Frontiers in neurology · 2025
Редактор: Нейропластичность в множестве склерозов.
Редакционная статьяНазвание и аннотация: Машинный перевод · не проверен
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Yalachkov Yavor, Karimi-Abdolrezaee Soheila, Tavazzi Eleonora
Аннотация
Аннотация не предоставлена источником.
Оригинал публикации
Editorial: Neuroplasticity in multiple sclerosis.
Читать полный текст на русском ↓
Полный текст на русском
Машинный перевод · не проверен
За последние несколько лет в области исследований множественной скlerозы (МС) был достигнут значительный прогресс в выявлении новых патогенетических механизмов, диагностических маркеров и терапевтических целей. Концепция NEDA-3 (отсутствие доказательств активности заболевания: отсутствие приступов, отсутствие прогрессии нарушений функции, отсутствие активности МРИ) сейчас кажется реалистичной для значительной части пациентов, получающих иммунотерапию. «Ударить сильно и рано» или «указать умно и рано» — это распространенные концепции, которые часто обсуждаются как стратегии раннего лечения.Хотя эффективность доступных сегодня терапий, модифицирующих течение болезни, несомненна, их эффективность в отношении центрально-нервной системной интринсической нейроинфляммации, нейродегенерации и нейроремоделирования значительно недостаточна. Симптомы МС могут быть лечены, однако существуют минимальные стратегии лечения, которые могли бы вернуть нейрологическую дисфункцию или эффективно предотвратить постепенное накопление дисфункции, не зависящей от обострений (PIRA, прогрессирование, не зависящее от активности обострений). В этом контексте одним из основных неудовлетворенных потребностей является более глубокое понимание механизмов, приводящих к прогрессивному утрате тканей, а также нейропластических процессов, которые пытаются компенсировать функциональные и структурные повреждения тканей. Несколько исследований изучали пути, регулирующие восстановление после приступов и процессы, которые могут быть ответственны за обратный ход прогрессирования нарушений функции. Изучение фармакологических и непротивоположных вмешательств, способствующих реплению миелинов и перестройке мозга, привело к нескольким перспективным подходам.
Хотя нейропластичность может быть описана как общий термин, обозначающий способность нервной системы адаптироваться и модифицировать как свою структуру, так и функции в ответ на стимулы и опыт, в этом теме фокусируется на нейропластичности центральной нервной системы (СНС) у пациентов с МС и модельных системах МС. Мы были особенно заинтересованы в том, какие молекулярные механизмы определяют клиническое улучшение после дегенерации нервной системы; как можно измерить потенциал соответствующих процессов нейропластичности —既 клинически, так и в условиях изображения/лабораторных исследований; какие молекулы или процессы могут служить защитными факторами против дегенерации или способствовать более эффективному восстановлению; и, наконец, различаются ли иммунотерапии в их потенциале ремиелинизации и как его можно максимизировать.
Одним из менее известных, но, похоже, уже начинающих привлекать внимание непротиворечивых вмешательств в МС является фотобиомодуляция. Филхо и др. провели систематический обзор доказательств нейропротекторного эффекта данного вмешательства. Они смогли показать, что фотобиомодуляция влияет на маркеры ЦНС, связанные с воспалением, окислительным стрессом и апоптозом. Этот метод также демонстрирует некоторые улучшения в двигательной, чувствительной и когнитивной функциях у пациентов с МС. Важно отметить, что ни одно исследование не сообщало о побочных эффектах. Таким образом, хотя доказательства в настоящее время кажутся ограниченными, будущее исследование фотобиомодуляции, например, как части реабилитационных программ, кажется обоснованным.
Другой важный вклад в тему реабилитации и пластичности у пациентов с МС был представлен Петраччой и др. Здесь пациентов с МС были разделены на две группы: группу с 6-недельной телереабилитацией и группу с 6-недельной реабилитацией на месте. Вся выборка получила пользу от лечения, с заметными улучшениями на уровне групп и индивидуальных показателей во всех измеряемых областях (качество жизни, усталость, скорость обработки информации, баланс). Таким образом, телереабилитация кажется не менее эффективной, чем на месте реабилитация, и это может быть применимо к большинству пациентов — в этом исследовании группа охватывала широкий спектр физической дисфункции (EDSS от 2 до 6,5).Maiworm систематически обзор доказательств для роли фактора нейротрофической дифференциации (BDNF) в нейропротекции и нейропластичности. Автор заключил, что текущие доказательства остаются неоднозначными. Кажется, что BDNF имеет некоторые полезные эффекты в МС, так как исследования, отражающие положительные эффекты, превосходят исследования, предполагающие вредные эффекты BDNF. Кроме того, исследования, касающиеся полиморфизма Val66Met, не однозначно определили, является ли этот фактор защищающим или вредным в МС. Большинство исследований гипотезует защитный эффект посредством модуляции секреции БДФ и антивоспалительных эффектов, оказывающих различное воздействие на здоровый контроль и пациентов с MS, возможно, из-за провоспалительной среды в MS. Замали и др. изучили роль IL-22 В миэлизации с помощью модели мыши Cuprizone экспериментальный аутоиммунный энцефаломиэлит. В мышах, обработанных купризоной, применение IL-22 значительно улучшили моторные и поведенческие характеристики и активно поощряли воспоминание в корпусе каллосум. Кроме того, IL-22 Администрация привела к значительному повышению уровня транскрипции основного белка миелина (MBP). Таким образом, авторы предложили роль IL-22 в патофизиологии МС, особенно в поддержании процесса ремиелинизации.
Balloff et al. применили транскраниальную магнитную стимуляцию (ТМС) и, в частности, применение квадропульсовой стимуляции для изучения прогнозной ценности синаптической пластичности для функционального ухудшения в МС. Этот метод известен своей способностью индуцировать как долговременное усиление, так и ослабление (LTP и LTD) у здоровых лиц. Исследованный пациентский когорта показал отсутствие клинически значимых изменений в любом функциональном результате на протяжении периода наблюдения. Однако пациенты с МС, которые испытали клинически значимое ухудшение мануальной дexterity и/или визуально-пространственной памяти и обучения, имели значительно более низкий уровень синаптической пластичности на начальном этапе по сравнению с теми, у кого такого ухудшения не было. Аналогичные результаты были получены и в отношении визуально-пространственного обучения и памяти. Таким образом, индивидуальные различия в пластичности могут быть важны для функционального результата в течение времени.
Martin и Schneider в кратком обзоре сосредоточились на роли физической активности в содействии противовоспалительным и нейропротективным эффектам в МС. В целом, они заключили, что исследования вмешательств в виде физических упражнений, проведенные в мышечных моделях МС, показывают перспективу, особенно аэробные и упражнения на силу в плане задержания начала заболевания и снижения его тяжести. Они отмечают, что хотя в модельных исследованиях МС большинство вмешательств начинается до начала заболевания и до появления клинических симптомов, исследования в людях рекрутируют участников в среднем почти десять лет после диагноза и часто уже после возникновения нарушений функции. Таким образом, исследования в ранних группах с заболеванием необходимы для оценки истинного влияния физических упражнений на ход заболевания МС.Текущая тема исследования включает различные подходы и разные типы статей, которые расширили нашу понимание этого важного процесса в МС. Мы убеждены, что только через направление этих усилий и их результатов мы можем лучше понять и дать глобальную и адекватную картину различных методов, подходов и областей, активных в исследовании нейропластичности в МС.
Заявление о финансировании
Авторы заявляют, что получено финансирование для проведения исследования, авторства и/или публикации этой статьи. Исследовательская работа Явора Ялачкова поддержана фондом Heinrich und Erna Schaufler.Авторы вклады
YY: Концептуализация, Кураторство данных, Формальный анализ, Получение финансирования, Исследование, Методология, Управление проектом, Ресурсы, Программное обеспечение, Супервизия, Проверка, Визуализация, Написание — первоначальный черновик, Написание — редактирование и проверка. SK-A: Концептуализация, Кураторство данных, Формальный анализ, Получение финансирования, Исследование, Методология, Управление проектом, Ресурсы, Программное обеспечение, Супервизия, Проверка, Визуатизация, Написание — первоначальный черновик, Написание — редактирование и проверка. ET: Концептуализация, кураторство данных, формальный анализ, получение финансирования, исследование, методология, управление проектом, ресурсы, программное обеспечение, надзор, проверка, визуализация, написание — первоначальный черновик, написание — редактирование и проверка.
Социальное конфликт интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие любых коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть интерпретированы как потенциальный конфликт интересов.
Примечание издателя
Все утверждения, изложенные в этой статье, являются исключительно собственными авторами и не обязательно отражают позиции их аффилированных организаций, издателя, редакторов или рецензентов. Любое изделие, которое может быть оценено в этой статье, или утверждение, которое может быть сделано его производителем, не гарантируется или не поддерживается издателем.
Хотя нейропластичность может быть описана как общий термин, обозначающий способность нервной системы адаптироваться и модифицировать как свою структуру, так и функции в ответ на стимулы и опыт, в этом теме фокусируется на нейропластичности центральной нервной системы (СНС) у пациентов с МС и модельных системах МС. Мы были особенно заинтересованы в том, какие молекулярные механизмы определяют клиническое улучшение после дегенерации нервной системы; как можно измерить потенциал соответствующих процессов нейропластичности —既 клинически, так и в условиях изображения/лабораторных исследований; какие молекулы или процессы могут служить защитными факторами против дегенерации или способствовать более эффективному восстановлению; и, наконец, различаются ли иммунотерапии в их потенциале ремиелинизации и как его можно максимизировать.
Одним из менее известных, но, похоже, уже начинающих привлекать внимание непротиворечивых вмешательств в МС является фотобиомодуляция. Филхо и др. провели систематический обзор доказательств нейропротекторного эффекта данного вмешательства. Они смогли показать, что фотобиомодуляция влияет на маркеры ЦНС, связанные с воспалением, окислительным стрессом и апоптозом. Этот метод также демонстрирует некоторые улучшения в двигательной, чувствительной и когнитивной функциях у пациентов с МС. Важно отметить, что ни одно исследование не сообщало о побочных эффектах. Таким образом, хотя доказательства в настоящее время кажутся ограниченными, будущее исследование фотобиомодуляции, например, как части реабилитационных программ, кажется обоснованным.
Другой важный вклад в тему реабилитации и пластичности у пациентов с МС был представлен Петраччой и др. Здесь пациентов с МС были разделены на две группы: группу с 6-недельной телереабилитацией и группу с 6-недельной реабилитацией на месте. Вся выборка получила пользу от лечения, с заметными улучшениями на уровне групп и индивидуальных показателей во всех измеряемых областях (качество жизни, усталость, скорость обработки информации, баланс). Таким образом, телереабилитация кажется не менее эффективной, чем на месте реабилитация, и это может быть применимо к большинству пациентов — в этом исследовании группа охватывала широкий спектр физической дисфункции (EDSS от 2 до 6,5).Maiworm систематически обзор доказательств для роли фактора нейротрофической дифференциации (BDNF) в нейропротекции и нейропластичности. Автор заключил, что текущие доказательства остаются неоднозначными. Кажется, что BDNF имеет некоторые полезные эффекты в МС, так как исследования, отражающие положительные эффекты, превосходят исследования, предполагающие вредные эффекты BDNF. Кроме того, исследования, касающиеся полиморфизма Val66Met, не однозначно определили, является ли этот фактор защищающим или вредным в МС. Большинство исследований гипотезует защитный эффект посредством модуляции секреции БДФ и антивоспалительных эффектов, оказывающих различное воздействие на здоровый контроль и пациентов с MS, возможно, из-за провоспалительной среды в MS. Замали и др. изучили роль IL-22 В миэлизации с помощью модели мыши Cuprizone экспериментальный аутоиммунный энцефаломиэлит. В мышах, обработанных купризоной, применение IL-22 значительно улучшили моторные и поведенческие характеристики и активно поощряли воспоминание в корпусе каллосум. Кроме того, IL-22 Администрация привела к значительному повышению уровня транскрипции основного белка миелина (MBP). Таким образом, авторы предложили роль IL-22 в патофизиологии МС, особенно в поддержании процесса ремиелинизации.
Balloff et al. применили транскраниальную магнитную стимуляцию (ТМС) и, в частности, применение квадропульсовой стимуляции для изучения прогнозной ценности синаптической пластичности для функционального ухудшения в МС. Этот метод известен своей способностью индуцировать как долговременное усиление, так и ослабление (LTP и LTD) у здоровых лиц. Исследованный пациентский когорта показал отсутствие клинически значимых изменений в любом функциональном результате на протяжении периода наблюдения. Однако пациенты с МС, которые испытали клинически значимое ухудшение мануальной дexterity и/или визуально-пространственной памяти и обучения, имели значительно более низкий уровень синаптической пластичности на начальном этапе по сравнению с теми, у кого такого ухудшения не было. Аналогичные результаты были получены и в отношении визуально-пространственного обучения и памяти. Таким образом, индивидуальные различия в пластичности могут быть важны для функционального результата в течение времени.
Martin и Schneider в кратком обзоре сосредоточились на роли физической активности в содействии противовоспалительным и нейропротективным эффектам в МС. В целом, они заключили, что исследования вмешательств в виде физических упражнений, проведенные в мышечных моделях МС, показывают перспективу, особенно аэробные и упражнения на силу в плане задержания начала заболевания и снижения его тяжести. Они отмечают, что хотя в модельных исследованиях МС большинство вмешательств начинается до начала заболевания и до появления клинических симптомов, исследования в людях рекрутируют участников в среднем почти десять лет после диагноза и часто уже после возникновения нарушений функции. Таким образом, исследования в ранних группах с заболеванием необходимы для оценки истинного влияния физических упражнений на ход заболевания МС.Текущая тема исследования включает различные подходы и разные типы статей, которые расширили нашу понимание этого важного процесса в МС. Мы убеждены, что только через направление этих усилий и их результатов мы можем лучше понять и дать глобальную и адекватную картину различных методов, подходов и областей, активных в исследовании нейропластичности в МС.
Заявление о финансировании
Авторы заявляют, что получено финансирование для проведения исследования, авторства и/или публикации этой статьи. Исследовательская работа Явора Ялачкова поддержана фондом Heinrich und Erna Schaufler.Авторы вклады
YY: Концептуализация, Кураторство данных, Формальный анализ, Получение финансирования, Исследование, Методология, Управление проектом, Ресурсы, Программное обеспечение, Супервизия, Проверка, Визуализация, Написание — первоначальный черновик, Написание — редактирование и проверка. SK-A: Концептуализация, Кураторство данных, Формальный анализ, Получение финансирования, Исследование, Методология, Управление проектом, Ресурсы, Программное обеспечение, Супервизия, Проверка, Визуатизация, Написание — первоначальный черновик, Написание — редактирование и проверка. ET: Концептуализация, кураторство данных, формальный анализ, получение финансирования, исследование, методология, управление проектом, ресурсы, программное обеспечение, надзор, проверка, визуализация, написание — первоначальный черновик, написание — редактирование и проверка.
Социальное конфликт интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие любых коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть интерпретированы как потенциальный конфликт интересов.
Примечание издателя
Все утверждения, изложенные в этой статье, являются исключительно собственными авторами и не обязательно отражают позиции их аффилированных организаций, издателя, редакторов или рецензентов. Любое изделие, которое может быть оценено в этой статье, или утверждение, которое может быть сделано его производителем, не гарантируется или не поддерживается издателем.
Читать найденный полный текст
This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.
In the past several years, multiple sclerosis (MS) research has achieved significant progress in identifying novel disease mechanisms, diagnostic markers and therapeutic targets. The concept of NEDA-3 (no evidence of disease activity: no relapses, no disability progression, no MRI activity) seems nowadays realistic for a significant proportion of the patients on immune therapies. “Hit hard and early” or “hit smart and early” are common concepts which are often discussed as early treatment strategies.
Although the efficacy of currently available disease modifying therapies is indisputable, their effectiveness on both CNS-intrinsic neuroinflammation, neurodegeneration and neural repair is far from satisfactory. While MS symptoms can be treated, there are minimal treatment strategies to revert neurological disability or to effectively prevent gradual, relapse-independent disability accumulation (PIRA, progression independent of relapse activity). In this context, one of the main unmet needs is a better understanding of both the mechanisms driving progressive tissue loss, and the neuroplastic processes that attempt to compensate for the functional and structural tissue damage. Several studies have explored the pathways that regulate recovery from relapses and the processes that might be responsible for reverting disability progression. Investigating pharmacological and non-pharmacological interventions that facilitate remyelination and brain reorganization has resulted in several promising approaches.
While neuroplasticity can be described as a general term addressing the ability of the nervous system to adapt and modify both its structure and function in response to stimuli and experience, in this topic focused on the neuroplasticity of the central nervous system (CNS) in patients with MS and animal models of MS. We were particularly interested which molecular mechanisms determine clinical improvement after CNS demyelination; how the potential of the respective neuroplasticity processes can be measured—in both clinical and imaging/laboratory terms; which molecules or processes might serve as protective factors against demyelination or facilitate more efficient recovery; and last but not least whether immune therapies differ in their remyelination potential and how it can be maximized.
One less known but apparently already gaining attention non-pharmacological intervention in MS is photobiomodulation. Filho et al. systematically reviewed the evidence for the neuroprotective effects of this intervention. They were able to show that photobiomodulation affects CNS markers linked to inflammation, oxidative stress, and apoptosis. This method demonstrated also some improvements in motor, sensory, and cognitive functions in MS patients. Importantly, no study reported adverse effects. Thus, although the evidence seems currently limited, future exploration of photobiomodulation e.g. as a part of rehabilitation programmes seems warranted.
Another important contribution to the topic of rehabilitation and plasticity in MS was reported by Petracca et al. Here, MS patients were assigned to either a 6-week telerehabilitation or a 6-week onsite rehabilitation. The entire sample benefited from the treatments, with significant improvements observed at both group and individual levels across all measured domains (quality of life, fatigue, information processing speed, balance). Thus, telerehabilitation seems to be at least as powerful a tool as onsite rehabilitation and this might apply for most of the patients—in this study, the cohort covered a broad range of physical disability (EDSS ranging from 2 to 6.5).
Maiworm systematically reviewed the evidence for the role of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) in neuroprotection and neuroplasticity. The author concluded that the current evidence remains inconclusive. There seems to be some beneficial effect of BDNF in MS, as studies reporting positive effects outweighed studies assuming detrimental effects of BDNF. Furthermore, studies regarding the Val66Met polymorphism have not conclusively determined whether this is a protective or harmful factor in MS. Most studies hypothesized a protective effect through modulation of BDNF secretion and anti-inflammatory effects with different effects in healthy controls and patients with MS, possibly due to the pro-inflammatory milieu in MS.
Zamali et al. investigated the role of IL-22 in myelination by employing a Cuprizone mouse model of experimental autoimmune encephalomyelitis. In Cuprizone-treated mice, application of IL-22 significantly improved motor and behavioral performance and robustly promoted remyelination in the corpus callosum. Additionally, IL-22 administration led to a significant elevation in myelin basic protein (MBP) transcription. Thus, the authors suggested a role for IL-22 in the pathophysiology of MS, particularly in supporting the process of remyelination.
Balloff et al. employed transcranial magnetic stimulation (TMS) and in particular the application of quadripulse stimulation to study the predictive value of synaptic plasticity for functional decline in MS. This method is known for its ability to induce both long-term potentiation and depression (LTP and LTD) in healthy subjects. The investigated patient cohort showed no clinically relevant change in any functional outcome over the observation period. However, MS patients who experienced clinically relevant decline in manual dexterity and/or visuospatial learning and memory had significantly lower levels of synaptic plasticity at baseline compared to those without such decline. Similar results were achieved also for visuospatial learning and memory. Thus, individual variability in plasticity might be relevant for the functional outcome over time.
Martin and Schneider focused in a mini-review on the role of physical exercise in promoting anti-inflammatory and neuroprotective effects in MS. Overall, they concluded that exercise intervention studies conducted in mice models of MS are promising, in particular aerobic and strength training regimes in terms of delaying disease onset and reducing the disease severity. They note that while in animal models of MS, most exercise interventions begin before disease initiation and before any clinical sign of disease, studies in humans recruit participants on average nearly a decade after diagnosis and often once disability is established. Thus, intervention studies in early disease cohorts are necessary to estimate the true effect of exercise on the disease course in MS.
The current Research Topic included various approaches and different types of articles which broadened our understanding of this important process in MS. We firmly believe that only through channeling these efforts and their findings we are able to better understand and give a global and adequate overview of the different methods, approaches and fields which are active in the study of neuroplasticity in MS.
Funding Statement
The author(s) declare financial support was received for the research, authorship, and/or publication of this article. Yavor Yalachkov's research work has been supported by the Heinrich und Erna Schaufler-Foundation.
Author contributions
YY: Conceptualization, Data curation, Formal analysis, Funding acquisition, Investigation, Methodology, Project administration, Resources, Software, Supervision, Validation, Visualization, Writing – original draft, Writing – review & editing. SK-A: Conceptualization, Data curation, Formal analysis, Funding acquisition, Investigation, Methodology, Project administration, Resources, Software, Supervision, Validation, Visualization, Writing – original draft, Writing – review & editing. ET: Conceptualization, Data curation, Formal analysis, Funding acquisition, Investigation, Methodology, Project administration, Resources, Software, Supervision, Validation, Visualization, Writing – original draft, Writing – review & editing.
Conflict of interest
The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.
Publisher's note
All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.
Although the efficacy of currently available disease modifying therapies is indisputable, their effectiveness on both CNS-intrinsic neuroinflammation, neurodegeneration and neural repair is far from satisfactory. While MS symptoms can be treated, there are minimal treatment strategies to revert neurological disability or to effectively prevent gradual, relapse-independent disability accumulation (PIRA, progression independent of relapse activity). In this context, one of the main unmet needs is a better understanding of both the mechanisms driving progressive tissue loss, and the neuroplastic processes that attempt to compensate for the functional and structural tissue damage. Several studies have explored the pathways that regulate recovery from relapses and the processes that might be responsible for reverting disability progression. Investigating pharmacological and non-pharmacological interventions that facilitate remyelination and brain reorganization has resulted in several promising approaches.
While neuroplasticity can be described as a general term addressing the ability of the nervous system to adapt and modify both its structure and function in response to stimuli and experience, in this topic focused on the neuroplasticity of the central nervous system (CNS) in patients with MS and animal models of MS. We were particularly interested which molecular mechanisms determine clinical improvement after CNS demyelination; how the potential of the respective neuroplasticity processes can be measured—in both clinical and imaging/laboratory terms; which molecules or processes might serve as protective factors against demyelination or facilitate more efficient recovery; and last but not least whether immune therapies differ in their remyelination potential and how it can be maximized.
One less known but apparently already gaining attention non-pharmacological intervention in MS is photobiomodulation. Filho et al. systematically reviewed the evidence for the neuroprotective effects of this intervention. They were able to show that photobiomodulation affects CNS markers linked to inflammation, oxidative stress, and apoptosis. This method demonstrated also some improvements in motor, sensory, and cognitive functions in MS patients. Importantly, no study reported adverse effects. Thus, although the evidence seems currently limited, future exploration of photobiomodulation e.g. as a part of rehabilitation programmes seems warranted.
Another important contribution to the topic of rehabilitation and plasticity in MS was reported by Petracca et al. Here, MS patients were assigned to either a 6-week telerehabilitation or a 6-week onsite rehabilitation. The entire sample benefited from the treatments, with significant improvements observed at both group and individual levels across all measured domains (quality of life, fatigue, information processing speed, balance). Thus, telerehabilitation seems to be at least as powerful a tool as onsite rehabilitation and this might apply for most of the patients—in this study, the cohort covered a broad range of physical disability (EDSS ranging from 2 to 6.5).
Maiworm systematically reviewed the evidence for the role of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) in neuroprotection and neuroplasticity. The author concluded that the current evidence remains inconclusive. There seems to be some beneficial effect of BDNF in MS, as studies reporting positive effects outweighed studies assuming detrimental effects of BDNF. Furthermore, studies regarding the Val66Met polymorphism have not conclusively determined whether this is a protective or harmful factor in MS. Most studies hypothesized a protective effect through modulation of BDNF secretion and anti-inflammatory effects with different effects in healthy controls and patients with MS, possibly due to the pro-inflammatory milieu in MS.
Zamali et al. investigated the role of IL-22 in myelination by employing a Cuprizone mouse model of experimental autoimmune encephalomyelitis. In Cuprizone-treated mice, application of IL-22 significantly improved motor and behavioral performance and robustly promoted remyelination in the corpus callosum. Additionally, IL-22 administration led to a significant elevation in myelin basic protein (MBP) transcription. Thus, the authors suggested a role for IL-22 in the pathophysiology of MS, particularly in supporting the process of remyelination.
Balloff et al. employed transcranial magnetic stimulation (TMS) and in particular the application of quadripulse stimulation to study the predictive value of synaptic plasticity for functional decline in MS. This method is known for its ability to induce both long-term potentiation and depression (LTP and LTD) in healthy subjects. The investigated patient cohort showed no clinically relevant change in any functional outcome over the observation period. However, MS patients who experienced clinically relevant decline in manual dexterity and/or visuospatial learning and memory had significantly lower levels of synaptic plasticity at baseline compared to those without such decline. Similar results were achieved also for visuospatial learning and memory. Thus, individual variability in plasticity might be relevant for the functional outcome over time.
Martin and Schneider focused in a mini-review on the role of physical exercise in promoting anti-inflammatory and neuroprotective effects in MS. Overall, they concluded that exercise intervention studies conducted in mice models of MS are promising, in particular aerobic and strength training regimes in terms of delaying disease onset and reducing the disease severity. They note that while in animal models of MS, most exercise interventions begin before disease initiation and before any clinical sign of disease, studies in humans recruit participants on average nearly a decade after diagnosis and often once disability is established. Thus, intervention studies in early disease cohorts are necessary to estimate the true effect of exercise on the disease course in MS.
The current Research Topic included various approaches and different types of articles which broadened our understanding of this important process in MS. We firmly believe that only through channeling these efforts and their findings we are able to better understand and give a global and adequate overview of the different methods, approaches and fields which are active in the study of neuroplasticity in MS.
Funding Statement
The author(s) declare financial support was received for the research, authorship, and/or publication of this article. Yavor Yalachkov's research work has been supported by the Heinrich und Erna Schaufler-Foundation.
Author contributions
YY: Conceptualization, Data curation, Formal analysis, Funding acquisition, Investigation, Methodology, Project administration, Resources, Software, Supervision, Validation, Visualization, Writing – original draft, Writing – review & editing. SK-A: Conceptualization, Data curation, Formal analysis, Funding acquisition, Investigation, Methodology, Project administration, Resources, Software, Supervision, Validation, Visualization, Writing – original draft, Writing – review & editing. ET: Conceptualization, Data curation, Formal analysis, Funding acquisition, Investigation, Methodology, Project administration, Resources, Software, Supervision, Validation, Visualization, Writing – original draft, Writing – review & editing.
Conflict of interest
The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.
Publisher's note
All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.