Bibliographic identification HAVLIŠTOVÁ, Michaela. Respiratory physiotherapy affects the quality of life of children with SMA - how, when and why? Prague: Charles University, 2nd Faculty of Medicine, Department of rehabilitation and sport medicine, 2012. 81 p. Supervisor Doc. PaedDr. Libuše Smolíková, Ph. D. Annotation This thesis deals with the influence respiratory function in children with spinal muscular atrophy (SMA). The theoretical part provides an overview of respiratory physiotherapy techniques that can be used in the care of the airways in people with SMA. The practical part deals with the question whether it is possible using the selected techniques of respiratory physiotherapy after six weeks of training to affect ventilatory parameters in children with SMA. The group of six probands with SMA I. - III. type in the range of the age from 3.5 to 12 years participated in this study. To objectively assess changes was performed spirometry efore the beginning of the therapy and after its conclusion. The main therapy was daily training with inspiratory breath simulator CliniFlo. After the finishing of therapy there was a positive change in all measured parameters except for vital capacity (VC) and maximal expiratory flow at 75% of FVC (MEF75), where the values didn't change. Statistically significant...

A atrofia muscular espinhal (AME) é uma doença rara e neurodegenerativa, que afeta crianças e adultos. Gera atrofia muscular, prejudica os movimentos voluntários e, em muitos casos, dificulta a comunicação oral. Esta dissertação é composta por dois artigos. O Estudo 1 objetivou revisar a literatura sobre o desenvolvimento cognitivo de pessoas com AME. O Estudo 2 objetivou avaliar o desempenho visual, cognitivo e motor de crianças com AME tipo 1 (AME-I). O primeiro estudo foi uma revisão sistemática, com levantamento dos últimos 25 anos (de 1992 a 2017) nas bases de dados PUBMED/Medline, Web of Science e Scielo. Os descritores utilizados foram: spinal muscular atrophy e cognition. O estudo 2 consistiu na avaliação de 24 crianças, divididas em dois grupos: 12 crianças com AME-I (3 a 9 anos, 9 meninos e 3 meninas) e 12 crianças saudáveis, pareadas por idade e sexo. As 24 crianças responderam a quatro tarefas de associação de figuras, com dificuldade crescente. As respostas foram detectadas por meio de um rastreador de olhar. Para o primeiro estudo foram localizados 43 artigos, desses, nove foram selecionados, de acordo com os critérios de inclusão e exclusão. O estudo apontou que o desempenho cognitivo de crianças com AME é heterogêneo. Três artigos indicaram que essas crianças têm desempenho cognitivo normal, três artigos indicaram que há atraso e outros três estudos relataram desempenho acima da média. De modo geral, as crianças com maior fraqueza muscular (AME-I) apresentaram maior comprometimento e estudos mais recentes detectaram esse atraso. O segundo estudo descreveu pior desempenho do grupo AME-I, em relação ao grupo controle (maior número de erros e maior tempo para execução das tarefas). Concluímos que, até o momento, poucos estudos investigaram aspectos cognitivos em crianças e adolescentes com AME. O desenvolvimento cognitivo de crianças com AME deve ser acompanhado, principalmente em crianças com AME-I. É necessário avaliar o desempenho cognitivo e, se necessário, propor intervenções para pessoas com AME. O desenvolvimento cognitivo adequado facilita a autonomia e interação. Os rastreadores de olhar podem estimular e aprimorar esse repertório / Spinal muscular atrophy (SMA) is a rare and neurodegenerative disease, affecting children and adults. SMA causes muscular atrophy and weakness, and, in many cases, impairs the development of oral communication. This dissertation is composed of two articles. Study 1 aimed to review the literature about the cognitive development of people with SMA. Study 2 aimed to evaluate the visual, cognitive and motor performance of children with SMA type 1 (SMAI). Study 1 reviewed the findings of the last 25 years (1992 to 2017), in PUBMED/Medline, Web of Science and Sicelo databases. The descriptors were: spinal muscular atrophy and cognition. Study 2 consisted of the evaluation of 24 children divided into two groups: 12 children with SMA-I (3 to 9 years of age, 9 boys and 3 girls) and 12 healthy children, matched by age and sex. The 24 children performed four figure-association tasks, with increasing difficulty. Responses were detected by an eye tracking device. For the first study, 43 articles were identified and nine were selected because they met the inclusion and exclusion criteria. The study pointed out that the cognitive performance of children with SMA is heterogeneous. Three articles indicated that children with SMA had normal cognitive performance, three observed delayed performance and three studies described cognitive performance as above average. In general, samples with children with more severe muscular weakness (SMA-I) showed some cognitive impairment and more recent studies detected this delay. The second study described poorer performance of the SMA-I group, compared to the control group (more errors and longer times). In conclusion, few studies investigated cognitive outcomes in children and adolescents with SMA. The cognitive development of children with SMA should be followed, especially children with SMA-I. More studies should evaluate and, if necessary, intervene to prevent cognitive impairment in people with SMA. The proper cognitive development facilitates autonomy and interaction. The eye tracker can stimulate and improve their repertoire

A miopatia esquelética em doenças sistêmicas é um importante preditor de mortalidade e prognóstico em diversas síndromes, incluindo a insuficiência cardíaca. Os danos músculo-esqueléticos em situações de comprometimento cardíaco são descritos pela literatura há décadas, entretanto, nenhum recurso farmacológico proposto até o momento mostrou-se eficiente em reverter esses prejuízos, ressaltando o papel do treinamento físico aeróbio. Apesar dos inegáveis benefícios desta terapia adjuvante no tratamento da insuficiência cardíaca, muito pouco se sabe sobre a intensidade de exercício capaz de otimizar os ganhos promovidos por esta intervenção. Dado isso, nesse estudo avaliamos a eficácia do treinamento físico aeróbio em alta intensidade na musculatura esquelética em ratos submetidos ao infarto do miocárdio, comparando-a com protocolo isocalórico realizado em intensidade moderada. Observamos que os animais infartados apresentaram alterações patológicas na musculatura esquelética, similarmente ao observado em pacientes com IC, como prejuízos em enzimas metabólicas fundamentais, atrofia muscular, perturbação da homeostase redox e ativação do complexo proteassomal 26S. Ambos os protocolos de treinamento físico aeróbio foram capazes de aprimorar substancialmente a capacidade funcional e potência aeróbia máxima nos animais infartados, prevenindo a queda da atividade máxima das enzimas hexoquinase e citrato sintase, restaurando a morfologia da musculatura esquelética e aumentando a distribuição de fibras musculares do tipo I, o que foi acompanhado por melhora do balanço redox e redução da atividade do complexo proteassomal 26S. Apesar do treinamento físico aeróbio em alta intensidade ter proporcionado resultados superiores ao protocolo de intensidade moderada em relação a capacidade funcional dos animais, as adaptações músculo-esqueléticas às diferentes intensidades de TFA apresentaram-se muito semelhantes / Impaired skeletal muscle performance in systemic diseases is shown to strongly predict mortality and long-term prognosis in a wide variety of syndromes, including heart failure. The clinical picture of skeletal muscle damage in cardiac situations has been described for decades. However, no pharmacological strategy proposed so far was shown to effectively prevent the onset of skeletal myopathy, reinforcing the role of aerobic exercise training in counteracting such phenomenon. Despite the well-known benefits of exercise training in sets of cardiac dysfunction, very little is known about the optimal exercise intensity to elicit maximal outcomes. Therefore, in the present study we compared the effects of high-intensity aerobic exercise training with those of an isocaloric moderate-intensity protocol on skeletal muscle adaptations in infarcted rats. Our data suggest that infarcted rats presented signs of skeletal myopathy resembling those observed in HF patients, such as metabolic enzymes impairment, skeletal muscle atrophy, disrupted redox balance and proteasomal overactivation. Here we show that both high- and moderate-intensity aerobic exercise training were able to substantially increase aerobic capacity in infarcted rats, preventing the decay of citrate synthase and hexokinase maximal activities, reestablishing normal skeletal muscle morphology to a healthy profile and increasing the number of type I muscle fibers. Such outcomes were accompanied by an improved redox balance and reduced proteasomal activity in skeletal muscle. Even though high-intensity aerobic interval training was superior to moderate-intensity in improving functional capacity, the observed adaptations in skeletal muscle were remarkably similar between the protocols. Therefore, our data allow us to conclude that high-intensity and moderate-intensity aerobic exercise training equally prevent skeletal myopathy induced by myocardial infarction in rats

Neste estudo analisamos o envolvimento de E3 ligases sob três aspectos da plasticidade muscular esquelética: a perda de massa decorrente do desuso, a manutenção de fibras tipo I e II e a regeneração do tecido muscular. O primeiro objetivo foi determinar se leucina atenuaria a perda de massa provocada pela atrofia. Nossos dados mostraram que este aminoácido evitou a perda de massa, sobretudo através da inibição da expressão de E3 ligases. A seguir, analisamos se a ausência de duas E3 ligases, MuRF1 e MuRF2, poderia alterar a proporção de miofibras tipo I e tipo II. Detectamos que na ausência destas E3 ligases, a identidade de fibras tipo II era perdida, além destas fibras estarem protegidas da atrofia sem MuRF1. Por fim, analisamos o papel de MuRF1 e MuRF2 durante a regeneração. Os resultados mostraram que estas E3 ligases em conjunto são cruciais para a fisiologia das células-satélites e portanto para a regeneração do tecido. Esta tese mostrou que determinadas E3 ligases exercem um papel crucial para a plasticidade muscular. / In the present thesis we analyzed the involvement of E3 ligases under three aspects of skeletal muscle plasticity: mass loss resulting from disuse, maintenance of fiber type I and II and regeneration of muscle tissue. Our first aim was to determine whether leucine, was able to attenuate the mass loss caused by wasting. Our results showed that this amino acid prevented the mass loss, mainly by inhibiting the expression of E3 ligases. The second aim was to determine whether the absence of two E3 ligases, MuRF1 and MuRF2, could alter the proportion of type I and type II fibers. We found that in the absence of these E3 ligases, the identity of type II fibers was lost, and these fibers were protected against atrophy in the absence of MuRF1. Lastly, we analyze the role of MuRF1 and MuRF2 in muscle tissue regeneration. The results showed that these E3 ligases together are crucial to satellite-cells physiology and consequently an adequate tissue regeneration. This thesis show that certain E3 ligases can play a crucial role in muscle plasticity.

Estudos anteriores de nosso laboratório demonstraram que a estimulação aguda dos receptores 2-adrenérgicos (2-AR) atenua a perda de massa muscular induzida pela desnervação motora (DEN) por meio de uma via dependente de AMPc/PKA. No entanto os mecanismos moleculares envolvidos na ativação crônica destes receptores ainda são pouco conhecidos. Por outro lado, a ativação desta via de sinalização também está envolvida no controle da estabilidade dos receptores nicotínicos (AChR) na junção neuromuscular (JNM), sugerindo que a densidade dos AChR possa estar sob controle neuro-humoral. Desta forma, aventou-se a possibilidade de que além dos efeitos protetores na massa muscular, a ativação dos receptores 2-AR pudesse mediar a estabilização dos AChR na placa motora. Para testar essa hipótese, camundongos foram submetidos à DEN através da secção do nervo ciático, um protocolo clássico de indução de atrofia muscular e desestabilização dos AChR, e tratados com salina ou clembuterol (CB), um 2-agonista seletivo, por até 14 dias. Após 3 dias de DEN, observou-se redução da massa muscular e aumento do conteúdo proteico e expressão do RNAm de genes relacionados à ativação do sistema Ubiquitina-Proteassoma (atrogina-1 e MuRF1) e do sistema autofágico/lisossomal (catepsina L e LC3). A DEN também promoveu aumento no turnover dos AChR, no número de vesículas endocíticas e na expressão do RNAm para a subunidade 1 dos AChR. Após 7 dias, a DEN reduziu a expressão dos genes relacionados à atrofia e aumentou a atividade da via do AMPc/PKA independentemente do tratamento com CB. Na tentativa de elucidar os sinais extracelulares que produziam esta resposta adaptativa, foi demonstrado que neurônios catecolaminérgicos trafegam ao longo do nervo ciático e sua ablação pela DEN reduziu o conteúdo de noradrenalina muscular. Baseados nestes resultados, foi postulado a existência de uma hipersenbilidade às catecolaminas em músculos desnervados cronicamente. O tratamento com CB por 3 dias aboliu o aumento da expressão dos atrogenes induzido pela DEN e este efeito foi associado ao maior conteúdo de AMPc e de substratos fosforilados pela PKA. Além disso, o CB diminuiu a hiperexpressão do RNAm para catepsina L e LC3 induzida pela DEN de 7 dias. Embora o CB não tenha alterado a meia-vida dos AChR em músculos inervados e desnervados, houve um total bloqueio do aumento do número de vesículas endocíticas contendo o AChR em músculos desnervados e tratados com CB. Corroborando estes dados, o CB aumentou a incorporação de AChR novos nas JNM e este efeito foi também associado à maior expressão do RNAm para a subunidade 1-AChR em músculos desnervados. Esta ação do CB no turnover dos AChR parece ser direta uma vez que neuroniôs catecolaminérgicos presentes no nervo ciático ativam receptores 2-ARe a produção de AMPc especificamente na JNM. Em estudos in vitro, foi demonstrado que a estimulação colinérgica produzida pelo carbacol (10-4M) diminuiu a velocidade de síntese de proteínas, aumentou a proteólise total e a atividade do sistema proteolítico Ca2+-dependente em músculos soleus de ratos por meio da ativação dos receptores nicotínicos. Este efeito catabólico do carbacol foi completamente bloqueado pela adição de CB (10-4M) ao meio de incubação. Os dados obtidos no presente estudo permitem sugerir que a estimulação crônica dos 2-AR no músculo esquelético induz um efeito anti-catabólico pela supressão dos sistemas proteolíticos proteassomal e lisossomal, provavelmente através da via de sinalização do AMPc/PKA. A inibição destes sistemas pode estar relacionada ao aumento do turnover dos AChR, uma vez que a velocidade de incorporação destes receptores na JNM foi aumentada pelo CB. Além disso, os achados que mostram a associação entre neurônios noradrenérgicos e colinérgicos no nervo ciático, que conjuntamente inervam as JNM, e a co-localização de receptores 2-AR e AChR na sinapse permitem sugerir a existência de uma interação funcional entre o sistema colinérgico e adrenérgico na manutenção da massa muscular e da placa motora. / Previous studies from our laboratory have shown that the acute stimulation of 2-adrenergic receptor (2-AR) attenuates the muscle loss induced by motor denervation (DEN) through a cAMP/PKA dependent pathway. However, the molecular mechanisms involved in the chronic activation of these receptors are poorly understood. Furthermore, the activation of this signaling pathway is also involved in controlling the stability of nicotinic receptors (AChR) at the neuromuscular junction (NMJ), suggesting that the density of AChR may be under neurohumoral control. Thus, we postulated that besides the protective effects on muscle mass the activation of 2-AR receptors could mediate the stabilization of AChR in the motor plate. To test this hypothesis, mice were submitted to DEN through of the sciatic nerve section, a classical protocol of induction muscle atrophy and destabilization of AChR, and were treated with saline or clenbuterol (CB), a selective 2-agonist for 14 days. DEN decreased the muscle mass and increased the protein content and mRNA expression of genes related to the activation of the ubiquitin-proteasome system (atrogin-1 and MuRF1) and autophagic/lysosomal system (cathepsin L and LC3). DEN also promoted an increase in the turnover of AChR, number of endocytic vesicles and the expression of mRNA for the 1 subunit of AChR. Interestingly, chronic DEN induced down-regulation of atrophy related-genes, and increased the activity of cAMP/PKA pathway independently of CB treatment. In an attempt to elucidate the extracellular signals that produced this adaptive response, it was demonstrated that catecholaminergic neurons travels along the sciatic nerve and its ablation by DEN reduces muscle norepinephrine content. Based on these results, it was postulated the existence of a muscle adrenergic hypersensitivity to circulating catecholamines induced by chronic DEN. CB treatment for 3 days completely abolished the higher expression of atrogenes and this effect was associated with increased Camp content and PKA phosphorylated substrates. Furthermore, CB decreased the DEN-induced hyperexpression of cathepsin L and LC3 mRNA at 7 days. Although CB has not altered the half-life of AChR in innervated and denervated muscles, it produced a total blockage of the increased number of endocytic vesicles containing the AChR in denervated muscles. Consistently, CB increased the incorporation of new AChR and this effect was associated with an increased expression of the 1-subunit AChR mRNA in denervated muscles. This action of CB on AChR turnover appears to be direct, since catecholaminergic neurons are present in the sciatic nerve stimulating 2-AR and cAMP production specifically in the NMJ. Furthermore, in vitro studies demonstrated that cholinergic stimulation produced by carbachol (10-4M) decreased the rate of protein synthesis and increased the proteolytic activity of Ca2+-dependent system in rat soleus muscle through activation of nicotinic receptors. This catabolic effect of carbachol was completely blocked by the addition of CB (10-4M) to the incubation medium. These data suggest that chronic stimulation of 2-AR in skeletal muscle induces an anti-catabolic effect by suppressing proteasomal and lysosomal proteolytic systems, probably through the cAMP/PKA signaling. The inhibition of these systems seems to be related to the increased AChR incorporation into NMJ induced by CB treatment. Moreover, the association between noradrenergic and cholinergic neurons in the sciatic nerve, both of which innervate the motor endplates, and the co-localization of AChR and 2-ARat the synapse suggest the existence of a functional interaction between cholinergic and adrenergic systems in the maintenance of muscle mass and motor endplate.

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2018-11-14T19:55:13Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Carolina Bacila.pdf: 1778129 bytes, checksum: 989392097051d1a2e9d03cf9eaeabcc0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-14T19:55:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Carolina Bacila.pdf: 1778129 bytes, checksum: 989392097051d1a2e9d03cf9eaeabcc0 (MD5) Previous issue date: 2018-07-31 / A disfunção temporomandibular (DTM) é responsável por alterações no aparelho mastigatório e é uma das principais causas de dor orofacial. Sua etiologia é um tratamento multifatorial e interdisciplinar. A craniotomia pterional é responsável pela atrofia do músculo temporal e disfunção da articulação temporomandibular em pacientes submetidos a essa abordagem neurocirúrgica. Objetivo: Avaliar qual o impacto na qualidade de vida de pacientes com disfunção temporomandibular secundária a craniotomias frontotemporoesfenoidais (pterionais e minipterionais) e se há associação entre o grau da atrofia do músculo temporal e disfunção da articulação temporomandibular mensurada pelo RDC/TMD em craniotomias frontotemporoesfenoidais (pterionais e minipterionais) e tomografia de crânio com aquisição volumétrica. Métodos: Foram avaliados 47 pacientes por meio do questionário e avaliação clínica de acordo com RDC / TMD, tomografia de crânio com aquisição volumétrica para avaliar o grau de atrofia do músculo temporal e questionário de qualidade de vida WHOQOL-BREF. Foram avaliadas cinco variáveis clínicas: grau de dor crônica, grau de depressao, sintomas fisicos não específicos, grau de atrofia e amplitude da abertura da boca. Resultados:observou-se como principal queixa dos pacientes dor e desconforto. O grau de atrofia avaliado foi de 22%. Metade dos indivíduos nao apresentaram depressão. Mais da metade dos indivíduos apresentaram sintomas físicos não específicos em grau severo. Conclusão: não houve correlação signiticativa entre grau de atrofia temporal com nenhuma variável estudada, apesar de haver impacto negativo na qualidade de vida dos pacientes. Houve correlação significativa entre o grau de dor crônica com amplitude da boca e entre grau de dor crônica com o grau de depressão. / Temporomandibular dysfunction (TMD) is responsible for changes in the masticatory apparatus and is one of the main causes of orofacial pain. Its etiology is a multifactorial and interdisciplinary treatment. The pterional craniotomy is responsible for temporal muscle atrophy and temporomandibular joint dysfunction in patients submitted to this neurosurgical approach. Objective: To evaluate the impact on the quality of life of patients with temporomandibular dysfunction secondary to frontotemporesphenoidal craniotomies (pterionals and minipterionals) and whether there is an association between the degree of temporal muscle atrophy and temporomandibular joint dysfunction measured by RDC / TMD in frontotemporoesfenoidal craniotomies ( pterionic and minipterional) and skull tomography with volumetric acquisition. Methods: A total of 47 patients were evaluated by means of a questionnaire and clinical evaluation according to CDR / TMD, skull tomography with volumetric acquisition to assess the degree of temporal muscle atrophy and WHOQOL-BREF quality of life questionnaire. Five clinical variables were evaluated: degree of chronic pain, degree of depression, non-specific physical symptoms, degree of atrophy and amplitude of mouth opening. Results: the main complaint of the patients was pain and discomfort. The degree of atrophy evaluated was 22%. Half of the subjects did not present with depression. More than half of the individuals presented non-specific physical symptoms to a severe degree. Conclusion: there was no significant correlation between the degree of temporal atrophy with any variable studied, although there was a negative impact on patients' quality of life. There was a significant correlation between the degree of chronic pain with mouth amplitude and between the degree of chronic pain and the degree of depression.

Introdução: Perda de memória é um dos sintomas mais comuns em pacientes nos estágios iniciais da doença de Alzheimer; esses déficits são um reflexo do envolvimento da formação do hipocampo. O BDNF tem sido relacionado com a plasticidade do hipocampo. Neste sentido, as combinações de biomarcadores, como, por exemplo, a volumetria do hipocampo, pode apresentar um maior valor preditivo para diferenciar doença de Alzheimer do envelhecimento normal em pacientes com comprometimento cognitivo leve. Objetivo: A presente tese de doutorado teve como objetivo avaliar os níveis séricos do BDNF e o volume do hipocampo em pacientes com demência devido à doença de Alzheimer, Comprometimento Cognitivo Leve (CCL) e idosos saudáveis. Métodos: Para realização do estudo foram selecionados 10 idosos saudáveis, 10 CCL e 13 pacientes com demência devido à doença de Alzheimer pelos critérios NIA-AA. Todos participantes foram submetidos a uma avaliação cognitiva. Para as análises do BDNF, foi utilizado método de ELISA e para as análises de volumetria do hipocampo as imagens foram obtidas por meio de equipamento de ressonância de 1.5T e os volumes obtidos por meio do programa NeuroQuant®. Resultados: Idosos saudáveis apresentaram níveis séricos mais elevados de BDNF do que os CCL e pacientes com demência. O grupo de pacientes com demência apresentou menor volume total do hipocampo do que os idosos saudáveis e os CCL. Não houve correlação significativa do BDNF sérico com volume do hipocampo. Conclusão: Considerando nossos resultados em conjunto (baixos níveis de BDNF nos grupos CCL e demência devido à DA e menor volume do hipocampo na demência devido à AD), podemos supor que a diminuição dos níveis de BDNF ocorre antes da lesão neuronal expressa pela redução do hipocampo. / Introduction: Memory impairment is the most common symptom in patients in the early stages of Alzheimer's disease; this deficit is a reflection of the involvement of the hippocampal formation. BDNF has been linked to the hippocampal plasticity. Combinations of biomarkers, such as the hippocampal volumetry may have higher predictive value for differentiating Alzheimer's disease from normal aging in patients with mild cognitive impairment. Objective: The objective of present thesis was to evaluate serum levels of BDNF and hippocampal volume in patients with Mild Cognitive Impairment (MCI) and dementia due to Alzheimer's disease, and healthy elderly participants. Method: Ten healthy elderly subjects, 10 MCI and 13 patients with dementia due to Alzheimer's Disease (NIA-AA criteria) were selected for the study. All participants were assessed cognitively. The ELISA method was used for BDNF analysis, and the analysis of hippocampal volumetric images were acquired with 1.5T magnetic resonance equipment and volumes obtained with NeuroQuant® program. Results: Healthy elderly had higher BDNF serum levels than MCI and dementia due to AD patients. The group of dementia patients had lower total hippocampal volume than MCI and healthy elderly participants. No significant correlation between serum BDNF and hippocampal volume was observed. Conclusion: Taking our results together (lower BDNF levels in MCI and dementia due to AD and smaller hippocampal volume in dementia due to AD) we can hypothesize that the decrease of BDNF may start before the establishment of neuronal injury expressed by the hippocampal reduction.

Spinal muscular atrophy (SMA) is a neuromuscular disease caused by reduced levels of the survival motor neuron (SMN) protein. SMA results in degeneration of motor neurons, progressive muscle atrophy, and death in severe forms of the disease. Currently, there is a lack of inexpensive, readily accessible, accurate biomarkers to study the disease. Furthermore, the current FDA approved therapeutic is neither 100 % effective nor accessible for all patients, thus more research is required. Tiny cell derived vesicles known as exosomes have been evaluated in an attempt to identify novel biomarkers for many disease states and have also shown therapeutic promise through their ability to deliver protein and nucleic acid to recipient cells. The research presented herein investigates whether (1) the level of SMN protein in exosomes isolated from the medium of cells, and serum from animal models and patients of SMA is indicative of disease, to serve as a biomarker for monitoring disease progression and therapeutic efficacy; (2) SMN-protein loaded exosomes can be utilized to deliver SMN protein to SMN-deficient cells; (3) adenoviral vectors are effective at creating SMN protein-loaded exosomes in situ for body wide distribution of SMN protein. This research has shown SMN protein is naturally released in extracellular vesicles, and the level of exosomal SMN protein is reflective of the disease state. Exosomes can also be modified to hold enhanced levels of SMN protein and deliver them to both the cytoplasm and nucleus of SMN-deficient cells. Furthermore, adenoviral vectors expressing luciferase-tagged SMN1 cDNA, targeted to the liver, results in SMN protein-loaded exosomes and detectable luciferase activity, body-wide. Thus, exosomes present as an effective biomarker and potentially a novel approach to treat SMA.

Submitted by Fernanda Furlanetto Bellentani null (fernandafbelle@gmail.com) on 2017-03-07T01:02:32Z No. of bitstreams: 1 Tese Bellentani FF.pdf: 1557146 bytes, checksum: 788737393ee9b836ba8bd34728ed2c3d (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-03-10T16:53:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 bellentani_ff_dr_bot.pdf: 1557146 bytes, checksum: 788737393ee9b836ba8bd34728ed2c3d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-10T16:53:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bellentani_ff_dr_bot.pdf: 1557146 bytes, checksum: 788737393ee9b836ba8bd34728ed2c3d (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / A conectividade funcional é anormal na epilepsia do lobo temporal mesial (ELTm). O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos de fármacos antiepilépticos (FAES) na conectividade funcional de pacientes com ELTm. Para isso, 31 pacientes com ELTm (16 à direita e 15 à esquerda) e 36 controles foram investigados. Sequências 3D volumétricas T1 e imagens funcionais a partir de sinal BOLD foram adquiridas em um equipamento 3T. Os dados da ressonância magnética funcional (RMf) em repouso foram processados e analisados utilizando o programa CONN. Para cada sujeito, duas formas de análise foram realizadas: uma de correlação entre as várias regiões de interesse e outra de região interesse para todos os voxels. A análise de grupos foi feita utilizando um modelo linear geral com nível de significância de p < 0,05 corrigido para múltiplas comparações. Foram realizadas comparações entre pacientes com ELTm (direita ou esquerda) e controles, seguidas de comparações de acordo com a carga de FAEs. A partir dessas análises, foi constatado uma redução de conectividade com volume total de 9092 mm3 (p<0,0001), em pacientes com ELTm esquerda e 5234 mm3 (p<0,0001), em pacientes com ELTm direita . Quando considerada a carga de medicação, pacientes com ELTm esquerda, recebendo doses altas, apresentaram redução de conectividade nas regiões temporais. Nos pacientes que recebiam doses baixas, essa redução atingiu uma área total mais extensa, no córtex frontal medial, na região posterior do cíngulo e pré-cúneo. Para o lado direito, em pacientes recebendo doses altas, a redução de conectividade foi observada apenas na área do cótex frontal medial. Nos que receberam doses baixas, 2 áreas com redução foram observadas (córtex frontal medial e região posterior do cíngulo) e com uma extensão maior. A análise de correlação envolvendo regiões de interesse mostrou, para ambos os lados, que o circuito amígdalo-hipocampal e a rede de modo padrão apresentaram maior conectividade quando utilizadas maiores doses de FAEs. Com base nesses resultados, foram confirmadas áreas de conectividade funcional anormal em pacientes com ELTm e que se apresentam mais difusas em pacientes com ELTm esquerda. Conclui-se também que as doses de medicamentos podem influenciar nestas observações, uma vez que o aumento de dose tende a normalizar a conectividade funcional cerebral. / The functional connectivity is abnormal in mesial temporal lobe epilepsy (MTLE). The objective of this study was to investigate the effects of antiepileptic drugs (AED) laterality and medication effect in the functional connectivity of MTLE. For this, 31 patients with MTLE (16 right and 15 left) and 36 controls were investigated. 3D volumetric sequences T1 and functional images from BOLD signal were acquired in a 3T equipment. Functional magnetic resonance imaging (fMRI) data were processed and analyzed using the CONN program. Two forms of analysis were performed for each patient: one of correlation between the various regions of interest and other of region of interest for all the voxels. The group analyzes was done following a general linear model with a level of significance of p < 0,05 corrected for the multiple comparisons. Comparisons were made between patients with MTLE (right or left) and controls, following of comparisons according to the AED. From these analysis, it was observed that in patients with left MTLE, there was a reduction in connectivity with total volume of 9092 mm³ (p<0,0001) and in patients with right MTLE, the areas of decreased connectivity totaled 5234 mm³ (p<0,0001). When considering the medication load, patients with left MTLE receiving high doses presented reduced connectivity in the temporal regions and in patients receiving low doses, this reduction reached a more extensive total area, in the medial frontal cortex, in the posterior region of the cingulate and pre-cuneous. To the right side, in patients receiving high doses, a reduced connectivity was observed only in the area of the medial frontal cortex, whereas in those receiving low doses, 2 areas with reduction were observed (medial frontal cortex and posterior cingulate region). The analysis of correlation involving regions of interest showed, to both sides that the amygdalo-hippocampal circuit and the network pattern mode presented greater connectivity when higher doses of AED. Based on these results were confirmed areas of abnormal functional connectivity in patients with MTLE and are more difuse in patients with left MTLE. It was also concluded that drug doses can influence these observations, once the doses increase tends to normalize functional brain connectivity.

A artrite reumatoide (AR) é uma doença crônica, inflamatória, sistêmica, com manifestações autoimunes articulares e extra-articulares, como fraqueza e atrofia muscular. Apesar de terem profundo impacto funcional, os mecanismos envolvidos nesses processos em músculo esquelético têm sido pouco estudados. O objetivo desse trabalho foi descrever o envolvimento muscular e vias moleculares em um modelo experimental de artrite e em um modelo de atrofia por desuso. Ratas Wistar, 8-12 semanas foram separadas em três grupos: controle (CO), imobilizado com bota de cobre (IM) e artrite induzida por colágeno bovino tipo II (CIA). A locomoção espontânea e o peso dos animais foram avaliados semanalmente. As articulações tíbio-társicas e os músculos gastrocnêmicos foram processados e corados com hematoxilina-eosina (HE). Imunoblot foi realizado para quantificar MuRF- 1, miogenina e anti-LC3. O nível de significância foi considerado quando p<0,05. A análise histológica das articulações confirmou a severidade da doença. Na locomoção espontânea houve uma diferença significativa na distância, velocidade, número de vezes em pé e número de descanso com redução no grupo CIA, quando comparado ao grupo controle, de 90%, 90%, 75% e aumento de 70%, respectivamente. O peso corporal total, o peso do músculo gastrocnêmio, e o peso relativo do músculo reduziram 20%, 30% e 20% nos animais CIA, quando comparado ao grupo controle. A análise histopatológica identificou no músculo de CIA: atrofia de fibras perifasciculares, infiltrado inflamatório, fibras atróficas do tipo 2 e edema. A área seccional da miofibra estava reduzida em torno de 30% no grupo CIA e 60% no IM. Na quantificação proteína demonstrou aumento da expressão em 70% das proteínas MuRF-1 e miogenina no grupo CIA quando comparado ao grupo controle, resultado não observado em IM. Na quantificação da proteína LC3 não houve diferença entre os grupos. Esse estudo demonstrou que o desenvolvimento da artrite experimental está associado com perda de peso e da mobilidade, atrofia muscular e degradação muscular nesses animais. Pela primeira vez foi demonstrado que a atrofia muscular na artrite está associada com a própria doença e não com a imobilidade, visto que o grupo IM, apesar de atrofia mais muscular mais marcada, não apresentou ativação das vias de atrofia (MuRF-1 e miogenina) que foram observadas no grupo CIA. / Objective: Although causing great functional impact, the mechanisms of muscle wasting in RA have been poorly studied. The objective of this study is to describe the muscular involvement in an experimental model of arthritis and its pathways and compare with disuse atrophy. Methods: Female Wistar rats were separated in three groups: control (CO), collageninduced arthritis (CIA) and immobilized (IM). Spontaneous locomotion and weight were evaluated weekly. Gastrocnemius muscle was evaluated by histology and immunoblotting to measure LC3, MuRF-1 and myogenin expression. Significance was considered at p<0.05 level. Results: Histological analysis of the joint confirmed the severity of the arthropathy. There was significant difference in spontaneous locomotion (distance, velocity, number of times standing and number of times resting) in CIA group. Animal body weight, gastrocnemius muscle weight and relative muscle weight decreased 20%, 30% and 20% in CIA rats. Inflammatory infiltration, swelling and type 2 fiber atrophy was present in CIA gastrocnemius muscles, with reduced cross-sectional area by 30%, and 60% in IM. Imunoblotting analysis demonstrated increased expression of myogenin and MuRF-1 in CIA muscles by about 70%, while in IM remained similar to control. Conclusions: This study demonstrated that the development of experimental arthritis is associated to decreased mobility, weight loss, muscle atrophy, increased expression of markers of muscle proteolysis and regeneration. For the first time it is demonstrated that muscle atrophy in arthritis is associated with the disease itself, and not simply due to decreased mobility, since immobilized group presented no activation of the same atrophy pathways.