OBJETIVO: avaliar o efeito das neuregulinas 1-alfa e 1-beta na regeneração de nervos ciáticos de camundongos C57BL/6J, adultos, machos, através da técnica de tubulização. MÉTODOS: Utilizaram-se 18 animais, divididos em 3 grupos, implantando-se prótese de polietileno em falhas de 4,0 mm no nervo ciático esquerdo: grupo 1 contendo apenas colágeno purificado (Vitrogen®); grupo 2, colágeno associado a neuregulina 1-alfa; grupo 3 com colágeno e neuregulina 1-beta. O grupo controle foi formado por 6 segmentos de nervos ciáticos direitos. Após 4 semanas, os animais foram sacrificados; extraiu-se segmento do ponto médio do nervo regenerado no interior das próteses, padronizaram-se cortes histológicos e confecção das lâminas para análise histomorfométrica. Confrontaram-se os resultados estatisticamente. RESULTADOS: Os animais tratados com neuregulinas tiveram maior número de axônios mielinizados, com diferença estatisticamente significante quando comparados ao grupo colágeno. Não houve diferença estatística entre os grupos de neuregulinas 1-alfa e 1-beta. CONCLUSÃO: a adição de neuregulinas proporcionou aumento significativo do número de fibras mielinizadas. / PURPOSE: To evaluate the effect of neuregulins 1-alpha and 1-beta on the regeneration the sciatic nerves of male adult C57BL/6J mice, using the tubulization technique. METHODS: Eighteen animals were used, divided into three groups. A polyethylene prosthesis was implanted in a 4.0 mm defect of the left sciatic nerve, as follows: group 1 containing only purified collagen (Vitrogen®); group 2, collagen with neuregulin 1-alpha; group 3, collagen with neuregulin 1-beta. The control group was formed by six segments of right sciatic nerves. Four weeks later, the animals were sacrificed. A segment from the midpoint of the nerve regenerated inside the prostheses was extracted, histological sections were standardized and slides were made up for histomorphometric analysis. The results were statistically compared using the Tukey multiple comparisons test and Students t test. RESULTS: The animals treated with neuregulins had greater numbers of myelinized axons, with a statistically significant difference in relation to the collagen-only group. There was no statistical difference between the neuregulin 1-alpha and 1- beta groups. CONCLUSION: It was concluded that the addition of neuregulins provided a significant increase in the number of myelinized fibers.

Introdução: A simpatectomia torácica é o único tratamento, definitivo e eficaz, para a hiperidrose primária. A ramicotomia é um procedimento cirúrgico tão eficaz, mais conservador e com menos efeitos adversos que a simpatectomia convencional, contudo foi abandonada pela alta taxa de recidiva, atribuída, até então, à secção incompleta dos ramos comunicantes, ao desenvolvimento de outras vias de condução para o estímulo central e à regeneração neural. A avaliação histológica dos ramos comunicantes simpáticos após a ramicotomia, pode ajudar a entender o processo de recidiva dos sintomas da hiperidrose e, dessa forma contribuir para o desenvolvimento de estratégias para evitá-la. MATERIAL E MÉTODOS: 28 suínos foram submetidos à ramicotomia por videotoracospia e divididos randomicamente em 5 grupos, sacrificados com 15, 45, 90, 135 e 180 dias de pós-operatório (DPO). Os segmentos operados foram removidos cirurgicamente e submetidos à avaliação macroscópica da regeneração assim como análise histológica dos ramos comunicantes brancos e cinzentos para quantificação da reação inflamatória, deposição de fibras de colágeno grossas e finas, fibras reticulares e células de Schwann por imuno-histoquímica. Os dados foram comparados ao grupo controle, composto por segmentos intactos, não operados. RESULTADOS: Não houve regeneração macroscópica no grupo de 15 DPO sendo presente em 41,6% dos casos no grupo 180 DPO (p < 0,05). A reação inflamatória foi determinante no processo de degeneração Walleriana, com presença importante das células de Schwann nos ramos pré-ganglionares (p < 0,05), as células de Schwann apresentaram evolução semelhante nos dois ramos a partir do grupo de 45DPO, mantendo-se em menor número nos ramos cinzentos. As fibras de colágeno foram cruciais na cicatrização e as fibras reticulares importantes na regeneração neural, com correlação negativa entre elas (r = - 0,414; p < 0,01). A deposição de fibras de colágeno foi maior nos ramos cinzentos, apresentando pico de deposição no grupo 135 DPO e declínio importante no grupo 180 DPO (p < 0,05). CONCLUSÕES: A ramicotomia permite a secção completa de todos os ramos comunicantes do gânglio simpático. A taxa de regeneração histológica deve ser maior que a taxa de recidiva dos sintomas no humano, devido a regenerações não funcionais. O processo regenerativo é similar nos ramos brancos e cinzentos, com tendências menores para os últimos. A regeneração dos ramos comunicantes deve ser um dos principais fatores de recidiva da hiperidrose após a ramicotomia / INTRODUCTION: Thoracic sympathectomy is the only definitive and efficient treatment for primary hyperhidrosis. The ramicotomy is a surgical procedure that is as efficient as conventional sympathectomy but more conservative, having less adverse effects then conventional sympathectomy. This procedure was abandoned on account of the high recurrence rate, attributed to the incomplete section of the rami communicantes and to the development of new pathways of conduction to the central stimuli. MATHERIAL AND METHODS: Twenty-eight swine underwent bilateral videothoracoscopic ramicotomy and were randomly divided into 5 groups. The animals were sacrificed at 15, 45, 90, 135 and 180 days post-operative POD. The segments were removed and evaluated for macroscopic regeneration and histological analysis of the white and gray rami communicantes analyzing the inflammatory reaction, deposition of thin and thick collagen fibers, reticular fibers and Schwann cells. The data was compared to intact segments of sympathetic trunk as a positive control. RESULTS: There was neither macroscopic nor microscopic regeneration at the 15 POD group. The remaining groups had an average of 41,6% of regeneration, more significant at the 180 POD group (p<0.05). The inflammatory reaction was crucial in the process of Wallerian degeneration, with an important participation of the Schwann cells in the pre-ganglionic rami (p<0.05). The Schwann cells presented a similar evolution in both rami beginning at the 45 POD group, with a smaller count in the gray rami. The collagen fibers were significant in the cicatrization and the reticular fibers were important in neural regeneration, with a meaningful negative correlation between them (r = - 0,414; p < 0,01). The rate of deposition of the collagen fibers was greater in the white rami when compared to the gray rami in the first trimester and less important in the second trimester (p<0.05). CONCLUSIONS: Ramicotomy allows complete section of all rami communicantes of the sympathetic ganglia. The histological regeneration might be greater than the recurrence rates of clinical symptoms as seen in the human being due to non-functional regenerations. The restoration process is similar in both white and gray rami, with smaller tendencies in the last one. The regeneration of the could be one of the main factors for recurrence of hyperhidrosis following ramicotomy

A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é uma doença neurodegenerativa progressiva e incurável, caracterizada pela perda seletiva dos neurônios motores (NM) superiores e inferiores com uma sobrevida média de 3 anos. As manifestações clínicas dependem da topografia e comprometimento dos NM. De causa desconhecida, descrições apontam para a participação das células gliais (astrócitos, microglia e célula de Schwann) na toxicidade neuronal. A retração precoce do axônio no músculo esquelético sugere a participação da célula de Schwann na morte neuronal retrógrada (dying back). Este estudo descreveu as alterações na expressão gênica no nervo motor extensor curto do hálux ainda funcionante dos pacientes ELA e o ramo motor do nervo acessório de sujeitos-controle (19 ELA, sendo 9 ELA espinhal e 5 ELA bulbar; 5 controles), utilizando-se plataformas expandidas de microarranjos de DNA (microarray) e análises de bioinformática (DAVID e os seus bancos de dados Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes e o Gene Onthology Consorciun Anottation). Os resultados foram validados por PCRq e Redes de Interação de Proteínas foram geradas pelo Cytoscape. Foram encontrados 138 genes diferencialmente expressos entre esses grupos. O ribossomo e a síntese proteica foram apontados como elementos centrais no estudo em eventos relacionados tanto à neurotoxicidade quanto a protetivos. As Redes destacaram o gene EPS8 na ELA (ambas as formas, ELA bulbar e espinhal) em relação aos controles e o gene FAU na ELA bulbar em relação à ELA espinhal. Os genes e as vias apontados neste estudo deverão ser testados como alvos terapêuticos em estudos futuros envolvendo a ELA / Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is an incurable progressive neurodegenerative disease characterized by the selective loss of upper and lower motor neurons (MN), with a median survival of 3 years. Clinical manifestations depend on onset site and involvement of the MN. Although the cause of ALS is unknown, reports point towards the participation of glial cells (astrocytes, microglia and Schwann cells) in the neuronal toxicity. The early retraction of the axonium indicates a participation of the Schwann cells in retrograde neuronal death (dying back). The current study described the abnormalities in the genic expression of the functioning extensor hallucis brevis motor neuron from ALS subjects, and the motor branch of the accessory nerve from control subjects (19 ALS, being 9 spinal and 5 bulbar types; 5 controls), through an expanded platform of DNA microarrays and bioinformatics analyses (DAVID, Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, and Gene Onthology Consortium Annotation databases). The results were validated by Quantitative PCR (PCRq) and Protein-Protein interaction network generated by Cytoscape. A total of 138 differentially expressed genes were found in these groups. In this study, the ribosome and protein synthesis were pointed as central elements related both to neurotoxicity and protective events. These networks highlighted the EPS8 gene in ALS (in both types, bulbar and spinal) when correlated to controls, and the FAU gene in bulbar ALS in relation to spinal ALS. The genes and pathways identified in this study should be tested as therapeutic targets in future studies approaching ALS

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-10-17T20:41:06Z No. of bitstreams: 2 Tese - Giselle Bonifacio Neves Mendonça - 2013.pdf: 4442248 bytes, checksum: fd3c1ae469f5bfd89f5767680dc30981 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-10-17T20:45:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Giselle Bonifacio Neves Mendonça - 2013.pdf: 4442248 bytes, checksum: fd3c1ae469f5bfd89f5767680dc30981 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-17T20:45:01Z (GMT). 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We used two groups, control (GC) and laser (GL) with six animals in each. All animals underwent left sciatic nerve neurotmesis followed by tubing with silicone chamber with five mm distance between nerve stumps. Animals in GL received radiation with a wavelength of 830 nm, energy density of 4.13 J/cm², on eight points from the spinal cord to nerve injury site, totaling 40 days of irradiation divided into two distinct periods. The first stage began at the immediate post-operative period where 20 laser applications were performed on alternate days. The second stage occurred 40 days before performing euthanasia in animals submitted to more than 20 days of laser applications on alternate days. During the experiment, we performed functional assessment through the Sciatic Functional Index and Ankle Angle. After 126 days, the animals were euthanized and the fragments of the nerves were removed and fixed in 10% formalin buffered for histological analysis with HE, Luxol Fast Blue and Picrosirius Red staining, and immunohistochemistry with neurofilament antibody (NF), FGF-2 and S-100. Microscopically, we observed the presence of axonal growth, Wallerian degeneration, inflammatory infiltrate and fascicular reorganization. For HE analysis, we stablished descriptive scores and for the other histological data we carried out quantitative analysis through program Image J. In GL we observed better axonal growth, reorganization of issues, absence of inflammatory infiltrate, greater amount of myelin and less collagen, increased expression of S-100 and NF and lower expression of FGF-2. Regarding the function of the sciatic nerve, no functional improvement was observed. / Os nervos periféricos são alvos constantes de lesões de origem traumática, como esmagamento e secções parciais ou totais que resulta em diminuição ou perda da motricidade e da sensibilidade no território inervado, cuja severidade dependerá do acometimento de estruturas nervosas. O pior quadro de lesão é aquele em que ocorre ruptura total do nervo (neurotmese), o qual requer invariavelmente tratamento cirúrgico. Este estudo teve o objetivo de avaliar os efeitos morfológicos e funcionais da regeneração do nervo isquiático de rato após secção cirúrgica, tubulização com câmara de silicone e tratamento com laser de baixa intensidade (830 nm) em 126 dias. Utilizaram-se dois grupos, controle (GC) e laser (GL) com seis animais em cada. Todos os animais foram submetidos à neurotmese do nervo isquiático esquerdo, seguido de tubulização com câmara de silicone com cinco mm de distância entre os cotos nervosos. Os animais do GL receberam radiação com comprimento de onda de 830nm, densidade de energia de 4,13J/cm², em oito pontos, desde a região da medula espinhal até o local de lesão do nervo, totalizando 40 dias de irradiação divididos em dois momentos distintos. O primeiro momento iniciou-se no pós-cirúrgico imediato em que foram realizadas 20 aplicações de laser, em dias alternados. O segundo momento ocorreu 40 dias antes de realizar a eutanásia dos animais com mais 20 dias de aplicações de laser, em dias alternados. Durante o experimento procedeu-se avaliação funcional por meio do Índice Funcional do Ciático e Ângulo do Tarso. Após 126 dias os animais foram submetidos à eutanásia e os fragmentos dos nervos foram retirados e fixados em formol tamponado a 10% para análise histológica, com as colorações de HE, Luxol Fast Blue e Picrosirius Red, e imunoistoquímica com os anticorpos neurofilamento (NF), S100 e FGF-2. Microscopicamente, avaliou-se a presença de proliferação axonal, degeneração Walleriana, reorganização fascicular e infiltrado inflamatório. Para a análise do HE estabeleceram-se escores descritivos e para os demais dados histológicos procedeu-se análise quantitativa por meio do programa Image J. Observou-se no GL melhor proliferação axonal, reorganização dos fascículos, ausência de infiltrado inflamatório, maior quantidade de mielina e menor quantidade de colágeno, maior expressão de S-100 e NF e menor expressão de FGF-2. Com relação à função do nervo isquiático, não se observou melhora funcional.

Submitted by Alessandra Portugal (alessandradf@ioc.fiocruz.br) on 2013-10-01T13:18:46Z No. of bitstreams: 1 Anna Beatriz Robottom Ferreira_Tese.pdf: 9570445 bytes, checksum: 839dd23c42d983f3e4b4e6a6658089cd (MD5) / Made available in DSpace on 2013-10-01T13:18:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Anna Beatriz Robottom Ferreira_Tese.pdf: 9570445 bytes, checksum: 839dd23c42d983f3e4b4e6a6658089cd (MD5) Previous issue date: 2011 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / A hanseníase é uma doença infecciosa crônica causada pelo Mycobacterium leprae, onde tanto fatores do hospedeiro quanto ambientais têm papel no desfecho da doença. A hanseníase é uma das causas predominantes de incapacidade no nervo por infecção e os pacientes exibem altas taxas de morbidade, o que tem grande impacto na saúde pública. Apesar disso, os mecanismos de imunopatogênese induzidos pelo M. leprae são pouco conhecidos, especialmente nos tempos iniciais da infecção neural. Nesse estudo foi realizada uma análise global da expressão gênica por microarranjos numa tentativa de esclarecer a interação entre o M. leprae e seu hospedeiro humano. Células de Schwann primárias humanas infectadas pelo M. leprae apresentaram como diferencialmente expressos a classe de genes induzidos por interferon do tipo I. Desses genes, o OASL foi o gene que apresentou a maior alteração de expressão. Esse aumento de expressão foi confirmado por RT-PCR em tempo real em células de Schwann primárias infectadas pelo M. leprae. Foi demonstrado que a proteína OASL migra para o núcleo frente à infecção pelo M. leprae morto em linhagens de células de Schwann e de macrófagos THP1, onde ela provavelmente atua através da repressão epigenética da transcrição. O estudo de polimorfismos nesse gene envolvendo 521 casos e 498 controles indicou que o alelo A do SNP rs3213545 está associado à resistência a hanseníase. Por fim, carreadores do alelo A do SNP rs3213545 apresentaram menor expressão de RNAm de OASL em biópsias de nervo de indivíduos com neuropatia periférica não hansênica, mas não em pacientes com hanseníase, sugerindo que de fato o OASL parece funcionar como um supressor da ativação da resposta imune protetora para a hanseníase. Assim, a produção diminuída de OASL em estágios iniciais da infecção poderia conferir resistência à hanseníase. Conjuntamente, esses dados sugerem que o aumento da expressão do gene OASL favorece, nas etapas iniciais da infecção pelo M. leprae, a sobrevivência intracelular do bacilo no seu hospedeiro. / Leprosy is a chronic infectious disease caused by Mycobacterium leprae, in which both host and environmental factors play a role in disease outcome. Leprosy is the most important cause of infectious nerve incapacity and patients exhibit high rates of morbidity, which impacts public health. Nevertheless, the mechanisms of M. leprae-induced imunopathogenesis are not completely understood, especially in the nerve during the early stages of infection. A global gene expression analysis using microarrays was carried out in an attempt to better understand the host-M. leprae interaction. The class of genes induced by type I IFN was identified as differentially expressed. Of these genes, OASL presented the highest change in expression, which was confirmed by real-time reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) in M. leprae infected primary human Schwann cells. We also showed that OASL protein migrates to the nucleus upon infection with dead M. leprae in both a Schwann cell lineage and THP1 macrophages, where it probably functions as an epigenetic repressor of transcription. A case-control study conducted using single nucleotide polymorphisms (SNPs) in this gene involving 521 cases and 498 controls indicated that the A allele of the rs3213545 SNP is associated with leprosy resistance. Furthermore, carriers of this allele expressed less OASL mRNA in nerve biopsies of patients presenting non-leprous peripheral neuropathy but the same was not observed in patients diagnosed with leprosy, suggesting that OASL seems to function by suppressing the activation of the protective immune response. Thus, an increased production of OASL in the initial stages of the infection by M. leprae may favor intracellular survival of the bacilli within its host.

Introdução: A simpatectomia torácica é o único tratamento, definitivo e eficaz, para a hiperidrose primária. A ramicotomia é um procedimento cirúrgico tão eficaz, mais conservador e com menos efeitos adversos que a simpatectomia convencional, contudo foi abandonada pela alta taxa de recidiva, atribuída, até então, à secção incompleta dos ramos comunicantes, ao desenvolvimento de outras vias de condução para o estímulo central e à regeneração neural. A avaliação histológica dos ramos comunicantes simpáticos após a ramicotomia, pode ajudar a entender o processo de recidiva dos sintomas da hiperidrose e, dessa forma contribuir para o desenvolvimento de estratégias para evitá-la. MATERIAL E MÉTODOS: 28 suínos foram submetidos à ramicotomia por videotoracospia e divididos randomicamente em 5 grupos, sacrificados com 15, 45, 90, 135 e 180 dias de pós-operatório (DPO). Os segmentos operados foram removidos cirurgicamente e submetidos à avaliação macroscópica da regeneração assim como análise histológica dos ramos comunicantes brancos e cinzentos para quantificação da reação inflamatória, deposição de fibras de colágeno grossas e finas, fibras reticulares e células de Schwann por imuno-histoquímica. Os dados foram comparados ao grupo controle, composto por segmentos intactos, não operados. RESULTADOS: Não houve regeneração macroscópica no grupo de 15 DPO sendo presente em 41,6% dos casos no grupo 180 DPO (p < 0,05). A reação inflamatória foi determinante no processo de degeneração Walleriana, com presença importante das células de Schwann nos ramos pré-ganglionares (p < 0,05), as células de Schwann apresentaram evolução semelhante nos dois ramos a partir do grupo de 45DPO, mantendo-se em menor número nos ramos cinzentos. As fibras de colágeno foram cruciais na cicatrização e as fibras reticulares importantes na regeneração neural, com correlação negativa entre elas (r = - 0,414; p < 0,01). A deposição de fibras de colágeno foi maior nos ramos cinzentos, apresentando pico de deposição no grupo 135 DPO e declínio importante no grupo 180 DPO (p < 0,05). CONCLUSÕES: A ramicotomia permite a secção completa de todos os ramos comunicantes do gânglio simpático. A taxa de regeneração histológica deve ser maior que a taxa de recidiva dos sintomas no humano, devido a regenerações não funcionais. O processo regenerativo é similar nos ramos brancos e cinzentos, com tendências menores para os últimos. A regeneração dos ramos comunicantes deve ser um dos principais fatores de recidiva da hiperidrose após a ramicotomia / INTRODUCTION: Thoracic sympathectomy is the only definitive and efficient treatment for primary hyperhidrosis. The ramicotomy is a surgical procedure that is as efficient as conventional sympathectomy but more conservative, having less adverse effects then conventional sympathectomy. This procedure was abandoned on account of the high recurrence rate, attributed to the incomplete section of the rami communicantes and to the development of new pathways of conduction to the central stimuli. MATHERIAL AND METHODS: Twenty-eight swine underwent bilateral videothoracoscopic ramicotomy and were randomly divided into 5 groups. The animals were sacrificed at 15, 45, 90, 135 and 180 days post-operative POD. The segments were removed and evaluated for macroscopic regeneration and histological analysis of the white and gray rami communicantes analyzing the inflammatory reaction, deposition of thin and thick collagen fibers, reticular fibers and Schwann cells. The data was compared to intact segments of sympathetic trunk as a positive control. RESULTS: There was neither macroscopic nor microscopic regeneration at the 15 POD group. The remaining groups had an average of 41,6% of regeneration, more significant at the 180 POD group (p<0.05). The inflammatory reaction was crucial in the process of Wallerian degeneration, with an important participation of the Schwann cells in the pre-ganglionic rami (p<0.05). The Schwann cells presented a similar evolution in both rami beginning at the 45 POD group, with a smaller count in the gray rami. The collagen fibers were significant in the cicatrization and the reticular fibers were important in neural regeneration, with a meaningful negative correlation between them (r = - 0,414; p < 0,01). The rate of deposition of the collagen fibers was greater in the white rami when compared to the gray rami in the first trimester and less important in the second trimester (p<0.05). CONCLUSIONS: Ramicotomy allows complete section of all rami communicantes of the sympathetic ganglia. The histological regeneration might be greater than the recurrence rates of clinical symptoms as seen in the human being due to non-functional regenerations. The restoration process is similar in both white and gray rami, with smaller tendencies in the last one. The regeneration of the could be one of the main factors for recurrence of hyperhidrosis following ramicotomy

A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é uma doença neurodegenerativa progressiva e incurável, caracterizada pela perda seletiva dos neurônios motores (NM) superiores e inferiores com uma sobrevida média de 3 anos. As manifestações clínicas dependem da topografia e comprometimento dos NM. De causa desconhecida, descrições apontam para a participação das células gliais (astrócitos, microglia e célula de Schwann) na toxicidade neuronal. A retração precoce do axônio no músculo esquelético sugere a participação da célula de Schwann na morte neuronal retrógrada (dying back). Este estudo descreveu as alterações na expressão gênica no nervo motor extensor curto do hálux ainda funcionante dos pacientes ELA e o ramo motor do nervo acessório de sujeitos-controle (19 ELA, sendo 9 ELA espinhal e 5 ELA bulbar; 5 controles), utilizando-se plataformas expandidas de microarranjos de DNA (microarray) e análises de bioinformática (DAVID e os seus bancos de dados Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes e o Gene Onthology Consorciun Anottation). Os resultados foram validados por PCRq e Redes de Interação de Proteínas foram geradas pelo Cytoscape. Foram encontrados 138 genes diferencialmente expressos entre esses grupos. O ribossomo e a síntese proteica foram apontados como elementos centrais no estudo em eventos relacionados tanto à neurotoxicidade quanto a protetivos. As Redes destacaram o gene EPS8 na ELA (ambas as formas, ELA bulbar e espinhal) em relação aos controles e o gene FAU na ELA bulbar em relação à ELA espinhal. Os genes e as vias apontados neste estudo deverão ser testados como alvos terapêuticos em estudos futuros envolvendo a ELA / Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is an incurable progressive neurodegenerative disease characterized by the selective loss of upper and lower motor neurons (MN), with a median survival of 3 years. Clinical manifestations depend on onset site and involvement of the MN. Although the cause of ALS is unknown, reports point towards the participation of glial cells (astrocytes, microglia and Schwann cells) in the neuronal toxicity. The early retraction of the axonium indicates a participation of the Schwann cells in retrograde neuronal death (dying back). The current study described the abnormalities in the genic expression of the functioning extensor hallucis brevis motor neuron from ALS subjects, and the motor branch of the accessory nerve from control subjects (19 ALS, being 9 spinal and 5 bulbar types; 5 controls), through an expanded platform of DNA microarrays and bioinformatics analyses (DAVID, Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, and Gene Onthology Consortium Annotation databases). The results were validated by Quantitative PCR (PCRq) and Protein-Protein interaction network generated by Cytoscape. A total of 138 differentially expressed genes were found in these groups. In this study, the ribosome and protein synthesis were pointed as central elements related both to neurotoxicity and protective events. These networks highlighted the EPS8 gene in ALS (in both types, bulbar and spinal) when correlated to controls, and the FAU gene in bulbar ALS in relation to spinal ALS. The genes and pathways identified in this study should be tested as therapeutic targets in future studies approaching ALS

A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é uma doença neurodegenerativa progressiva de evolução rápida, caracterizada pela perda seletiva dos neurônios motores (NM) superiores e inferiores. Recentemente, as células gliais centrais (astrócito, microglia e oligodendrócito) mostraram-se tóxicas aos NM, porém os detalhes moleculares não estão completamente elucidados. Em relação às células gliais periféricas, alterações eletrofisiológicas no nervo ciático do modelo animal da ELA na idade pré-sintomática foram reportadas pelo nosso grupo e os achados de denervação precoce tanto no modelo animal quanto em pacientes sugerem a participação das células de Schwann (CS) na morte neuronal retrógrada na ELA, teoria conhecida como dying back. Nesse contexto, as CS mostraram-se capazes de induzir a retração axonal e a denervação das junções neuromusculares, eventos precoces na doença, ocorrendo possivelmente na fase présintomática. O objetivo deste trabalho foi verificar a influência das CS do modelo experimental na fase pré-sintomática e do paciente com evolução recente da forma esporádica da ELA, na sobrevida e no tamanho dos prolongamentos dos NM in vitro e entender a natureza molecular do fenômeno. Culturas de CS altamente purificadas foram obtidas a partir do nervo ciático do camundongo modelo animal e do nervo periférico de pacientes com ELA. Os NM da medula espinal de camundongos neonatos foram co-cultivados com as CS. A neurodegeneração foi avaliada pela presença do marcador Fluoro-Jade C (FJC). Os NM também foram tratados com o meio condicionado das culturas de CS do modelo animal ou dos pacientes com ELA. Os motoneurônios tiveram os seus prolongamentos contados e a morte neuronal foi identificada pela presença do FJC. Diversos fatores neurotróficos foram quantificados no meio condicionado das culturas de CS pela técnica de ELISA. A reação em cadeia da polimerase quantitativa (do inglês, quantitative polymerase chain reaction - qPCR) foi realizada para detectar alterações nas CS e no nervo periférico que pudessem estar relacionadas com disfunção na unidade CS/NM. Os resultados mostraram que os NM cultivados na ausência das CS mostraram-se mais susceptíveis à morte. Os NM cocultivados com as CS ELA mostraram maior número de perfis neurodegenerativos em comparação com os NM co-cultivados com as CS controle. Após o tratamento com o meio condicionado das CS ELA, os NM mostraram redução no tamanho dos prolongamentos e aumento do número de células em neurodegeneração em comparação com o grupo controle. Quantidades reduzidas dos fatores neurotróficos foram encontradas no meio condicionado das culturas de CS ELA. Alterações na expressão gênica das CS e no nervo periférico evidenciaram disfunções na unidade CS/NM que podem estar contribuindo para o processo neurodegenerativo visto na ELA. Conclui-se que a falência nos mecanismos de neuroproteção pelas CS ELA é um importante mecanismo implicado na morte neuronal, com grande potencial terapêutico / Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a progressive neurodegenerative disease characterized by the selective loss of upper and lower motor neurons (MN). Recently, central glia (astrocytes, microglias and olygodendrocytes) were toxic to the MN, but the molecular aspects have not fully described. In relation to the peripheral glia, electrophysiological changes in the sciatic nerve of ALS animal model in the presymptomatic stage have been reported by our group and early denervation findings in both animal models and patients suggests the participation of Schwann cells (SC) in the retrograde neuronal death of ALS , theory known as dying back. In this context, the SC proved to be able to induce axonal retraction and denervation of the neuromuscular junctions, early events in the disease, possibly occurring in the pre-symptomatic phase. The aim of this thesis was to investigate the influence of SC of pre-symptomatic experimental model and from patient with recent evolution of ALS sporadic form, in the survival and axonal length of MN in vitro and understand the molecular nature of the phenomenon. Highly purified SC cultures were obtained from the sciatic nerve of the animal model and from ALS patient\'s peripheral nerve. MN from the newborn mouse spinal cord were co-cultured with SC and the neurodegeneration was assessed by the presence of the marker Fluoro-Jade C (FJC). MN were also treated with conditioned medium from cultures of SC of the animal model or ALS patients. MN had their neuronal length measured and neuronal degeneration was identified by the presence of the FJC. Several neurotrophic factors were measured in conditioned medium of mice and ALS patient\'s SC cultures by ELISA. The chain reaction quantitative polymerase (qPCR) was performed to detect changes in the SC and peripheral nerve that could be related with dysfunction in the functional unit SC/MN. The MN co-cultured with ALS SC showed a greater number of neurodegenerative profiles compared with MN cocultured with control SC. After treatment with ALS SC conditioned medium, MN showed a reduction in the neuronal length and increased number of cells in neurodegeneration compared with the control group. Lower levels of neurotrophic factors were found in the conditioned medium of ALS SC cultures. Changes in the gene expression of SC and peripheral nerve showed dysfunctions in SC/MN unit, which may be contributing to the neurodegenerative process seen in ALS. In conclusion, the failure of neuroprotection by ALS SC is an important mechanism implicated in the MN cell death, with great therapeutic potential

O presente estudo objetivou a avaliação do potencial regenerativo e trófico das CS e do fator neurotrófico PEDF sobre os neurônios da medula espinal através da cultura destas células in vitro assim como no modelo experimental da lesão medular contusa in vivo. CS foram cultivadas a partir de fragmentos de nervo ciático de ratos adultos jovens. As culturas primárias foram purificadas e utilizadas em experimentos in vitro e in vivo. Para avaliar se a cultura de CS tratadas com o PEDF proporciona o trofismo dos neurônios da medula espinal, estes foram cultivados a partir de fragmentos da medula espinal de ratos Wistar neonatos e tratados com o meio condicionado das CS (MCCS) pré-tratadas ou não com formas específicas do PEDF. A resposta trófica foi estudada através da quantificação do número de células bem como da área dos prolongamentos e dos corpos celulares dos neurônios cultivados sobreviventes no decurso temporal da cultura, utilizando-se método estereológico específico. Em outra série de experimentos, Ratos Wistar adultos foram submetidos à lesão medular contusa no 10º-11° segmento torácico pelo sistema NYU Impactor e tratados com inoculações locais de CS e do seu meio condicionado na presença ou não do PEDF. Ao término do procedimento cirúrgico, os ratos foram submetidos aos testes do comportamento BBB, CBS durante 6 semanas. Os tratamentos aplicados à cultura de neurônios da medula espinal demonstraram que o MCCS, pré-tratado ou não com diferentes formas moleculares do PEDF e os fatores por si só possuem ações tróficas e plásticas em relação aos neurônios da medula espinal. Foi observado que o MCCS exerceu um efeito de arborização e de trofismo sobre o corpo neuronal dos neurônios medulares, sendo que este efeito foi potencializado quando o MCCS foi obtido a partir de CS pré-tratadas com os fatores nPEDF ou coPEDF, e de intensidade ainda maior quando as formas puras dos fatores em questão foram adicionadas à cultura. Os animais submetidos ao trauma contuso da medula espinal que foram tratados com a inoculação das CS, pré-tratadas ou não com o nPEDF, do meio condicionado destas células e dos fatores nPEDF e coPEDF apresentaram melhor recuperação funcional em relação ao grupo controle. A partir dos dados obtidos neste trabalho pode-se dizer que as CS, seu meio condicionado e o PEDF possuem ações importantes sobre os neurônios da medula espinal, possibilitando a modulação do processo de recuperação funcional deste órgão após o trauma. / The present study aimed the assessment of the trophic and regenerative potential of the Schwann cells (SC) and of the neurotrophic factor PEDF on the spinal cord neurons by means of cultures of those cells in vitro as well as in an experimental model of a contused spinal cord lesion in vivo. SC were cultivated from sciatic nerves fragments of young adult rats. The primary cultures were purified and used in in vitro and in vivo experiments. To evaluate if the SC cultures treated with PEDF provide the trophism of the spinal cord neurons, these were cultivated from spinal cords fragments of new born rats and treated with SC conditional medium (SCCM), of cells pre-treated or not with specifics isoforms of PEDF. The trophic responses were analyzed by the quantification of the cell number, and the area of sprounting and perycaria of the survived neuronal cells in the culture time course using a specific stereological method. In another series of experiment, adults Wistar rats were submitted to a contuse spinal cord lesion in the 10º-11º thoracic level by means of the NYU Impactor and treated with local injection of SC and your CM with the presence or not of the PEDF. In the end of the surgical procedure, the rats were submitted to behaviors testes as the BBB and the CBS during the 6 follow weeks .The spinal cord neuron treatments show that the SCCM, prétreated or not with specifics molecular isoforms of PEDF and this factors by themselves demonstrated trophic and plastic actions with the spinal cord neurons. It was observed that the SCCM exerted a sprouting and trophic effect on the neuronal body of the spinal cord neurons, and that this effect was enhanced when the SCCM was achieved from SC pre-treated with PEDF, and even better when the pures forms of the PEDF was added to the culture. The animals that received the spinal cord lesion and were treated with injection of SC, pre-treated or not with nPEDF, or with the conditioned medium of those cells and the factors nPEDF or coPEDF showed a better functional recovery when compared to the control groups. The results of this study showed that the SC, your conditioned medium and the PEDF play an important role in the spinal cord neurons, allowing the modulation of the functional recovery process of this organ after the trauma.

A utilização experimental de CS é apontada como uma perspectiva benéfica no tratamento da lesão medular devido estas células produzirem fatores neurotróficos e citocinas inflamatórias que influenciam o ambiente do sistema nervoso. Ratos machos foram submetidos à lesão medular contusa de intensidade moderada (25mm) ao nível do 11o segmento torácico. As CS cultivadas a partir do nervo ciático foram pré-tratadas ou não com as citocinas inflamatórias TGF-1 (5ng/ml) ou TNF- (30ng/ml) e inoculadas no local da lesão imediatamente após o trauma. O grupo controle e o grupo lesão receberam inoculação do meio de cultura. Após a cirurgia os ratos foram submetidos à análise do comportamento motor durante 8 semanas. O BBB mostrou melhora do comportamento motor ao longo do período analisado para o grupo tratado com as CS. Este efeito não foi potenciado pelo pré-tratamento das CS com as citocinas inflamatórias. As medulas espinais foram processadas e receberam coloração pelo Violeta de Cresilo ou imunomarcação com a GAP-43, o glutamato, o NPY, a substância P, a GFAP, o FGF-2 e do NG2. Os tratamentos realizados neste desenho experimental não alteraram as respostas neuroprotetivas. Segundo análise estereológica não foram encontradas diferenças no número estimado de neurônios remanescentes e no volume de tecido preservado entre os grupos que receberam lesão medular. A lesão promoveu uma diminuição da imunorreatividade da GAP-43 no corno anterior, que foi revertida quando a lesão recebeu tratamento com as CS prétratadas ou não com a citocina TGF-1. O resultado do tratamento com as CS foi o de aumento na imunorreatividade do glutamato nas células no corno anterior e no funículo lateral quando comparado com o grupo lesão. Para o NPY no corno anterior houve aumento da imunorreatividade do grupo tratado com as CS apenas em comparação ao grupo controle. Já no funículo lateral a lesão aumentou a imunorreatividade NPY em comparação ao grupo controle, inclusive quando houve tratamento com as CS, mas este deixou de existir quando houve prétratamento das CS com as citocinas. Referente ao FGF-2, no funículo lateral e no fascículo grácil houve aumento da imunorreatividade no grupo tratado com as CS, acrescidas ou não de TGF-1, apenas em comparação ao grupo controle. Porém, o tratamento com as CS aumentou a imunorreatividade do FGF-2 na região do fascículo grácil. A imunorreatividade do FGF-2 aumentou na região de epicentro da lesão, e este efeito foi mantido nos grupos tratados com as CS, acrescidas ou não de TGF-1. Houve significante aumento da imunorreatividade da GFAP no corno anterior e no funículo lateral quando os grupos lesados foram tratados com as CS e/ou citocinas comparado ao grupo controle. Na região do epicentro, a lesão promoveu aumento da imunorreatividade da GFAP, que foi potencializado quando houve tratamento com as CS. A lesão promoveu aumento da imunorreatividade do NG2 no epicentro, inclusive quando houve tratamento com as CS. O melhor desempenho motor observado no grupo que recebeu inoculação de CS provavelmente está relacionado a fatores como respostas plásticas e neuroquímicas no tecido preservado da medula espinal. / The experimental use of Schwann cells is indicated on spinal cord treatment due to the ability of these cells to produce neurotrophic factors and inflammatory cytokines, influencing nervous system environment. Male rats were submitted to a moderate spinal cord contusion (25mm) at 11th thoracic level. Culture Schwann cells were obtained from sciatic nerves and pre-treated or not with inflammatory cytokines TGF-1 (5ng/ml) or TNF- (30ng/ml) and then were inoculated in lesion site just after trauma. Sham and lesion groups received culture medium inoculation. After surgery, rats were submitted to behavior analyses during 8 weeks. BBB showed motor recovery in the Schwann cell group. This effect was not potentiated by pretreated of Schwann cells with inflammatory cytokines. The spinal cords were processed for Cresil Violet or immunolabeling to GAP-43, glutamate, NPY, substance P, GFAP, FGF-2 and NG2. Stereological analyses showed no differences in the estimated number of remaining neurons and in the volume of the preserved tissue among the lesioned groups. The injury reduced GAP-43 immunoreactivity in ventral horn, which was reverted when injury was treated with Schwann cells pre-treated or not with TGF-1. Schwann cell treatment enhanced glutamate immunoreactivity in the ventral horn and lateral funiculus compared with lesioned group. In ventral horn, NPY immunoreactivity was enhanced in Schwann cells group compared with sham group. In lateral funiculus, the injury or the treatment with Schwann cells increased NPY immunoreactivity, comparing with sham group. FGF-2 of lateral funiculus and gracile fasciculus enhanced in Schwann cells group. Treatment with Schwann cells enhanced FGF-2 immunoreactivity in gracile fasciculus. Injury enhanced FGF-2 immunoreactivity in epicenter region, also observed in the groups treated by Schwann cells. In ventral horn and lateral funiculus when the lesioned groups were treated by Schwann cells and/or cytokines there was significant increase in GFAP immunoreactivity compared with sham group. In epicenter, the injury promoted GFAP immunoreactivity increase that was potentiated by Schwann cells treatment. The injury produced NG2 increase in epicenter, included by Schwann cells treatment. The motor recovery showed in Schwann cell group is probably related to neurochemical plasticity in spinal cord preserved tissue.