A aquaporina-4 (AQP-4) é o principal canal de água localizado no sistema nervoso central (SNC). Durante o aumento do potássio (K+) extracelular, a captação de K+ pelos astrócitos está provavelmente associada com o co-transporte de água. Neste caso, a AQP-4 poderia servir como uma rota de saída para a água, e isto seria vantajoso para a liberação de K+ se a permeabilidade à água da AQP-4 fosse aumentada pela alta concentração de K+ extracelular. Diversos estudos demonstraram a sobreposição da expressão ontogenética de AQP-4 e do canal retificador interno de K+ Kir 4.1, sugerindo uma associação molecular da AQP-4 e Kir 4.1 no tamponamento espacial do K+, o que facilitaria o movimento de água através da membrana plasmática. A S100B é uma proteína expressa e secretada no SNC principalmente por astrócitos, que possui efeitos neurotróficos quando expressa em concentrações nanomolar (nM) e efeitos neurotóxicos quando presente em concentrações micromolar (μM). Foi demonstrado um aumento compensatório na AQP-4 em resposta a superexpressão de S100B, no entanto ainda não foi demonstrado se a AQP-4 ou os canais Kir 4.1 podem modular a secreção de S100B. Além disso, há poucos relatos sobre as alterações da expressão de AQP-4 e Kir 4.1 ao longo do desenvolvimento cerebral. Nós investigamos se a secreção de S100B é alterada em fatias hipocampais de ratos com diferentes idades (15, 30, 45, 60 e 90 dias) expostas à inibidores de AQP-4 e Kir 4.1 e se ocorrem alterações na expressão de AQP-4 e Kir 4.1 em cérebros de ratos com 15, 30, 60 e 90 dias. Observamos um aumento na secreção de S100B em hipocampos de ratos mais jovens expostos a acetazolamida (AZA) e tetraetilamônio (TEA), inibidores de AQP-4, e uma diminuição na secreção de S100B em hipocampo de ratos expostos a cloreto de bário (BaCl2), inibidor de Kir 4.1. Também encontramos uma diminuição na expressão de AQP-4 nos hipocampos de ratos com 60 e 90 dias quando comparados com os mais jovens e uma diminuição na expressão de Kir 4.1 em animais de 90 dias. Apesar da AQP-4 e Kir 4.1 estarem co-localizadas e apresentarem um padrão de expressão similar, o mecanismo pelo qual estas proteínas modulam a secreção de S100B parece ser independente. / The aquaporin-4 (AQP-4) is the main water channel located in the central nervous system (CNS). During the increase of extracellular potassium (K+), this is take up by astrocytes and probably is associated with the co-transport of water. In this case, the AQP-4 could serve as an exit route for the water, and it would be advantageous for the release of K+ if the permeability to water of AQP-4 was increased by high extracellular K+ concentration. Several studies have demonstrated the overlap between ontogenetic expression of AQP-4 and inwardly rectifying K+ channel Kir 4.1, suggesting a molecular association of AQP-4 and Kir 4.1 in the K+ spatial buffer, which facilitates the trespass of water across the plasma membrane. The S100B protein is expressed and secreted by astrocytes in the CNS, which has neurotrophic effects when expressed in the nanomolar (nM) concentrations and neurotoxic effects when present at concentrations micromolar (μM). It has been shown a compensatory increase in AQP-4 in response to overexpression of S100B, but has not yet been demonstrated if the AQP-4 channels or Kir 4.1 may modulate the secretion of S100B. In addition, there are few reports showing changes in the expression of Kir 4.1 and AQP-4 along the developing brains. We investigated whether S100B secretion is altered in hippocampal slices from rats with different ages (15, 30, 45, 60 and 90 days old) exposured to inhibitors of AQP-4 and Kir 4.1 and if there are changes in the expression of AQP-4 and Kir 4.1 in brain of 15, 30, 60 and 90-days old rats. We observed an increase in S100B secretion in hippocampus of younger rats exposed to tetraethylammonium (TEA) and acetazolamide (AZA), AQP-4 inhibitors and a decrease in the secretion of S100B in hippocampus of rats exposed to barium chloride (BaCl2), an inhibitor of Kir 4.1. We also found a decrease in AQP-4 expression in hippocampus of rats with 60 and 90 days old when compared with younger rats and a decrease in the expression of Kir 4.1 in 90-days old animals. Despite the Kir 4.1 and AQP-4 are co-located and present a similar pattern of expression, the mechanism by which these proteins modulate S100B secretion seems to be independent

A aquaporina-4 (AQP-4) é o principal canal de água localizado no sistema nervoso central (SNC). Durante o aumento do potássio (K+) extracelular, a captação de K+ pelos astrócitos está provavelmente associada com o co-transporte de água. Neste caso, a AQP-4 poderia servir como uma rota de saída para a água, e isto seria vantajoso para a liberação de K+ se a permeabilidade à água da AQP-4 fosse aumentada pela alta concentração de K+ extracelular. Diversos estudos demonstraram a sobreposição da expressão ontogenética de AQP-4 e do canal retificador interno de K+ Kir 4.1, sugerindo uma associação molecular da AQP-4 e Kir 4.1 no tamponamento espacial do K+, o que facilitaria o movimento de água através da membrana plasmática. A S100B é uma proteína expressa e secretada no SNC principalmente por astrócitos, que possui efeitos neurotróficos quando expressa em concentrações nanomolar (nM) e efeitos neurotóxicos quando presente em concentrações micromolar (μM). Foi demonstrado um aumento compensatório na AQP-4 em resposta a superexpressão de S100B, no entanto ainda não foi demonstrado se a AQP-4 ou os canais Kir 4.1 podem modular a secreção de S100B. Além disso, há poucos relatos sobre as alterações da expressão de AQP-4 e Kir 4.1 ao longo do desenvolvimento cerebral. Nós investigamos se a secreção de S100B é alterada em fatias hipocampais de ratos com diferentes idades (15, 30, 45, 60 e 90 dias) expostas à inibidores de AQP-4 e Kir 4.1 e se ocorrem alterações na expressão de AQP-4 e Kir 4.1 em cérebros de ratos com 15, 30, 60 e 90 dias. Observamos um aumento na secreção de S100B em hipocampos de ratos mais jovens expostos a acetazolamida (AZA) e tetraetilamônio (TEA), inibidores de AQP-4, e uma diminuição na secreção de S100B em hipocampo de ratos expostos a cloreto de bário (BaCl2), inibidor de Kir 4.1. Também encontramos uma diminuição na expressão de AQP-4 nos hipocampos de ratos com 60 e 90 dias quando comparados com os mais jovens e uma diminuição na expressão de Kir 4.1 em animais de 90 dias. Apesar da AQP-4 e Kir 4.1 estarem co-localizadas e apresentarem um padrão de expressão similar, o mecanismo pelo qual estas proteínas modulam a secreção de S100B parece ser independente. / The aquaporin-4 (AQP-4) is the main water channel located in the central nervous system (CNS). During the increase of extracellular potassium (K+), this is take up by astrocytes and probably is associated with the co-transport of water. In this case, the AQP-4 could serve as an exit route for the water, and it would be advantageous for the release of K+ if the permeability to water of AQP-4 was increased by high extracellular K+ concentration. Several studies have demonstrated the overlap between ontogenetic expression of AQP-4 and inwardly rectifying K+ channel Kir 4.1, suggesting a molecular association of AQP-4 and Kir 4.1 in the K+ spatial buffer, which facilitates the trespass of water across the plasma membrane. The S100B protein is expressed and secreted by astrocytes in the CNS, which has neurotrophic effects when expressed in the nanomolar (nM) concentrations and neurotoxic effects when present at concentrations micromolar (μM). It has been shown a compensatory increase in AQP-4 in response to overexpression of S100B, but has not yet been demonstrated if the AQP-4 channels or Kir 4.1 may modulate the secretion of S100B. In addition, there are few reports showing changes in the expression of Kir 4.1 and AQP-4 along the developing brains. We investigated whether S100B secretion is altered in hippocampal slices from rats with different ages (15, 30, 45, 60 and 90 days old) exposured to inhibitors of AQP-4 and Kir 4.1 and if there are changes in the expression of AQP-4 and Kir 4.1 in brain of 15, 30, 60 and 90-days old rats. We observed an increase in S100B secretion in hippocampus of younger rats exposed to tetraethylammonium (TEA) and acetazolamide (AZA), AQP-4 inhibitors and a decrease in the secretion of S100B in hippocampus of rats exposed to barium chloride (BaCl2), an inhibitor of Kir 4.1. We also found a decrease in AQP-4 expression in hippocampus of rats with 60 and 90 days old when compared with younger rats and a decrease in the expression of Kir 4.1 in 90-days old animals. Despite the Kir 4.1 and AQP-4 are co-located and present a similar pattern of expression, the mechanism by which these proteins modulate S100B secretion seems to be independent

A aquaporina-4 (AQP-4) é o principal canal de água localizado no sistema nervoso central (SNC). Durante o aumento do potássio (K+) extracelular, a captação de K+ pelos astrócitos está provavelmente associada com o co-transporte de água. Neste caso, a AQP-4 poderia servir como uma rota de saída para a água, e isto seria vantajoso para a liberação de K+ se a permeabilidade à água da AQP-4 fosse aumentada pela alta concentração de K+ extracelular. Diversos estudos demonstraram a sobreposição da expressão ontogenética de AQP-4 e do canal retificador interno de K+ Kir 4.1, sugerindo uma associação molecular da AQP-4 e Kir 4.1 no tamponamento espacial do K+, o que facilitaria o movimento de água através da membrana plasmática. A S100B é uma proteína expressa e secretada no SNC principalmente por astrócitos, que possui efeitos neurotróficos quando expressa em concentrações nanomolar (nM) e efeitos neurotóxicos quando presente em concentrações micromolar (μM). Foi demonstrado um aumento compensatório na AQP-4 em resposta a superexpressão de S100B, no entanto ainda não foi demonstrado se a AQP-4 ou os canais Kir 4.1 podem modular a secreção de S100B. Além disso, há poucos relatos sobre as alterações da expressão de AQP-4 e Kir 4.1 ao longo do desenvolvimento cerebral. Nós investigamos se a secreção de S100B é alterada em fatias hipocampais de ratos com diferentes idades (15, 30, 45, 60 e 90 dias) expostas à inibidores de AQP-4 e Kir 4.1 e se ocorrem alterações na expressão de AQP-4 e Kir 4.1 em cérebros de ratos com 15, 30, 60 e 90 dias. Observamos um aumento na secreção de S100B em hipocampos de ratos mais jovens expostos a acetazolamida (AZA) e tetraetilamônio (TEA), inibidores de AQP-4, e uma diminuição na secreção de S100B em hipocampo de ratos expostos a cloreto de bário (BaCl2), inibidor de Kir 4.1. Também encontramos uma diminuição na expressão de AQP-4 nos hipocampos de ratos com 60 e 90 dias quando comparados com os mais jovens e uma diminuição na expressão de Kir 4.1 em animais de 90 dias. Apesar da AQP-4 e Kir 4.1 estarem co-localizadas e apresentarem um padrão de expressão similar, o mecanismo pelo qual estas proteínas modulam a secreção de S100B parece ser independente. / The aquaporin-4 (AQP-4) is the main water channel located in the central nervous system (CNS). During the increase of extracellular potassium (K+), this is take up by astrocytes and probably is associated with the co-transport of water. In this case, the AQP-4 could serve as an exit route for the water, and it would be advantageous for the release of K+ if the permeability to water of AQP-4 was increased by high extracellular K+ concentration. Several studies have demonstrated the overlap between ontogenetic expression of AQP-4 and inwardly rectifying K+ channel Kir 4.1, suggesting a molecular association of AQP-4 and Kir 4.1 in the K+ spatial buffer, which facilitates the trespass of water across the plasma membrane. The S100B protein is expressed and secreted by astrocytes in the CNS, which has neurotrophic effects when expressed in the nanomolar (nM) concentrations and neurotoxic effects when present at concentrations micromolar (μM). It has been shown a compensatory increase in AQP-4 in response to overexpression of S100B, but has not yet been demonstrated if the AQP-4 channels or Kir 4.1 may modulate the secretion of S100B. In addition, there are few reports showing changes in the expression of Kir 4.1 and AQP-4 along the developing brains. We investigated whether S100B secretion is altered in hippocampal slices from rats with different ages (15, 30, 45, 60 and 90 days old) exposured to inhibitors of AQP-4 and Kir 4.1 and if there are changes in the expression of AQP-4 and Kir 4.1 in brain of 15, 30, 60 and 90-days old rats. We observed an increase in S100B secretion in hippocampus of younger rats exposed to tetraethylammonium (TEA) and acetazolamide (AZA), AQP-4 inhibitors and a decrease in the secretion of S100B in hippocampus of rats exposed to barium chloride (BaCl2), an inhibitor of Kir 4.1. We also found a decrease in AQP-4 expression in hippocampus of rats with 60 and 90 days old when compared with younger rats and a decrease in the expression of Kir 4.1 in 90-days old animals. Despite the Kir 4.1 and AQP-4 are co-located and present a similar pattern of expression, the mechanism by which these proteins modulate S100B secretion seems to be independent

Orientadores: Leonilda Maria Barbosa dos Santos, Benito Pereira Damasceno / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-22T19:26:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_FelipevonGlehn_D.pdf: 6687964 bytes, checksum: 5e92607a118fbc6e4c8085aa93b540a0 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A Neuromielite óptica (NMO) é uma doença inflamatória e desmielinizante do SNC, de natureza autoimune, caracterizada por surtos graves de neurite óptica e mielite transversa, de evolução mais freqüente na forma recidivante-remitente, com pouca remissão dos déficits entre as crises, altamente incapacitante. A presença do anticorpo anti-aquaporina 4 (anti-AQP4) foi descrito em 73% a 91% dos pacientes com diagnóstico de NMO. Doenças autoimunes podem frequentemente ser desencadeadas após infecções por micro-organismos, como agentes virais. A NMO e a infecção pelo HTLV-1 possuem prevalência coincidentemente elevada em certas áreas do globo, como o Brasil. Com o objetivo de avaliar a associação do HTLV-1 com a NMO, foi pesquisada a presença de anti-AQP4 e anti-HTLV-1 em 34 pacientes com DENMO, 43 pacientes infectados com HTLV-1, assintomáticos ou com a doença mielopatia associada ao HTLV-1 (HAM/TSP) e 23 controles sadios. Nenhum paciente com DENMO apresentou sorologia positiva para HTLV-1. Nenhum paciente infectado pelo HTLV-1 apresentou soropositividade para anti-AQP4. 60% dos casos de DENMO foram positivos para anti-AQP4. Esses resultados sugerem que a mielopatia associada à variante aguda da HAM/TSP e aquela associada ao anticorpo anti-AQP4 são entidades clínicas distintas, e provalvemente, não relacionadas de forma patogênica ao HTLV-1 em nosso meio. O cérebro humano expressa amplamente AQP4, mas estudos anatomopatológicos e de neuroimagem não detectaram lesões corticais desmielinizantes ou infiltrados inflamatórios no DENMO. A fim de avaliar melhor a presença de alterações estruturais nas substâncias cinzenta e branca encefálicas no DENMO, foram estudados 34 pacientes por RNM de 3T e tomografia de coerência óptica retiniana pareados com controles sadios, divididos nas apresentações NMO, mielite transversa longitudinal extensa (MTLE) e neurite óptica (NO), além de soropositivos versus soronegativo para anti-AQP4 e 5 anos ou menos de doença versus mais de 5 anos de doença. Houve maior grau de atrofia retiniana nos grupos NMO e NO, além dos grupos anti-AQP4+ e mais de 5 anos de doença. Foi constatado maior grau de atrofia cortical cerebral e estruturas da substância branca nos grupos NMO e MTLE, anti-AQP4+ e mais de 5 anos de doença. A atrofia retiniana se correlacionou positivamente com a atrofia do lobo occipital. Esses dados sugerem que o DENMO está associado à atrofia de estruturas das substâncias cinzenta e branca cerebrais; que a atrofia não se limita apenas às áreas das vias sensorial, motora e visual, mas é mais difusa; que quanto maior o tempo de doença e a presença do anticorpo anti-AQP4, maior é o grau de atrofia cortical, configurando estes fatores, tempo e anti-AQP4+, como de pior prognóstico; e a correlação positiva entre atrofia da camada de fibras nervosas retinianas e atrofia pericalcarina, além da escala de incapacidade funcional expandida (EDSS), sugere que a degeneração neuronal retrógrada e/ou anterógrada do tipo Walleriana é um importante causador da atrofia cortical no DENMO / Abstract: Neuromyelitis optica (NMO) is an inflammatory disease of the central nervous system (CNS) of putative autoimmune aetiology, which is characterized by severe attacks of myelitis and optic neuritis (ON). A relapsing course with rapid accumulation of neurological deficits with little or no remission is common. The NMO is autoimmune in nature and antibodies to Aquaporin 4 (AQP4) are associated with the development of the disease. AQP4 is the most common water channel protein of CNS; present in astrocytes processes, endothelium and piamater meninges. It predominates at some sites of the CNS, as optic nerve, brain stem and gray matter of medulla, the same sites of the usual inflammatory lesions. Autoimmune diseases may be triggered by microorganism infections and NMO and HTLV-1 infection have coincidentally high prevalence in certain areas of the world including Brazil. To study a possible relationship between these two diseases, we determined the seroprevalence of antibodies to AQP4 in 43 patients with HTLV-1 infection, asymptomatic or with HTLV-1 associated myelopathy (HAM/TSP) and that of HTLV-1 antibodies in patients with neuromyelitis optica spectrum disorders (NMOSD). AQP4ab positivity was found in 60% of NMOSD patients, but in none of the HAM/TSP patients and none of the asymptomatic HTLV-1 infected individuals. Conversely, all AQP4-Ab-positive NMOSD patients were negative for HTLV-1 antibodies. The results argue both against a role of antibodies to AQP4 in the pathogenesis of HAM/TSP and against an association between HTLV-1 infection and the development of AQP4-Ab. Moreover, the absence of HTLV-1 in all patients with NMOSD suggests that HTLV-1 is not a common trigger of acute attacks in patients with AQP4-Ab positive NMOSD in populations with high HTLV-1 seroprevalence. Although AQP4 is also expressed widely in the human brain cortex, beyond the common sites of lesions in NMO, recent studies have found no MRI or histopathological evidence for cortical demyelination. To investigate magnetic resonance imaging (MRI) patterns of gray matter (GM) and white matter (WM) abnormalities in patients with NMO and its incomplete forms, isolated longitudinally extensive transverse myelitis and optic neuritis, and to assess the prognostic impact of GM and WM abnormalities in these conditions, we performed both 3T high-resolution T1-weighted and diffusion tensor MRI in thirty-four patients with NMO spectrum disorders (NMOSD) and 34 matched healthy controls. Voxel-based morphometry (SPM8/MATLAB2012b), cortical analyses (Freesurfer), and diffusion tensor imaging analyses (TBSS-FSL) were used to investigate brain abnormalities. In addition, retinal nerve fiber layer was measured by means of optic coherence tomography (OCT). These analyses resulted in following findings: (1) NMOSD is associated with GM and WM atrophy, which encompasses more brain structures than the motor, sensory, and visual pathways; (2) this atrophy is more widespread in patients with NMO and LETM than in patients with ON; (3) the extent of GM atrophy correlates with disease duration, and (4) GM/WM atrophy in NMOSD is more pronounced in AQP4 antibody-seropositive than in -seronegative patients. Furthermore, it was demonstrated for the first time in NMOSD a correlation between RNFL atrophy and GM atrophy in the occipital lobes as assessed by OCT, indicating a role for retrograde degeneration in GM atrophy and suggesting that the extent of brain GM/WM atrophy may be of prognostic relevance in NMOSD / Doutorado / Neurologia / Doutor em Ciências Médicas

Orientador: Marcelo Brocchi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-23T06:15:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Medici_MarceladosAnjos_M.pdf: 9527499 bytes, checksum: 3e5801335af84a91e3a95359e36cb43b (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A neuromielite ótica (NMO) é uma doença inflamatória do sistema nervoso central. Por muito tempo, a NMO foi considerada uma variante da Esclerose Múltipla (EM). Atualmente, as duas doenças são distinguidas por meio de exames da neuroimagem e achados laboratoriais. Em 2004, mostrou-se a presença de um anticorpo, inicialmente nomeado de anti-NMO, em 85% dos pacientes portadores de NMO. Pacientes com EM clássica não apresentam esse anticorpo em seu soro. Através de técnicas de imunofluorescência indireta, em que o soro do paciente entra em contato com tecido de SNC de camundongos ou de macacos, mostrou-se que o alvo desse anticorpo era a aquaporina-4 (AQP4). Alguns pacientes podem apresentar também autoanticorpos que reconhecem a mielina de oligodendrócito (MOG). A obtenção da AQP4 recombinante seria de grande importância para aplicação em imunodiagnóstico e pesquisa científica. Como a AQP4 é uma proteína transmembrânica, visamos nesse trabalho melhorar o rendimento e a solubilização da proteína recombinante. Buscando maximizar o processo de expressão da AQP4 em E. coli, foram escolhidos vetores de expressão e linhagens apropriadas para expressão de proteínas heterólogas recombinantes. Ainda, foram utilizados alguns artifícios moleculares, como a utilização de proteínas e tags de fusão e o aprimoramento do processo de extração protéica. Desta forma, neste estudo descrevemos a clonagem e expressão da AQP4 humana e a detecção de anticorpos anti-MOG no soro de pacientes com diagnóstico de NMO / Abstract: Neuromyelitis optica (NMO) is an inflammatory disease of the central nervous system (CNS). For a long time, NMO was considered a Multiple Sclerosis (MS) variant. Nowadays, the two diseases are differentiated by neuroimaging exams and laboratorial findings. In 2004 was shown the presence of an antibody, initially named anti-NMO, in 85% of NMO patients. Classic MS patients were tested seronegative for this antibody. Through indirect immunofluorescence techniques, in which patient's serum and CNS tissue from mice and monkeys are in contact with each other, was shown that the antibody's target was aquaporin-4 (AQP4). Some patients can also present autoantibodies against myelin oligodendrocyte protein (MOG). The attainment of recombinant AQP4 would be of great importance for immunodiagnosis and scientific research applications. As the AQP4 is a transmembranic protein, the improvement of the recombinant protein yields and its solubility were envisioned for this study. Seeking to maximize the AQP4 expression process in E. coli, we chose expression vectors and specific safe lineages for heterologous recombinant protein expression. Moreover, molecular artifice was utilized, as fusion proteins and tags and the enhancement of protein extraction process. Therefore, the purpose of this study was to clone and express human AQP4 and the detection of anti-MOG antibodies in NMO patients' serum / Mestrado / Imunologia / Mestra em Genética e Biologia Molecular

Racional: A epilepsia do lobo temporal está comumente associada à farmacorresistência e tem a esclerose hipocampal como achado neuropatológico em mais da metade dos casos. Histologicamente, a esclerose hipocampal está associada à perda neuronal diferencial e gliose, além de alterações nos níveis de moléculas associadas à homeostase da água tecidual, como a aquaporina 4 e a molécula de matriz sulfato de condroitina. Em imagens de ressonância nuclear magnética, a esclerose é caracterizada por redução de volume em sequências ponderadas em T1, aumento de sinal e tempo de relaxamento em sequências ponderadas em T2 e redução na transferência de magnetização. Justificativa e Objetivos: Uma vez que tanto o sinal T2 quando a transferência de magnetização são dependentes da água tecidual, nosso objetivo é avaliar, na formação hipocampal de pacientes com epilepsia do lobo temporal, as correlações entre populações celulares e moléculas ligadas à homeostase da água e as imagens ponderadas em T2 e transferência de magnetização. Visamos ainda definir, na formação hipocampal de indivíduos sem alterações neuropatológicas, o volume de cada um dos subcampos hipocampais. Metodologia: Pacientes com epilepsia do lobo temporal farmacorresistente (ELT, n = 43), bem como voluntários sadios (controle radiológico, CH, n = 20), foram submetidos a exames de ressonância magnética em máquina de 3T para mensuração da volumetria hipocampal, tempo de relaxamento T2 e transferência de magnetização hipocampal (exames in vivo). Após o tratamento cirúrgico para o controle das crises, os hipocampos dos pacientes com ELT foram fixados por 8 dias e submetidos aos exames ex vivo em máquina de 3T para cálculo do tempo de relaxamento T2 de cada subcampo hipocampal. Hipocampos controle (Controle historadiológico, CHR, n = 14), foram obtidos de autópsias de pacientes sem histórico ante-mortem de doença neurológica ou presença de patologia no exame do encéfalo pos mortem. Ambos os grupos controle foram pareados para idade em relação ao grupo ELT. Alguns dos casos CHR (n = 6) foram também submetidos à imagem 3D T2 em máquina de 4,7T para cálculo de volumetria dos subcampos hipocampais. Após emblocamento em parafina, secções coronais hipocampais dos casos CHR e ELT foram submetidas às técnicas de histoquímica básica Hematoxilina e Eosina e Luxol Fast Blue, e às imuno-histoquímicas para avaliação das populações neuronais (NeuN), astrócitos reativos (GFAP), micróglias ativadas (HLA-DR) e para a expressão de aquaporina 4 (AQP4) e níveis de sulfato de condroitina (CS-56). Para a comparação entre os grupos, foram realizados testes t para dados paramétricos e Mann-Whitney para dados não-paramétricos. Testes de correlação foram empregados para análise da associação entre as avaliações histológicas e os exames de ressonância magnética. Resultados: Pacientes com ELT apresentaram menor volume hipocampal, maior tempo de relaxamento T2 e menor transferência de magnetização no exame in vivo, quando comparados com o CR. O exame ex vivo para a volumetria dos subcampos hipocampais em casos do grupo CHR indicou que a fascia dentata, a região CA1 e o subículo correspondem à 85 % do volume hipocampal total. Quanto ao tempo de relaxamento T2 ex vivo, foi observado aumento em todos os subcampos hipocampais do grupo ELT, à exceção da fascia dentata, quando comparados ao CHR. A avaliação da densidade neuronal indicou redução significativa em todos os subcampos dos casos ELT, à exceção do subículo, quando comparados ao CHR. Em relação aos valores do grupo CHR, foi observada astrogliose em quase todos subcampos da formação hipocampal (a exceção da zona subgranular e do hilo) e microgliose em todos os subcampos (exceto pelo subículo) dos casos com ELT. Pacientes com ELT apresentaram redução na expressão de aquaporina 4 perivascular em todos os subcampos do hipocampo, comparados ao CHR. Aumento nos níveis de sulfato de condroitina foi observado em todos os subcampos da formação hipocampal, à exceção da camada granular, nos pacientes com ELT. O volume hipocampal e a transferência de magnetização in vivo dos pacientes com ELT correlacionaram-se tanto com a população neuronal como com os níveis de sulfato de condroitina, enquanto que o tempo de relaxamento in vivo correlacionou-se com a população astroglial e os níveis de sulfato de condroitina. O exame ex vivo corroborou a correlação entre a população glial e o tempo de relaxamento observado nos pacientes com ELT. A diferença entre o tempo de relaxamento in vivo e ex vivo correlacionou-se tanto com a difusibilidade da água no tecido como com os níveis de sulfato de condroitina. Conclusões: Nossos dados indicam correlação entre a patologia hipocampal e as imagens de ressonância nuclear magnética, sendo que a maior qualidade das imagens ex vivo permitiu uma avaliação mais direta entre o sinal de ressonância e a patologia, indicando importância da população celular e matriz extracelular para o volume hipocampal e a transferência de magnetização, e da astrogliose para o tempo de relaxamento T2. Finalmente, nossos dados mostraram que CA1, subículo e fascia dentata tem grande participação no volume hipocampal, sendo que alterações nestas regiões tem um papel mais relevante nas alterações observadas na ressonância magnética, como indicado por nossas correlações. / Rationale: Drug resistant temporal lobe epilepsy is often associated with hippocampal sclerosis. Histological evaluation reveals differential neuronal loss, gliosis and changes in molecules associated with water homeostasis, such as aquaporin 4 and chondroitin sulfate. Magnetic resonance imaging in these cases often reveals hippocampal atrophy, increased T2 signal and T2 relaxation and reduced magnetization transfer ratio in the hippocampus. Aims: Once both T2 signal and magnetization transfer are affected by tissue water, our goal was to evaluate, in the hippocampus of drug-resistant temporal lobe epilepsy patients who underwent surgery for seizure control, the associations between cellular populations, aquaporin 4 and chondroitin sulfate with T2 relaxation time and magnetization transfer. Additionally, we intended to measure the individual volume of each hippocampal subfield in hippocampus from patients without neurological disease. Methods: Patients with drug-resistant temporal lobe epilepsy (TLE, n = 43) and age-matched health volunteers (radiological control, RC, n = 20) were submitted to magnetic resonance in a 3T machine for hippocampal volumetry measure, T2 relaxation and magnetization transfer (in vivo examination). After surgical treatment for seizure control, hippocampi from the TLE patients were fixed in formalin for 8 days and then submitted to ex vivo imaging in 3T for relaxation time of every hippocampal subfield. Control hippocampi were obtained from autopsies of age-matched patients without ante mortem history of neurological disease or post mortem neurological pathology, and underwent the same ex vivo imaging (histo-radiological control, HRC, n = 14). Six cases from the HRC underwent 3D T2 imaging in a 4.7T machine, in order to measure the volumes of the hippocampal subfields. Paraffin embedded hippocampal sections from TLE and HRC were submitted to Hematoxilin-Eosin and Luxol Fast Blue histochemistries, and to immunohistochemistries for the evaluation of neurons (NeuN), reactive astrocytes (GFAP), activated microglia (HLA-DR), for aquaporin 4 (AQP4) and for chondroitin sulfate (CS-56). Students t-test or Mann-Whitneys test were performed for comparison between groups, and correlation tests were performed for the comparison between histological and magnetic resonance measures. Results: Patients with TLE presented reduced hippocampal volume, increased T2 relaxation time and reduced magnetization transfer, when compared to RC. The ex vivo volumetry of the hippocampal subfields revealed that fascia dentata, CA1 and subiculum together correspond to 85 % of the total hippocampal volume. Ex vivo relaxation time, as the in vivo, were increased in the subfields of TLE patients, when compared to HRC. Compared to HRC, TLE patients presented neuron loss and microgliosis in all hippocampal subfields but the subiculum, and astrogliosis in all hippocampal subfields but the subgranule zone and the hilus. Reduced perivascular aquaporin 4 was observed in all hippocampal subfields of TLE patients, and increased chondroitin sulfate was observed in all hippocampal subfields, with the exception of granule cell layer, of TLE patients, when compared to HRC. In TLE, both in vivo hippocampal volume and magnetization transfer correlated with the levels of chondroitin sulfate and the neuronal population, whereas the in vivo relaxation time correlated with the astroglial population and the levels of chondroitin sulfate. Ex vivo relaxation time also correlated with the astroglial population in TLE patients. The difference between in vivo and ex vivo relaxation values correlated with water difusibility and the levels of chondroitin sulfate. Conclusion: Our data indicate the importance of neuron population and extracellular matrix to both hippocampal volume and magnetization transfer, and of the reactive astrocytes for T2 relaxation. Ex vivo relaxation time allowed a more detailed evaluation, and indicated more robust correlations between reactive astrocytes and T2 relaxation. Finally, Our data indicated that CA1, the subiculum and fascia dentata are the major contributors to hippocampal volume, so changes in these subfields most likely will affect magnetic resonance imaging.

Introdução: A doença associada ao anticorpo MOG-IgG tem sido reconhecida como uma entidade clínica distinta de neuromielite óptica (NMO) e esclerose múltipla (EM). As principais apresentações clínicas associadas ao MOG-IgG são neurite óptica (NO), mielite e encefalite. Apesar das crescentes evidências na literatura, o papel da análise longitudinal de MOG-IgG ainda não é conhecido. Os objetivos deste estudo foram 1) descrever os aspectos clínicos, laboratoriais e imagenológicos dos pacientes MOG-IgG positivo; 2) estudar as diferenças clínicas e laboratoriais entre os pacientes MOG-IgG com curso monofásico e recorrente; 3) analisar a existência de fatores preditores de recorrência de surtos; 4) investigar se a persistência de MOG-IgG determina doença recorrente; 5) comparar as características clínicas e laboratoriais de pacientes MOG-IgG com pacientes NMOSD AQP4-IgG positivo e negativo. Casuística e métodos: após avaliação de elegibilidade de 574 sujeitos, foram incluídos 31 pacientes MOG-IgG positivos. Estes pacientes foram divididos em dois grupos segundo o padrão de surto, monofásico ou recorrente. Os pacientes foram acompanhados por dois anos em consulta clínica semestral e coleta anual de amostra de sangue para avaliação de MOG-IgG e AQP4-IgG. Resultados: neurite óptica (NO) foi frequente em ambos os grupos sem diferença significativa. Mielite foi encontrada em maior proporção nos pacientes recorrentes, porém sem significância estatística. NO acarretou maior risco para novos surtos, RC= 3,66 (IC 95 % 1,03- 29,91) (p 0,048). Após um primeiro surto de NO, existe uma probabilidade de 75% de que o segundo surto seja também NO. A mesma análise foi realizada para pacientes com mielite no primeiro surto, com uma probabilidade de 80% de mielite no segundo surto. A mediana de EDSS foi maior no grupo de pacientes recorrentes, sendo a diferença significativa entre o grupo recorrente e monofásico (p 0,013). A doença associada ao MOG-IgG possui bom prognóstico com melhora significante de EDSS e acuidade visual (AV) no desfecho quando comparados aos do evento inicial. O desfecho de AV não se correlacionou diretamente com número de episódios de NO. O tratamento imunossupressor profilático reduziu de forma significativa a ocorrência de surtos (p < 0,001). Na análise longitudinal de sorologias de MOG-IgG, a permanência de MOG-IgG esteve associada à atividade clínica de doença e o tratamento imunossupressor reduziu de forma significativa a taxa de amostras positivas. Altos títulos de MOG-IgG tiveram correlação com maior número de surtos de neurite óptica. As sorologias de pacientes com curso monofásico se tornaram negativas ao longo do seguimento clínico, e pacientes recorrentes em remissão clínica também apresentaram menor proporção de amostras positivas / Introduction: The MOG-IgG-associated disease has been recently recognized as different from multiple sclerosis and neuromyelitis optica spectrum disorders. The main phenotypes associated with MOG-IgG are optic neuritis, myelitis and encephalitis. Although there is a growing body of evidence in the literature, the role of longitudinal MOG-IgG analysis is still unknown. The objectives of this study were: 1) to describe clinical and laboratorial aspects of MOG-IgG positive patients; 2) to study the differences between monophasic and relapsing group in clinical and laboratorial aspects; 3) to analyze predictors factors associated with risk of recurrence; 4) to investigate if the persistence of MOG-IgG is associated with risk of relapses; 5) to compare clinical and laboratorial aspects of MOG-IgG patients with NMOSD AQP4-IgG positive and negative patients. Methods: After assessment of eligibility in 574 subjects, 31 patients have been included. These patients have been divided in two groups, according to the course of the disease, if monophasic or relapsing. They have been followed for two years. During this period, annual blood samples have been collected to detect MOG-IgG and AQP4-IgG. Results: optic neuritis (ON) phenotype was frequent in both, monophasic and relapsing group; there were no statistically significant differences between them. Myelitis predominates in the relapsing group, with no significance though. The risk of recurrence is increased by having ON OR 3,66 (CI 95 % 1,03- 29,91) (p 0,048). In a logistic regression analysis, when the patient had ON in the first attack, we found a 75 % probability of having ON in the second attack. When analyzing myelitis, the risk of having a second myelitis as a phenotype was 80%. There were significant differences in EDSS scores between monophasic and relapsing patients (p 0,013). Good outcomes have been found when evaluating EDSS scores and visual acuity at the last visit. Immunossupressor treatment has significantly reduced the number of relapses (p < 0,001). When analyzing longitudinal MOG-IgG samples, relapses have been associated with positive serostatus and the immunosuppressor treatment has significantly reduced the proportion of MOG-IgG positivity. High MOG-IgG titers have been associated with higher proportion of optic neuritis relapses. Monophasic patients became MOG-IgG negative during follow-up, as well as relapsing patients on clinical remission

ntrodução: A mielite transversa longitudinal extensa (MTLE), uma forma grave de síndrome medular (SM) inflamatória associada à lesão da medula espinhal (LME) propagada por três ou mais segmentos vertebrais (SV) à ressonância magnética (RM), é considerada um espectro da neuromielite óptica (ENMO). A neuromielite óptica (NMO), caracterizada por episódios graves e recorrentes de neurite óptica e mielite, é associada a um anticorpo específico, direcionado contra a aquaporina-4 (AQP4-IgG), presente em cerca de 80% dos casos da NMO e 40% dos casos de MTLE isolada. O uso de terapia imunossupressora de manutenção, indicada em pacientes com NMO, é indefinido naqueles com primeiro episódio de MTLE (PEMTLE), cujos casos soronegativos podem representar o evento inicial da NMO ou uma forma isolada da MTLE (MTLEI). A distinção entre estas entidades, por critérios clínicos, paraclínicos e evolutivos, ainda não foi estudada e constitui o objetivo deste estudo. Métodos: Entre 2005 e 2011, 182 pacientes consecutivos admitidos na Clinica Neurológica da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo com MTLE foram avaliados. Critérios de exclusão: doença vascular, desmielinizante, infecciosa ou sistêmica que justificasse o quadro de MTLE. Critérios de inclusão: 41 pacientes com PEMTLE, sem etiologia definida. A casuística consistiu de 27 (65,9%) mulheres, e 33 (80,5%) afrodescendentes, com idade média de 39,5 anos. Avaliados quanto à sorologia para o AQP4-IgG (imunofluorescência indireta) e quanto à recorrência, os pacientes foram classificados como ENMO ou MTLEI ao final do acompanhamento prospectivo. Os dados clinicos, laboratoriais, imagenológicos e evolutivos foram comparados, e o modelo de análise discriminante (AD) foi utilizado para diferenciar as duas condições clínicas. Resultados: Após o seguimento prospectivo médio de 3,7 anos (DP±2,2), 22 pacientes (53,%) apresentaram MTLE isolada monofásica e soronegativa e 19 (46,3%) receberam diagnóstico de ENMO, em razão da soropositividade para AQP4-IgG em 11 (26,8%) e/ou recorrência em 12 (29,3%) pacientes. O perfil demográfico não distinguiu os grupos (p>0,5), e as seguintes variáveis clínicas sugeriram o diagnóstico de MTLEI (p<0,05): SM estrita de instalação aguda, com média de 7 dias, com déficit motor moderado, menor freqüência de sinal de Lhermitte e espasmos tônicos, ausência de sintomas sistêmicos e sugestivos de comprometimento do tronco, tais como mialgia, astenia, anorexia, soluços, náuseas ou vômitos. As seguintes variáveis paraclínicas suportaram o diagnóstico de MTLEI (p<0,05): discreta pleocitose no líquido cefalorraquidiano, sobretudo com menos de 50 células/mm3, e LME à RM com extensão menor que 6 SV, associado à ausência de lesões bulbares e alterações encefálicas inespecíficas. A distinção entre a MTLE isolada e o ENMO foi validada pelo modelo de AD (p=0,005). Na fase aguda, a redução na incapacidade funcional ocorreu em todos os pacientes tratados (p<0,05). Na fase crônica, o uso de tratamento imunossupressor associou-se à menor chance de recorrência quando comparada à historicamente estimada, em pacientes soropositivos, e não implicou em menor chance de recorrência no grupo de soronegativos (p=1,0). Conclusão: O primeiro episódio de MTLEI apresenta características clinicas, laboratoriais e radiológicas distintas do ENMO. O perfil clínico, a soronegatividade ao AQP4-IgG e a evolução monofásica no período de 3 anos, permitem delinear uma entidade clínica restrita à medula espinhal / Background: Longitudinally extensive transverse myelitis (LETM), refers to severe inflammatory spinal cord syndrome associated with propagate lesion spanning over three or more vertebral segments (VS) on spinal cord Magnetic Resonance Image (MRI), and is regarded a spectrum of NMO (NMOSD). NMO, characterized by recurrent course of severe optic neuritis and myelitis, is associated with serum antibody that target aquaporin-4 (AQP4-IgG) in 80% of NMO and around 40% of LETM. Chronic immunosupression is suggested in NMO, while is uncertain in first-ever LETM (FELETM). In this context, seronegative cases may represent a limited form of NMO or an isolated LETM (ILETM). Discriminate between this clinical conditions, through significant therapeutic implications, are not clear. The aim of present study is distinguish ILETM from NMOSD by clinical, paraclincal and evolution parameters. Methods: We evaluated all 182 consecutive patients admitted with LETM at Neurologic Clinic of Sao Paulo University School of Medicine between 2005 until 2011. Exclusion criteria were vascular, demyelinating, infectious or systemic disease associated with LETM. The sample consists of 41 FELETM patients, 27 (65.9%) female, e 33 (80.5%) afro-brazilian, with mean age of onset of 39.5 (±15.5 of standard deviation (SD). Patients, evaluated to AQP4-IgG serologic status and recurrence, were classified as ILETM or NMOSD at end of follow-up. Clinical, serological, neuroimaging and evolutive data were compared and discriminant analysis model were done to distinguish between both conditions. Results: Over the mean time of follow-up of 3.7 years (±2.2SD), 22 patients presents as monophasic seronegative ILETM, while 19 (46.3%) were diagnosed as NMOSD due AQP4-IgG seropositivity in 11 (26.8%) or recurrent evolution in 12 (29.3%) patients. Demographic data did not discern groups (p>0.5), while following clinical features suggested ILETM (p<0.05): acute installation, over seven days mean, of strict spinal cord syndrome, characterized by moderate motor impairment, and lower frequency of Lhermitte sign and tonic spasms, associated without systemic and brainstem symptoms such as myalgia, anorexia, asthenia, nausea, hiccups or vomiting. Subsequent paraclinical findings discern both conditions and endured ILETM (p<0.05): mild pleocitosis, typically under 30 cels/mm3, and SCL propagate over lesser then six VS on MRI beside absence of bulbar and nonspecific brains abnormalities. AD model validate distinction between ILETM and NMOSD (p=0.005). Reduction in disability occurred in all patients treated with immunesuppressors at acute stage (p<0.001). Seropositive LETM patients developed lower recurrence rate when compared with hystoric controls. In seronegative LETM patients, relapse rate did not correlate with chronic imunossupression (p=1.0). Conclusion: First-ever LETM presents clinical and paraclinical features distinctive from NMOSD. Thus, clinical pattern, AQP4-IgG negative serologic status and monophasic evolution over three years follow-up, allowed us delineate a spinal cord-restrict clinical entity

ntrodução: A mielite transversa longitudinal extensa (MTLE), uma forma grave de síndrome medular (SM) inflamatória associada à lesão da medula espinhal (LME) propagada por três ou mais segmentos vertebrais (SV) à ressonância magnética (RM), é considerada um espectro da neuromielite óptica (ENMO). A neuromielite óptica (NMO), caracterizada por episódios graves e recorrentes de neurite óptica e mielite, é associada a um anticorpo específico, direcionado contra a aquaporina-4 (AQP4-IgG), presente em cerca de 80% dos casos da NMO e 40% dos casos de MTLE isolada. O uso de terapia imunossupressora de manutenção, indicada em pacientes com NMO, é indefinido naqueles com primeiro episódio de MTLE (PEMTLE), cujos casos soronegativos podem representar o evento inicial da NMO ou uma forma isolada da MTLE (MTLEI). A distinção entre estas entidades, por critérios clínicos, paraclínicos e evolutivos, ainda não foi estudada e constitui o objetivo deste estudo. Métodos: Entre 2005 e 2011, 182 pacientes consecutivos admitidos na Clinica Neurológica da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo com MTLE foram avaliados. Critérios de exclusão: doença vascular, desmielinizante, infecciosa ou sistêmica que justificasse o quadro de MTLE. Critérios de inclusão: 41 pacientes com PEMTLE, sem etiologia definida. A casuística consistiu de 27 (65,9%) mulheres, e 33 (80,5%) afrodescendentes, com idade média de 39,5 anos. Avaliados quanto à sorologia para o AQP4-IgG (imunofluorescência indireta) e quanto à recorrência, os pacientes foram classificados como ENMO ou MTLEI ao final do acompanhamento prospectivo. Os dados clinicos, laboratoriais, imagenológicos e evolutivos foram comparados, e o modelo de análise discriminante (AD) foi utilizado para diferenciar as duas condições clínicas. Resultados: Após o seguimento prospectivo médio de 3,7 anos (DP±2,2), 22 pacientes (53,%) apresentaram MTLE isolada monofásica e soronegativa e 19 (46,3%) receberam diagnóstico de ENMO, em razão da soropositividade para AQP4-IgG em 11 (26,8%) e/ou recorrência em 12 (29,3%) pacientes. O perfil demográfico não distinguiu os grupos (p>0,5), e as seguintes variáveis clínicas sugeriram o diagnóstico de MTLEI (p<0,05): SM estrita de instalação aguda, com média de 7 dias, com déficit motor moderado, menor freqüência de sinal de Lhermitte e espasmos tônicos, ausência de sintomas sistêmicos e sugestivos de comprometimento do tronco, tais como mialgia, astenia, anorexia, soluços, náuseas ou vômitos. As seguintes variáveis paraclínicas suportaram o diagnóstico de MTLEI (p<0,05): discreta pleocitose no líquido cefalorraquidiano, sobretudo com menos de 50 células/mm3, e LME à RM com extensão menor que 6 SV, associado à ausência de lesões bulbares e alterações encefálicas inespecíficas. A distinção entre a MTLE isolada e o ENMO foi validada pelo modelo de AD (p=0,005). Na fase aguda, a redução na incapacidade funcional ocorreu em todos os pacientes tratados (p<0,05). Na fase crônica, o uso de tratamento imunossupressor associou-se à menor chance de recorrência quando comparada à historicamente estimada, em pacientes soropositivos, e não implicou em menor chance de recorrência no grupo de soronegativos (p=1,0). Conclusão: O primeiro episódio de MTLEI apresenta características clinicas, laboratoriais e radiológicas distintas do ENMO. O perfil clínico, a soronegatividade ao AQP4-IgG e a evolução monofásica no período de 3 anos, permitem delinear uma entidade clínica restrita à medula espinhal / Background: Longitudinally extensive transverse myelitis (LETM), refers to severe inflammatory spinal cord syndrome associated with propagate lesion spanning over three or more vertebral segments (VS) on spinal cord Magnetic Resonance Image (MRI), and is regarded a spectrum of NMO (NMOSD). NMO, characterized by recurrent course of severe optic neuritis and myelitis, is associated with serum antibody that target aquaporin-4 (AQP4-IgG) in 80% of NMO and around 40% of LETM. Chronic immunosupression is suggested in NMO, while is uncertain in first-ever LETM (FELETM). In this context, seronegative cases may represent a limited form of NMO or an isolated LETM (ILETM). Discriminate between this clinical conditions, through significant therapeutic implications, are not clear. The aim of present study is distinguish ILETM from NMOSD by clinical, paraclincal and evolution parameters. Methods: We evaluated all 182 consecutive patients admitted with LETM at Neurologic Clinic of Sao Paulo University School of Medicine between 2005 until 2011. Exclusion criteria were vascular, demyelinating, infectious or systemic disease associated with LETM. The sample consists of 41 FELETM patients, 27 (65.9%) female, e 33 (80.5%) afro-brazilian, with mean age of onset of 39.5 (±15.5 of standard deviation (SD). Patients, evaluated to AQP4-IgG serologic status and recurrence, were classified as ILETM or NMOSD at end of follow-up. Clinical, serological, neuroimaging and evolutive data were compared and discriminant analysis model were done to distinguish between both conditions. Results: Over the mean time of follow-up of 3.7 years (±2.2SD), 22 patients presents as monophasic seronegative ILETM, while 19 (46.3%) were diagnosed as NMOSD due AQP4-IgG seropositivity in 11 (26.8%) or recurrent evolution in 12 (29.3%) patients. Demographic data did not discern groups (p>0.5), while following clinical features suggested ILETM (p<0.05): acute installation, over seven days mean, of strict spinal cord syndrome, characterized by moderate motor impairment, and lower frequency of Lhermitte sign and tonic spasms, associated without systemic and brainstem symptoms such as myalgia, anorexia, asthenia, nausea, hiccups or vomiting. Subsequent paraclinical findings discern both conditions and endured ILETM (p<0.05): mild pleocitosis, typically under 30 cels/mm3, and SCL propagate over lesser then six VS on MRI beside absence of bulbar and nonspecific brains abnormalities. AD model validate distinction between ILETM and NMOSD (p=0.005). Reduction in disability occurred in all patients treated with immunesuppressors at acute stage (p<0.001). Seropositive LETM patients developed lower recurrence rate when compared with hystoric controls. In seronegative LETM patients, relapse rate did not correlate with chronic imunossupression (p=1.0). Conclusion: First-ever LETM presents clinical and paraclinical features distinctive from NMOSD. Thus, clinical pattern, AQP4-IgG negative serologic status and monophasic evolution over three years follow-up, allowed us delineate a spinal cord-restrict clinical entity

Racional: A epilepsia do lobo temporal está comumente associada à farmacorresistência e tem a esclerose hipocampal como achado neuropatológico em mais da metade dos casos. Histologicamente, a esclerose hipocampal está associada à perda neuronal diferencial e gliose, além de alterações nos níveis de moléculas associadas à homeostase da água tecidual, como a aquaporina 4 e a molécula de matriz sulfato de condroitina. Em imagens de ressonância nuclear magnética, a esclerose é caracterizada por redução de volume em sequências ponderadas em T1, aumento de sinal e tempo de relaxamento em sequências ponderadas em T2 e redução na transferência de magnetização. Justificativa e Objetivos: Uma vez que tanto o sinal T2 quando a transferência de magnetização são dependentes da água tecidual, nosso objetivo é avaliar, na formação hipocampal de pacientes com epilepsia do lobo temporal, as correlações entre populações celulares e moléculas ligadas à homeostase da água e as imagens ponderadas em T2 e transferência de magnetização. Visamos ainda definir, na formação hipocampal de indivíduos sem alterações neuropatológicas, o volume de cada um dos subcampos hipocampais. Metodologia: Pacientes com epilepsia do lobo temporal farmacorresistente (ELT, n = 43), bem como voluntários sadios (controle radiológico, CH, n = 20), foram submetidos a exames de ressonância magnética em máquina de 3T para mensuração da volumetria hipocampal, tempo de relaxamento T2 e transferência de magnetização hipocampal (exames in vivo). Após o tratamento cirúrgico para o controle das crises, os hipocampos dos pacientes com ELT foram fixados por 8 dias e submetidos aos exames ex vivo em máquina de 3T para cálculo do tempo de relaxamento T2 de cada subcampo hipocampal. Hipocampos controle (Controle historadiológico, CHR, n = 14), foram obtidos de autópsias de pacientes sem histórico ante-mortem de doença neurológica ou presença de patologia no exame do encéfalo pos mortem. Ambos os grupos controle foram pareados para idade em relação ao grupo ELT. Alguns dos casos CHR (n = 6) foram também submetidos à imagem 3D T2 em máquina de 4,7T para cálculo de volumetria dos subcampos hipocampais. Após emblocamento em parafina, secções coronais hipocampais dos casos CHR e ELT foram submetidas às técnicas de histoquímica básica Hematoxilina e Eosina e Luxol Fast Blue, e às imuno-histoquímicas para avaliação das populações neuronais (NeuN), astrócitos reativos (GFAP), micróglias ativadas (HLA-DR) e para a expressão de aquaporina 4 (AQP4) e níveis de sulfato de condroitina (CS-56). Para a comparação entre os grupos, foram realizados testes t para dados paramétricos e Mann-Whitney para dados não-paramétricos. Testes de correlação foram empregados para análise da associação entre as avaliações histológicas e os exames de ressonância magnética. Resultados: Pacientes com ELT apresentaram menor volume hipocampal, maior tempo de relaxamento T2 e menor transferência de magnetização no exame in vivo, quando comparados com o CR. O exame ex vivo para a volumetria dos subcampos hipocampais em casos do grupo CHR indicou que a fascia dentata, a região CA1 e o subículo correspondem à 85 % do volume hipocampal total. Quanto ao tempo de relaxamento T2 ex vivo, foi observado aumento em todos os subcampos hipocampais do grupo ELT, à exceção da fascia dentata, quando comparados ao CHR. A avaliação da densidade neuronal indicou redução significativa em todos os subcampos dos casos ELT, à exceção do subículo, quando comparados ao CHR. Em relação aos valores do grupo CHR, foi observada astrogliose em quase todos subcampos da formação hipocampal (a exceção da zona subgranular e do hilo) e microgliose em todos os subcampos (exceto pelo subículo) dos casos com ELT. Pacientes com ELT apresentaram redução na expressão de aquaporina 4 perivascular em todos os subcampos do hipocampo, comparados ao CHR. Aumento nos níveis de sulfato de condroitina foi observado em todos os subcampos da formação hipocampal, à exceção da camada granular, nos pacientes com ELT. O volume hipocampal e a transferência de magnetização in vivo dos pacientes com ELT correlacionaram-se tanto com a população neuronal como com os níveis de sulfato de condroitina, enquanto que o tempo de relaxamento in vivo correlacionou-se com a população astroglial e os níveis de sulfato de condroitina. O exame ex vivo corroborou a correlação entre a população glial e o tempo de relaxamento observado nos pacientes com ELT. A diferença entre o tempo de relaxamento in vivo e ex vivo correlacionou-se tanto com a difusibilidade da água no tecido como com os níveis de sulfato de condroitina. Conclusões: Nossos dados indicam correlação entre a patologia hipocampal e as imagens de ressonância nuclear magnética, sendo que a maior qualidade das imagens ex vivo permitiu uma avaliação mais direta entre o sinal de ressonância e a patologia, indicando importância da população celular e matriz extracelular para o volume hipocampal e a transferência de magnetização, e da astrogliose para o tempo de relaxamento T2. Finalmente, nossos dados mostraram que CA1, subículo e fascia dentata tem grande participação no volume hipocampal, sendo que alterações nestas regiões tem um papel mais relevante nas alterações observadas na ressonância magnética, como indicado por nossas correlações. / Rationale: Drug resistant temporal lobe epilepsy is often associated with hippocampal sclerosis. Histological evaluation reveals differential neuronal loss, gliosis and changes in molecules associated with water homeostasis, such as aquaporin 4 and chondroitin sulfate. Magnetic resonance imaging in these cases often reveals hippocampal atrophy, increased T2 signal and T2 relaxation and reduced magnetization transfer ratio in the hippocampus. Aims: Once both T2 signal and magnetization transfer are affected by tissue water, our goal was to evaluate, in the hippocampus of drug-resistant temporal lobe epilepsy patients who underwent surgery for seizure control, the associations between cellular populations, aquaporin 4 and chondroitin sulfate with T2 relaxation time and magnetization transfer. Additionally, we intended to measure the individual volume of each hippocampal subfield in hippocampus from patients without neurological disease. Methods: Patients with drug-resistant temporal lobe epilepsy (TLE, n = 43) and age-matched health volunteers (radiological control, RC, n = 20) were submitted to magnetic resonance in a 3T machine for hippocampal volumetry measure, T2 relaxation and magnetization transfer (in vivo examination). After surgical treatment for seizure control, hippocampi from the TLE patients were fixed in formalin for 8 days and then submitted to ex vivo imaging in 3T for relaxation time of every hippocampal subfield. Control hippocampi were obtained from autopsies of age-matched patients without ante mortem history of neurological disease or post mortem neurological pathology, and underwent the same ex vivo imaging (histo-radiological control, HRC, n = 14). Six cases from the HRC underwent 3D T2 imaging in a 4.7T machine, in order to measure the volumes of the hippocampal subfields. Paraffin embedded hippocampal sections from TLE and HRC were submitted to Hematoxilin-Eosin and Luxol Fast Blue histochemistries, and to immunohistochemistries for the evaluation of neurons (NeuN), reactive astrocytes (GFAP), activated microglia (HLA-DR), for aquaporin 4 (AQP4) and for chondroitin sulfate (CS-56). Students t-test or Mann-Whitneys test were performed for comparison between groups, and correlation tests were performed for the comparison between histological and magnetic resonance measures. Results: Patients with TLE presented reduced hippocampal volume, increased T2 relaxation time and reduced magnetization transfer, when compared to RC. The ex vivo volumetry of the hippocampal subfields revealed that fascia dentata, CA1 and subiculum together correspond to 85 % of the total hippocampal volume. Ex vivo relaxation time, as the in vivo, were increased in the subfields of TLE patients, when compared to HRC. Compared to HRC, TLE patients presented neuron loss and microgliosis in all hippocampal subfields but the subiculum, and astrogliosis in all hippocampal subfields but the subgranule zone and the hilus. Reduced perivascular aquaporin 4 was observed in all hippocampal subfields of TLE patients, and increased chondroitin sulfate was observed in all hippocampal subfields, with the exception of granule cell layer, of TLE patients, when compared to HRC. In TLE, both in vivo hippocampal volume and magnetization transfer correlated with the levels of chondroitin sulfate and the neuronal population, whereas the in vivo relaxation time correlated with the astroglial population and the levels of chondroitin sulfate. Ex vivo relaxation time also correlated with the astroglial population in TLE patients. The difference between in vivo and ex vivo relaxation values correlated with water difusibility and the levels of chondroitin sulfate. Conclusion: Our data indicate the importance of neuron population and extracellular matrix to both hippocampal volume and magnetization transfer, and of the reactive astrocytes for T2 relaxation. Ex vivo relaxation time allowed a more detailed evaluation, and indicated more robust correlations between reactive astrocytes and T2 relaxation. Finally, Our data indicated that CA1, the subiculum and fascia dentata are the major contributors to hippocampal volume, so changes in these subfields most likely will affect magnetic resonance imaging.