if at all, address this structural hindrance and support limited return of crucial behaviors such as voluntary use of the arms and hands. Our investigation into the behavioral and anatomical consequences of systemically perturbing the high-affinity binding interaction between the receptor PTPσ and the extracellular chondroitin sulfate proteoglycans highlight an underlying barrier to the restoration of forelimb/paw walking and eating behavior 12-weeks after a cervical spinal hemi-transection.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».