[The role of glutamate in the pathogenesis of multiple sclerosis]

Zh Nevrol Psikhiatr Im S S Korsakova. 2019;119(8):160-167. doi: 10.17116/jnevro2019119081160.
[Article in Russian]

Abstract

The results of recent studies indicate that the hyperactivation of the glutamatergic system plays an important role in the pathophysiology of multiple sclerosis (MS). In addition to the well-known direct toxic effect of the excessive extracellular level of the glutamate neurotransmitter on neurons, additional mechanisms of glutamate-induced cell damage have been described in the literature, including effects on oligodendrocytes, astrocytes, endothelial cells and immune cells. The study of these toxic effects will reveal the possible link between various pathological hallmarks of MS, such as axonal damage, oligodendrocyte death, demyelination, neurodegeneration, autoimmune reactions and dysfunction of blood-brain barrier. Understanding the mechanisms underlying the glutamate toxicity will contribute to the development of new therapeutic approaches for the diagnosis and treatment of patients with MS. This review focuses on the mechanisms that lead to an increase in the concentration of neurotransmitter glutamate and excitotoxicity in the context of the pathogenesis of this disease. Also the authors present the data on existing and currently developed medicines and therapeutic approaches to regulate the activity of the glutamatergic system.

Результаты исследований последних лет свидетельствуют о том, что гиперактивация глутаматергической системы играет важную роль в патофизиологии рассеянного склероза (РС). Помимо хорошо известных непосредственных токсических эффектов нейромедиатора глутамата на нейроны описаны дополнительные механизмы глутамат-индуцированного клеточного повреждения, включая воздействие на олигодендроциты, астроциты, эндотелиальные и иммунные клетки. Эти токсические эффекты могут раскрыть связь между различными патологическими звеньями РС, такими как аксональное повреждение, гибель олигодендроцитов, демиелинизация, аутоиммунные реакции, дисфункция гематоэнцефалического барьера. Понимание механизмов, лежащих в основе глутаматной токсичности при РС, может способствовать разработке новых подходов для диагностики, лечения и ведения пациентов с РС. В обзоре приводятся сведения о механизмах, приводящих к повышению концентрации нейромедиатора глутамата и эксайтотоксичности, в контексте патогенеза заболевания. Также приводятся данные о существующих и разрабатываемых в настоящее время лекарственных препаратах и терапевтических подходах, способных регулировать работу глутаматергической системы.

Keywords: NMDA-receptors; T-cells; excitotoxicity of glutamate; glutamate; glutamate receptors; multiple sclerosis.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Demyelinating Diseases* / physiopathology
  • Endothelial Cells
  • Glutamic Acid* / physiology
  • Humans
  • Multiple Sclerosis* / physiopathology
  • Oligodendroglia

Substances

  • Glutamic Acid