Made available in DSpace on 2016-06-02T20:18:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5721.pdf: 10685553 bytes, checksum: b8c33e77b08071259076d9ba53ebc334 (MD5) Previous issue date: 2014-02-10 / Universidade Federal de Minas Gerais / This study investigated the function of cerebellar histaminergic system on emotional memory consolidation. The cerebellar vermis of male mice were implanted with guide cannulae, and after three days of recovery, the animals were submitted to the elevated plus maze (EPM) or the inhibitory avoidance test (IA) on two consecutive days. Immediately after the first day, animals received a microinjection of histaminergic drugs into the cerebellar vermis: experiment 1, animals received microinjections of saline (SAL) or histamine (HA) (0.54, 1.36, 2.72, and 4.07 nmol/0.1 microliter); experiment 2, animals received a microinjection of SAL or the H1 antagonist chlorpheniramine (CPA, 0.016, 0.052 or 0.16 nmol/0.1 μl); experiment 3, SAL or the H2 antagonist ranitidine (RA, 0.57, 2.85 or 5.7 nmol/0.1 μl); experiment 4, SAL or HA 5 minutes after a pretreatment with 0.16 nmol CPA or SAL; and experiment 5, SAL or HA 5 minutes after a pretreatment with 2.85 nmol ranitidine (RA) or SAL. In the EPM, the decrease of open arm exploration (% entries and % time spent in the open arms) in Trial 2 relative to Trial 1 was used as a measure of learning and memory; while in the IA, latency to cross to the dark compartment was used to evaluate memory retention. Data were analyzed using ANOVA and Duncan‟s test. The results of experiment 1 showed that animals microinjected SAL and 0.54 and 1.36 nmol HA reduced percentage of open arm entries and time, while mice microinjected with HA 2.72 and 4.07 nmol did not decrease open arm exploration on trial 2; which indicates that histamine induced a dose-dependent inhibitory effect on memory consolidation. In the IA task, results showed that 1.36 nmol histamine facilitated memory consolidation, suggesting a different action of HA in a memory model that uses punishment. In the experiment 2, microinjections with CPA did not present behavioral effects in the EPM or in the IA at the doses used (0.016, 0.052 and 0.16 nmol). The results of experiment 3 showed that 5.7 nmol RA impaired memory consolidation on both protocols. The experiment 4 demonstrated that animals treated with HA did not reduce the avoidance to the open arms on retesting, and indicated that CPA did not altered behavioral parameters by itself, but the pretreatment with CPA reverted histamine-induced impairment on memory consolidation, which suggests that histamine effect on the EPM was mediated by H1 receptors. In the IA test, the results showed that the groups that received CPA+HA and SAL+HA showed a significant difference in latency on the second day of testing in relation to group SAL+SAL , while the group treated with CPA + SAL showed no difference with the control group. These results show that microinjection of histamine in the cerebellar vermis increased latency time and that pretreatment with CPA did not reverse this effect. For the fifth experiment, the results showed that animals microinjected with SAL+SAL and RA+SAL reduced the percentage of entries and time spent in open arms in the EPM while the groups treated with RA+HA and SAL+HA showed no difference between test days. These results show that RA did not alter memory consolidation and was unable to reverse the effect of histamine. In the IA, there was significant difference between SAL+SAL and SAL+HA groups, showing the facilitatory effect of histamine on memory consolidation of IA. The groups that received combined injection of RA+SAL and RA+HA showed no significant difference compared to control, which shows that the RA had no effect by itself, but when applied before histamine was able to reverse its effect. Our results suggest different histamine effects in tasks involving anxiety or fear. / Esse trabalho teve como objetivo investigar a atuação do sistema neural histaminérgico na consolidação da memória emocional de camundongos. Foi realizada cirurgia esterotáxica para implantação da cânula no vérmis cerebelar de camundongos machos. No terceiro dia de recuperação, foram realizados os testes comportamentais Labirinto em Cruz Elevado (LCE) e Esquiva Inibitória (EI) em dois dias consecutivos. Imediatamente após o primeiro dia de teste, os animais receberam o tratamento farmacológico com a microinjeção de drogas histaminérgicas no vérmis cerebelar. No experimento 1, foi verificado o efeito da histamina (HA) microinjetada nas doses de 0,54 nmol, 1,36 nmol, 2,72 nmol e 4,07 nmol em camundongos submetidos ao LCE (experimento 1a) e ao teste EI (experimento 1b). No experimento 2 foi realizada microinjeção de antagonista H1 (Clorfeniramina, CPA) nas doses de 0,016 nmol, 0,052 nmol e 0,16 nmol em camundongos submetidos ao LCE (experimento 2a) e ao teste EI (experimento 2b). No experimento 3, microinjeção de antagonista H2 (Ranitidina, RA) nas doses de 0,57 nmol, 2,85 nmol e 5,7 nmol em camundongos submetidos ao LCE (experimento 3a) e ao teste EI (experimento 3b). No experimento 4, foi realizada microinjeção combinada de antagonista H1 e HA em camundongos submetidos ao LCE (experimento 4a) e ao teste EI (experimento 4b); e no experimento 5, foi realizada microinjeção combinada de antagonista H2 e HA no LCE (experimento 5a) e EI (experimento 5b). O índice de memória dos animais no LCE foi definido pela redução da exploração dos braços abertos na reexposição (T1/T2). Para o Teste de EI, o aumento ou a redução das latências foi considerado indicativo de facilitação ou prejuízo na retenção da memória. Os resultados do experimento 1a mostraram que no LCE, os animais do grupo controle (SAL) e dos grupos HA nas doses de 0,54 nmol e 1,36 nmol apresentaram redução da exploração dos braços abertos (BA) na reexposição, enquanto os animais que receberam HA nas doses de 2,72 e 4,07 não apresentaram diferença significativa em relação a T2. Esses resultados indicam uma inibição da memória emocional quando a histamina foi injetada no vérmis cerebelar em animais submetidos ao LCE. No experimento 1b, a análise estatística mostrou um aumento significativo na latência no teste de EI para os animais que receberam histamina na dose de 1,36 nmol em relação ao grupo controle. Além disso, houve diferença significativa entre os grupos microinjetados com 1,36 nmol e com 2,72 nmol e 4,07 nmol. Estes resultados indicam que a histamina microinjetada na dose de 1,36 nmol facilitou a consolidação da memória de EI em camundongos, sugerindo um papel diferente da histamina em um modelo que usa punição. No experimento 2a, os resultados mostraram que os grupos microinjetados com salina e CPA nas doses de 0,016 nmol, 0,052 nmol e 0,16 nmol reduziram a exploração dos BA na reexposição, o que sugere a CPA não apresentou efeitos sobre a consolidação da memória emocional. No experimento 2b, a CPA também não apresentou efeito nas doses utilizadas no teste de EI. No experimento 3a, a análise estatística indicou que os animais que receberam RA na dose de 5,7 não apresentaram redução na exploração dos BA, o que sugere prejuízo na consolidação da memória. Os resultados do experimento 3b mostraram que a RA na dose de 5,7 nmol prejudicou a consolidação da memória emocional no teste de EI. Os resultados do estudo 4a com injeção combinada de antagonista H1 e HA em camundongos reexpostos ao LCE mostraram que os animais microinjetados com SAL+SAL, CPA+SAL e CPA+HA reduziram a porcentagem de entradas e de tempo nos braços abertos, enquanto que os animais do grupo SAL+HA não apresentaram diferença significativa na exploração dos BA na reexposição, confirmando os resultados do experimento 1a em que animais injetados com HA (4,07 nmol) apresentam prejuízo na consolidação da memória emocional. Além disso, os resultados mostraram que a CPA não alterou os parâmetros comportamentais quando aplicada por si só, e que foi capaz de reverter o déficit produzido pela histamina na consolidação da memória emocional em camundongos no LCE. No experimento 4b no teste de EI, os resultados mostraram que os grupos que receberam injeção combinada de antagonista H1 e histamina (CPA+HA) e a injeção de SAL+HA apresentaram diferença significativa no tempo de latência no segundo dia de teste em relação ao grupo controle SAL+SAL, enquanto o grupo tratado com CPA+SAL não apresentou diferença com o grupo SAL+SAL. Esses resultados mostram que a microinjeção de histamina no vérmis cerebelar aumentou o tempo de latência, e que o pré-tratamento com CPA não reverteu esse efeito. Para o experimento 5a, com microinjeção combinada de antagonista H2 e HA em camundongos submetidos ao LCE, os resultados mostraram que animais microinjetados com SAL+SAL e RA+SAL reduziram a porcentagem de entrada e de tempo nos braços abertos, enquanto os grupos tratados com RA+HA e SAL+RA não apresentaram diferença entre os dias de teste nesse parâmetros. Estes resultados mostraram que a RA não alterou a consolidação da memória e não foi capaz de reverter o efeito da histamina. Já no experimento 5b com a microinjeção combinada de RA e HA no teste de EI, houve diferença significativa entre os grupos SAL+SAL e SAL+HA, mostrando novamente o efeito facilitador da histamina na consolidação da memória de EI. Os grupos que receberam injeção combinada de antagonista H2 e histamina (RA+HA) e o grupo de recebeu RA+SAL não apresentaram diferença significativa em relação ao controle no tempo de latência no segundo dia de teste, o que mostra que a RA não apresentou efeito por si só, mas quando aplicada pré histamina foi capaz de reverter seu efeito. Os resultados dos diversos experimentos realizados parecem indicar efeitos da histamina em circuitos neurais diferentes em tarefas envolvendo medo ou ansiedade.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:19:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2258.pdf: 1895332 bytes, checksum: 2fb8eb6332f875b5c6927d676c54a134 (MD5) Previous issue date: 2009-02-16 / Universidade Federal de Minas Gerais / This study investigated the effect of post-training treatment with L-histidine, Pyrilamine and Zolantidine on the memory consolidation of inhibitory avoidance in Carassius auratus submitted to cerebellar ablation. Cerebellar ablation was performed 3 days before the experiment. The inhibitory avoidance procedure included one habituation day, one training day (5 trials: T1, T2, T3, T4, T5) and a test day (TE). On the training day, each fish was individually placed in a white compartment separated from a black compartment by a sliding door. After 30s, the door was opened. When the fish crossed into the black compartment, a weight was dropped in front of it (aversive stimulus). An intraperitoneal injection with saline or L-histidine (100 mg/kg), Pyrilamine (35 mg/ml) and Zolantidina (ZO) was administered 10 minutes after the trials. The difference in the time elapsed until the fish entered the black compartment (latency) during training and testing was taken as an indicator of behavioral learning and memory. Data were analyzed by ANOVA and the Student Newman-Keuls test (p< 0.05). The three experiments indicated that in T5, all groups had similar latencies that were significantly higher than T1 latencies, indicate that all groups were able to acquire inhibitory avoidance, suggesting that cerebellar ablation does not impair learning. However, twenty four hours after the trainings, the animals with ablation indicating retention of the task while that the animals of the Sham group do not consolidate memory. The results of experiment I showed that the L-histidine reverted the effect of injury. Experiment II demonstrated that the Pyrilamine does not influence in the consolidation of the memory and the data of experiment III indicated that the zolantidina facilitates the acquisition of inhibitory avoidance independent of the cerebellum. These results suggest that the cerebellum is involved in the memory consolidation of inhibitory avoidance and/or interpretation of the aversive value and that this process is mediated by H2 receptors. / Esse trabalho teve como objetivo investigar o efeito farmacológico do precursor da histamina (L-histidina) e dos antagonistas dos receptores H1 (Pirilamina) e H2 (Zolantidina) na consolidação da memória de esquiva inibitória em Carassius auratus após ablação cerebelar. Para isso, foram realizados três experimentos, sendo empregados os mesmos procedimentos experimentais, no entanto, diferindo nos tratamentos farmacológicos realizados, que foram: I -L-histidina (dose: 100mg/kg) II - Pirilamina (dose: 35 mg/kg) e III - Zolantidina (dose: 20mg/kg), sendo todos acompanhados de dois grupos controle (Sham), um injetado com solução salina e outro da cirurgia (Lesão Fictícia). Um aquário foi dividido em dois compartimentos iguais por uma porta tipo guilhotina, sendo um compartimento branco e o outro preto. No compartimento preto foi associado um sistema de polia, do qual um peso era liberado na sua extremidade quando o animal entrava neste compartimento. Após três dias de recuperação da cirurgia, foi realizado o procedimento comportamental composto por três dias consecutivos, sendo eles: Habituação, Treino cinco treinos (T1, T2, T3, T4 e T5) e Teste. O tratamento farmacológico era realizado via intraperitoneal após dez minutos do último treino (T5) e em seguida os peixes foram recolocados no aquário de origem. O tempo utilizado pelo animal para entrar no compartimento escuro (latência) foi registrado em segundos nos treinos e no teste. Os dados foram analisados pelo teste de homogeneidade (Levene) e quando necessário foram transformados para log10 (Experimento I). As latências dos treinos e do teste de cada experimento foram submetidas a análise de Variância (ANOVA), seguido pelo teste de comparação múltipla Student Newman Keuls (SNK). Os três experimentos indicaram que a ablação do cerebelo não impede que o animal aprenda o condicionamento de esquiva inibitória, no entanto, vinte quatro horas após o treino, os animais com ablação indicam retenção da tarefa enquanto os animais do grupo Sham não consolidam a mesma. Os resultados do experimento I mostraram que a L-histidina reverteu o efeito da lesão. O experimento II demonstrou que a Pirilamina não influencia na consolidação da memória e os dados do experimento III indicam que a zolantidina facilita a aquisição de esquiva inibitória independente do cerebelo. Estes resultados sugerem que o cerebelo está envolvido na consolidação da memória de esquiva inibitória e/ou interpretação do valor aversivo e que este processo é mediado via receptores H2.

O exercício físico traz inúmeros benefícios para o sistema nervoso, dentre eles a melhora da memória e cognição, além de um efeito protetor em relação ao declínio mental decorrente do envelhecimento e de lesões do sistema nervoso. Este estudo teve como objetivo observar os efeitos plásticos do exercício moderado de curta duração no hipocampo e em regiões motoras do encéfalo de ratos, frequentemente afetadas por lesões ou doenças neurodegenerativas. As metodologias empregadas nestas análises foram a imuno-histoquímica, o Western blotting,o PCR em tempo real, avaliação dos níveis de neurogênese pela injeção de BrdU e imageamento de Ca2+ de astrócitos corticais. Os resultados encontrados mostram que o exercício moderado de curta duração promoveu alterações plásticas específicas em todas as regiões estudadas, variando na dependência do marcador utilizado e do decurso temporal do exercício. Acreditamos que este é suficiente para promover plasticidade difusa no sistema nervoso, que pode ser parte do substrato do efeito benéfico do exercício no sistema nervoso. / Evidence shows that physical exercise is neuroprotective and enhances brain function by improving cognition, learning and memory. It has also been associated with structural changes such as angiogenesis, synaptogenesis and neurogenesis. The aim of this study was to observe the effects of a moderate, short-term exercise protocol on the hippocampus and brain regions related to motor function, commonly affected by neurodegenerative diseases. The methods used for these analyses were immunohistochemistry, Western blotting, real-time PCR, evaluation of the levels of hippocampal neurogenesis with injections of BrdU and Ca2+ imaging of cortical astrocytes. Our results show that short-term moderate physical exercise induced specific plastic changes in all regions studied, which varied depending on the marker and time course of exercise and is enough to modulate synaptic and structural elements of neurons as well as astrocytes, playing an important role in the diffuse exercise-dependent plasticity which may underlie the beneficial effects of exercise in the brain.

Les maladies à polyglutamines (polyQ) sont des maladies neurodégénératives héréditaires dominantes causées par une expansion de CAG traduite en longue expansion de polyglutamine dans la protéine correspondante. Ces maladies comprennent l’ataxie spinocérébélleuse 7 (SCA7) et la maladie de Huntington (MH) causées par une expansion de polyQ dans les protéines ataxine-7 (ATXN7) et huntingtine (htt), respectivement. Les souris SCA7 et MH développent des rétinopathies similaires suggérant des pathomécanismes communs toujours inexpliqués. Durant ma thèse, j’ai trouvé qu’en réponse à la toxicité des polyQ, les photorécépteurs (PR) perdent leur différenciation alors que d’autres migrent ou meurent. De plus, cette mortalité cellulaire active la prolifération des cellules gliales de Müller et leur différenciation en PR. Récemment, j’ai trouvé que l’ATXN7 et la htt se trouvent dans le cil primaire et leur mutation mène à une perte des protéines endogènes des cils associée à des défauts du cil. / Polyglutamine (polyQ) disorders are dominantly inherited neurodegenerative disorders caused by the expansion of CAG repeats translated into long polyQ tracts in the corresponding proteins. These diseases include Spinocerebellar ataxia 7(SCA7) and Huntington’s Disease (HD), caused by polyQ expansion ataxin-7 (ATXN7) and huntingtin (htt), respectively. SCA7 and HD mouse models develop similar retinopathies suggesting common pathomechanisms. In my thesis, I found that, in response to polyQ toxicity, SCA7 photoreceptors (PR) undergo several cell fates ranging from their deconstruction, to their migration and their death. Moreover, this cell death activates the proliferation of Müller glial cells and their differentiation into PR like cells. The pathomechanisms underlying HD and SCA7 are still unknown. Recently, I found that ATXN7 and htt are localized to the PR cilia and that the mutant proteins lead to a progressive loss of the wild-type proteins that correlates with defects in the PR cilia.

Submitted by Natalia de Souza Gonçalves (natalia.goncalves@ufpe.br) on 2016-10-10T12:57:26Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) CLAUDIO VIDAL - COLACAO.pdf: 6023190 bytes, checksum: d165c8659f0d2b209cb4a7a228a33bd7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-10T12:57:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) CLAUDIO VIDAL - COLACAO.pdf: 6023190 bytes, checksum: d165c8659f0d2b209cb4a7a228a33bd7 (MD5) Previous issue date: 2014-06-13 / A alta prevalência de malformação da junção crânio-vertebral (JCV) no Nordeste do Brasil é historicamente associada ao biótipo braquicefálico também comum nessa região. A ectopia tonsilar, marco anatomopatológico da Malformação de Chiari tipo I (MC I), pode ser entendida no contexto de uma desproporção vigente entre o continente (crânio) e seu conteúdo (tecido nervoso) resultante de uma fossa posterior de pequenas dimensões. A forma mais adequada de se tratar a MC I é um dos tópicos mais controversos da neurocirurgia. O presente estudo se propôs a avaliar duas técnicas cirúrgicas comumente empregadas no tratamento da MC I. Métodos: Foram avaliados 32 indivíduos, distribuídos em dois grupos. No Grupo 1, 16 pacientes foram submetidos apenas à descompressão ósteodural da JCV, sem manipulação da membrana aracnoide. No Grupo 2, 16 pacientes foram submetidos à: descompressão ósteodural associada à abertura e dissecção da membrana aracnoide, e redução das tonsilas por termocoagulação e/ou aspiração. A comparação entre os grupos se fundamentou na avaliação de parâmetros clínicos e de Cine Ressonância Magnética do fluxo liquórico, nos períodos que antecederam e sucederam o ato cirúrgico. Resultados: Ambas as técnicas foram equivalentes (p>0,05) em proporcionar melhoria neurológica dos pacientes no período pós-operatório, porém o Grupo 2 cursou com mais complicações pós-operatórias, sendo o risco relativo de 2,45 (I.C.-1,55 a 3,86) para eventos adversos. No que tange à restauração do fluxo liquórico pela JCV no período pósoperatório, a quantidade de LCR que passa pela JCV do Grupo 1 foi maior que no Grupo 2 (p<0,05). Conclusão: A descompressão ósteodural da JCV sem manipulação da aracnoide é a forma mais adequada de tratamento da MC I entre as duas técnicas analisadas / Abnormalities of the craniovertebral junction (CVJ) are highly prevalent in Northeast of Brazil, where it is linked to braquicefalic biotype, also common in this region. The ectopic tonsils are the main anatomopathological feature of the type 1 Chiari Malformation (CM 1) and derived from a small posterior fossa. The best way to treat the CM 1 is one of the most controversial topics in the neurosurgical field. The present study evaluated the two most applied techniques to treat CM 1, by means of clinical and radiological parameters. Methods: A total of 32 patients were evaluated. They were divided in two groups: Group 1 had 16 patients that were submitted to cranio-dural decompression of the CVJ; Group 2 also had 16 patients and in addition to cranio-dural decompression of the CVJ, they also had intra-arachnoid manipulation, including tonsils reductions. These groups were analyzed and compared in terms of neurological exam and cerebrospinal fluid flow imaging by using phase-contrast magnetic resonance technique, in two different times: pre and postoperative periods. Results: Both techniques were equivalents in terms of neurological improvement of the patients (p>0,05), but the Group 2 had more surgical complications, with relative risk for this kind of event, of 2,5. Whatever the cerebrospinal fluid flow at CVJ, the patients of the Group 1 achieved greater amount of flow than the Group 2 (p<0,05) in the postoperative period. Conclusion: The exclusive cranio-dural decompression of the CVJ for treatment of CM 1 had better general results when compared to the addition of intra-arachnoid manipulation to the procedure.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2017-02-02T17:00:32Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Marina final.pdf: 996056 bytes, checksum: 367af6eebf7daf0cf46adf145aa4c32c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-02T17:00:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Marina final.pdf: 996056 bytes, checksum: 367af6eebf7daf0cf46adf145aa4c32c (MD5) Previous issue date: 2016-04-01 / CNPQ / Vários estudos têm sugerido que o cerebelo tem um papel crucial no aprendizado motor. Pesquisas sobre o efeito da estimulação cerebelar na excitabilidade cortical vêm sendo desenvolvidas, porém, a influência da polaridade da estimulação, assim como a lateralidade dos efeitos não são bem esclarecidos. Outra lacuna é o efeito da estimulação sobre funções motoras não específicas, como o aprendizado motor medido através do tempo de reação serial (TRS), e tarefas motoras complexas, como o teste de escrita, podendo ter estes teste resultados divergentes devido a diferentes mecanismos responsáveis por sua execução. Portanto, a presente dissertação é composta de dois estudos. O primeiro estudo teve como objetivo investigar os efeitos da estimulação transcraniana por corrente contínua cerebelar (ETCCc) sobre a excitabilidade do córtex motor primário ipsilateral e o aprendizado motor realizado com o membro superior contralateral em indivíduos saudáveis. Nele foram analisados os efeitos polaridade-dependente da ETCCc sobre o aprendizado e sobrea excitabilidade cortical de 15 indivíduos saudáveis. Para isso, um estudo crossover, controlado, pseudo-randomizado e triplo cego foi realizado. Os resultados deste estudo são apresentados no artigo original intitulado “Effect of cerebellar transcranial direct current stimulation (ctDCS) on ipsilateral primary motor cortex excitability and on motor learning in the contralateral upper limb.” e sugerem que a ETCCc independente da polaridade não foi capaz de modular a excitabilidade do córtex motor primário ipsilateral à estimulação, mas atrapalhou o aprendizado motor implícito do membro superior contralateral.O segundo estudo teve como objetivo investigar os efeitos dependente da polaridade da modulação cerebelar induzida pela ETCCc sobre duas formas de aprendizado, um implícito e não específico, medido através do TRS, e um complexo, observado no teste de escrita de indivíduos saudáveis. Tratou-se de um estudo crossover, controlado, pseudo-randomizado e triplo cego, no qual 12 voluntários saudáveis foram submetidos a três sessões de ETCCc (anódica, catódica e sham) e avaliados através de parâmetros da escrita e do TRS. Os resultados deste estudo são apresentados no artigo original “Effect of cerebellar transcranial direct current stimulation (ctDCS) on procedural learning and handwriting” e apontam para uma piora no aprendizado motor medido pelo tempo de reação serial e melhora no teste de escrita após de estimulação transcraniana por corrente contínua cerebelar catódica, e uma piora no teste de escrita após estimulação anódica. Os resultados apresentados nesta dissertação confirmam a influência do cerebelo tanto no membro contralateral como no ipsilateral, sendo o último com o qual tem ligações diretas. Também foi possível confirmar que tarefas com diferentes complexidades podem apresentar desempenhos divergentes após ETCCc. Esses achados contribuem para compreensão das funções cerebelares e podem, futuramente, guiar o desenvolvimento de protocolos ideias para o uso da ETCCc como ferramenta de reabilitação de pacientes com desordens cerebelares. / Several studies have suggested that the cerebellum plays a crucial role on motor learning. Research about the effect of cerebellar stimulation on cortical excitability have been developed, however, the influence of the stimulation polarity, and the laterality of the effects are not fully understood. Another gap is the effect of stimulation on non-specific motor functions, such as the motor learning measured by serial reaction time (SRT), and complex motor tasks such as handwriting test. Those tests might have divergent results due to different mechanisms responsible for their implementation. Thus, the present thesis is composed of studies. The first one aimed to investigate the effects of transcranial stimulation current cerebellar continuous (ctDCS) on the cortical excitability of contralateral M1 and motor learning on contralateral limb in healthy subjects. For this, the effects of ctDCS on motor learning and cortical excitability were assessed in 15 health subjects in a crossover and sham controlled design. The results for this study are presented on the original research paper “Effect of cerebellar transcranial direct current stimulation (ctDCS) on ipsilateral primary motor cortex excitability and on motor learning in the contralateral upper limb“ and suggest that ctDCS, regardless polarity, was not able to modulate ipsilateral M1 cortical excitability while both anodal and cathodal ctDCS over the cerebellar cortex have disrupted motor learning with contralateral limb. The second study aimed to investigate the effects of cerebellar modulation induced by ctDCS on two forms of learning, the first implicit and nonspecific, measured by the serial reaction time task (SRTT), and the second a complex, assessed by handwriting test in healthy subjects. For this, it was adopted a crossover and sham controlled design, in which 12 healthy volunteers underwent three tDCS sessions (anodal, cathodal and sham stimulation) and assessed by SRTT and handwriting test. Results for this study are presented on the original research paper “Effect of cerebellar transcranial direct current stimulation (ctDCS) on procedural learning and handwriting” and show that both anodal and cathodal ctDCS impaired the procedural learning assessed by SRTT. For the handwrite teste, cathodal cerebellar tDCS enhanced motor learning while anodal stimulation impaired it. The results shown in this thesis confirm the cerebellar influence in both ipsi and contralateral limbs, the latter being the on it has direct connections. It was also possible to confirm that tasks with different complexities can have divergent performances after ctDCS. This findings contribute to an understanding of cerebellar functions and could, in the future, guide the development of optimal protocols for ctDCS in patients with cerebellar disorders.

O presente estudo é focalizado na avaliação dos achados do sistema nervoso central através de imagens obtidas através de ressonância nuclear magnética (RNM) em pacientes com a Síndrome de Opitz G/BBB. A síndrome de Opitz G/BBB (OMIM; 145410; 300000) é uma síndrome de anomalias congênitas múltiplas que comprometem a linha média, clinica e geneticamente heterogênea, com uma forma ligada ao cromossomo X mapeada em Xp22.3 e uma outra forma supostamente autossômica dominante mapeada em 22q11 cujo gene nunca foi identificado; no entanto, ambas são reconhecidas como uma condição única. Esta síndrome de anomalias da linha média se caracteriza principalmente por hipertelorismo, bico de viúva, ponte nasal larga, hipospádia, fissura de lábio/palato, e anomalias laringo-traqueo-esofágicas. Neste estudo avaliamos 19 pacientes do sexo masculino, brasileiros, sem etnia específica, com idades variando entre 5 e 38 anos, diagnosticados previamente como portadores de síndrome de Opitz G/BBB, selecionados dos arquivos da Seção de Genética Clinica, Divisão de Sindromologia, HRAC-USP Bauru. Destes pacientes, 6 tinham avaliação prévia por estudos de genética molecular gentilmente realizados pelas Dras. Chiara Migliore (Institute for Maternal and Child Health - IRCCS \"Burlo Garofolo\", Trieste, Italy) e Germana Meroni (CBM - Cluster in Biomedicine, AREA Science Park, Trieste, Italy). Os estudos por imagem através de RNM foram realizados em todos os pacientes. Atenção especial foi dedicada a 3 pacientes que mostravam fenótipos clínicos distintos dos demais dentro do espectro da síndrome de Opitz G/BBB: dois pacientes apresentavam ptose, pescoço alado, e anomalias da cintura escapular, enquanto que o terceiro apresentava retardo mental grave e microcefalia associado a graves alterações encefálicas na avaliação por imagem, tais como atrofia cortical generalizada e grande anomalia de Dandy-Walker. Os principais achados por imagem da amostra total são representados por cisterna magna ampla (15 indivíduos = 78,95%), dilatação do 4º ventrículo (14 = 73,68%), hipoplasia do vermis cerebelar (8 = 42,10%), hemisférios cerebelares anômalos e cavum septum vergae (3 = 15,79% cada condição); atrofia de córtex cerebral, alargamento do III ventrículo, aumento da cisterna pré-pontina, hipoplasia de corpo caloso e persistência de septo pelúcido contam, cada um, com dois pacientes acometidos (10,53%). Aparentemente não havia correlação entre o fenótipo clínico e os achados por imagem, existindo grande variabilidade de paciente para paciente, que se estendiam desde discretas alterações da linha média até grave malformação de Dandy-Walker. As alterações comportamentais e cognitivas usualmente descritas na literatura como achados principais em pacientes com hipoplasia do vermis cerebelar e/ou hipoplasia cerebelar não foram reconhecidas como achados marcantes nos pacientes do presente trabalho. A alta frequência de anomalias cerebelares em pacientes com a síndrome de Opitz G/BBB nos leva a recomendação para a reformulação do aconselhamento genético, abordagem e manejo destes pacientes. / The present survey focused on the evaluation of the central nervous system images findings in patients with the Opitz G/BBB syndrome obtained through magnetic nuclear resonance imaging (MRI). The Opitz G/BBB syndrome (OMIM; 145410; 300000) is a midline congenital malformation syndrome, clinical and genetically heterogeneous with an X-linked form mapped on Xp22.3 and a not well defined autosomal dominant form purportedly on 22q11, however they are recognized as one entity. This multiple congenital midline malformation syndrome is mainly characterized by hypertelorism, widows peak, broad nasal bridge, hypospadias, cleft lip/palate, and laryngo-tracheo-esophageal abnormalities. In the present study we have evaluated nineteen male patients of Brazilian extraction, with no preferential ethnic background, with age span ranging from 5 to 38 years old and previously diagnosed with the OS were selected from the files of the Section of Clinical Genetics, Division of Syndromology, HRAC-USP Bauru. From these patients, six had previous evaluation through molecular analysis graciously performed by Chiara Migliore (Institute for Maternal and Child Health - IRCCS \"Burlo Garofolo\", Trieste, Italy) and Germana Meroni (CBM - Cluster in Biomedicine, AREA Science Park, Trieste, Italy). Imaging studies through MRI were performed in all patients. Special attention was given to 3 out the 19 patients who showed unique phenotypes within the OS spectrum: 2 of them presented ptosis, pterigium colli, and abnormal scapular girdle as deviant signs and they presented mild/moderate cerebellar anomalies, and the 3rd presented severe mental retardation and microcephaly associated to generalized severe imaging findings mainly represented by generalized cortical atrophy and huge Dandy-Walker anomaly. Main MRI findings of the whole sample included wide cisterna magna (15 = 78,95%), enlarged 4th ventricle (14 = 73,68%), cerebellar vermis hypoplasia (8 = 42,10%); abnormal cerebellar hemispheres and cavum septum vergae (3 = 15,79% each one); cerebral cortical atrophy, enlarged III ventricle, enlarged prepontine cisterna, calosal hypoplasia and cavum septum pellucidum counts, each one, two patients (10,53%). Apparently there is no correlation between the clinical phenotype and the imaging findings, and there is a wide variability from patients to patients, ranging from mild midline anomalies to severe Dandy Walker anomaly. Behavioral and severe cognitive deficits usually reported in the pertinent literature as main findings associated to cerebellar vermis hypoplasia and/or cerebellar hypoplasia were not recognized as a remarkable finding in the present series. The high frequency of cerebellar anomalies in the OS patients led us to recommend a reformulation in the genetic counseling approach to these patients.

Orientador: Yvens Barbosa Fernandes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-19T08:27:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_ViniciusTeixeira_M.pdf: 11582538 bytes, checksum: 2440264154858930715d7ee0137165f4 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Os gangliogliomas (GGG) são tumores raros do Sistema Nervoso Central (SNC) correspondendo a cerca de 1,3% das neoplasias intracranianas. Geralmente se manifestam por crises convulsivas de difícil manejo medicamentoso. A localização mais frequente é o lobo temporal seguido do lobo frontal. Sua localização infratentorial é extremamente rara com o relato, até o ano de 2007, de apenas 30 casos na literatura mundial. Aparentemente não há relato de caso semelhante na literatura brasileira. A presente tese tem como objetivo a descrição de um desses raros casos operados no Hospital das clínicas da Unicamp com ampla discussão sobre os aspectos clínicos, radiológicos, patológicos e do tratamento desses tumores nessa localização. Com isso visamos propor uma sequência racional na condução desses casos tão peculiares na prática neurocirúrgica / Abstract: Gangliogliomas are rare central nervous system tumors, corresponding to 1,3% of all intracranial tumors. Usually they manifest clinically as epilepsy refractory to medical treatment. The most common location are the temporal lobes, followed by the frontal lobes. The infratentorial location is extremely rare with only 30 cases reported until 2007. Apparently there is no such report on the brazilian medical literature. In the present thesis our objective is to describe one of these rare cases operated at our institution with a broad discussion over the clinical, radiological, pathological and the treatment of these tumors. W e are proposing a rational sequence on how to manage these cases, wich are so rare on neurosurgical practice / Mestrado / Neurologia / Mestre em Ciências Médicas

La conversion conformationnelle de la protéine prion cellulaire PrPC neuroprotectrice en protéine prion PrPSc infectieuse et pathogène caractérise les maladies à prions. Dans le cerveau infecté par les prions, la perte de PrPC, le gain de PrPSc neurotoxique et l’inflammation concourent à la mort neuronale par des mécanismes encore mal connus.Ces travaux valident les cultures organotypiques de cervelet de souris comme système expérimental ex vivo favorable à l’étude de ces mécanismes et montrent que l’absence de PrPC aussi bien que PrPSc activent des mécanismes apoptotiques et autophagiques qui conduisent à la mort des cellules de Purkinje du cervelet. Une deuxième étude in situ chez la souris montre que la compartimentation anatomo-fonctionnelle du cervelet est un paramètre endogène de la pathogenèse des prions de tremblante 22L. Une troisième série d’expériences in situ montre que les prions provoquent l’augmentation du récepteur TNFR1 de la cytokine pro-inflammatoire TNF-α à la membrane des astrocytes enveloppant les synapses excitatrices des cellules de Purkinje dans le cortex cérébelleux de souris infectées. Ceci implique une composante astrocytaire dans la réaction des complexes synaptiques aux prions. / The conversion of the protective cellular prion protein PrPC into an infectious, neurotoxic conformer PrPSc is a feature of prion diseases. In the prion-diseased brain, the loss of PrPC, the production of pathogenic PrPSc and inflammation contribute to neuronal death by still unknown mechanisms.The present results validate cerebellar organotypic cultures as a valuable experimental system to study ex vivo these mechanisms and provide insight into the apoptotic and autophagic processes activated by the absence of PrPC in Prnp-deficient mice and by PrPSc prions and lead to the death of the cerebellar Purkinje cells. A second line of research in situ showed that the anatomo-functional compartmentation of the mouse cerebellum is an endogenous parameter of the pathogenesis of the 22L scrapie prions. Finally, another in situ approach revealed that prions increase the levels of TNFR1, a receptor for the pro-inflammatory cytokine TNF-α at the membrane of the astrocytes enveloping Purkinje cell excitatory synapses in the cerebellar cortex of infected mice. This implies that the response of synaptic complexes to prions involves a glial component.

La dystrophie myotonique de type I (DM1) constitue la plus fréquente des pathologies musculaires héréditaires chez l’adulte. Bien qu’initialement considérée comme une maladie musculaire, la DM1 présente une atteinte neurologique très handicapante. Cette maladie autosomique dominante résulte de l’expansion anormale d’un triplet CTG dans la partie 3’UTR du gène DMPK. Un effet trans du transcrit DMPK muté entraine une dérégulation de l‘épissage alternatif dans de nombreux tissus. Cependant, les mécanismes pathologiques de la DM1 dans le cerveau restent encore peu compris. Afin de disséquer ce mécanisme, notre laboratoire a créé des souris transgéniques exprimant le transcrit DMPK avec de larges expansions CUG dans de nombreux tissus. Ces souris nommées DMSXL, recréent d’importants aspects pathologiques de la DM1, comme des anomalies du comportement et électrophysiologiques du cerveau. Elles représentent donc un excellent outil pour explorer l’effet pathologique de la mutation dans le SNC. En m’appuyant sur ce modèle, j’ai exploré dans un premier temps l’effet trans des ARNs toxiques et l’ampleur de la splicéopathie dans le SNC. De façon intéressante, certains défauts d’épissage sont régions spécifiques, et ne montrent pas d’aggravation avec l’âge des souris DMSXL. Mes résultats démontrent que les ARNs mutés sont capables de déréguler l’épissage alternatif dans l’ensemble du SNC. La région du cervelet a aussi montré des anomalies de l’épissage dans les souris DMSXL, qui, en plus, présentent des perturbations cognitives dépendantes de cette région cérébrale. Le cervelet des souris DMSXL présente aussi des déficits électrophysiologiques suggérant une dysfonction cérébelleuse et plus précisément une dysfonction des cellules de Purkinje. Dans la recherche des populations cellulaires les plus affectées dans le cervelet, j’ai démontré la présence de signes de la toxicité de l’ARN plus marqués dans la glie de Bergman, entourant les cellules de Purkinje. Pour trouver les voies moléculaires perturbées dans le cervelet, et disséquer le mécanisme derrière les anomalies observées, j’ai réalisé une approche protéomique globale et trouvé une sévère baisse de l’expression du transporteur glial de glutamate GLT1/EAAT2, suggérant une dysfonction du cervelet, en conséquence d’un possible métabolisme anormal du glutamate. L’analyse protéomique globale du cerveau des souris DM1 a aussi identifié des différences d’expression et des modifications post-traductionnelles de protéines impliquées dans la signalisation du calcium. L’étude du métabolisme des ARNm dans la DM1 a mis en évidence la dérégulation de l’épissage de gènes impliqués dans le métabolisme du calcium, soutenant l’hypothèse d’une dysfonction calcique dans le SNC. Pour étudier les conséquences de la mutation sur les variations calciques cellulaires, j’ai caractérisé un modèle cellulaire astrocytaire de la DM1. Ce modèle m’a permis de démontrer une localisation anormale du récepteur GRIN1/NMDAR1, ainsi qu’une réponse calcique anormale dans les astrocytes primaires porteurs des amplifications CTG. Malgré les avancés thérapeutiques dans le muscle, on ne sait pas à quel point les stratégies en cours de développement sont efficaces dans le SNC. Pour étudier ce problème, j’ai utilisé le modèle astrocytaire de la DM1 afin de valider in cellulo une stratégie thérapeutique qui vise à rétablir une activité normale du facteur d’épissage MBNL1 endogène. Mes travaux de thèse ont permis d’avancer dans la compréhension de la neuropathologie de la DM1. Ils ont mis en évidence pour la première fois une dysfonction du cervelet, ainsi que la possible dérégulation de la voix calcique dans le SNC. Mes résultats ont donc contribué à mieux comprendre le mécanisme de la DM1 dans le SNC, pour, à long terme, développer des approches thérapeutiques ciblant des évènements moléculaires précis. / Myotonic dystrophy type 1 (DM1) is the most frequent inherited muscular disorder in adults. Although traditionally regarded as a muscle disease, DM1 presents debilitating neurological manifestations. DM1 is an autosomic dominant disease caused by the abnormal expansion of a CTG triplet within the 3’UTR of the DMPK gene. Many molecular aspects of the DM1 are mediated by a trans effect of the expanded DMPK transcripts, whose accumulation leads to splicing deregulation in many tissues. Despite recent progress in the understanding of DM1 pathogenesis in muscle and central nervous system (CNS), the detailed molecular disease mechanism operating in the brain is still poorly understood. In order to investigate the pathophysiology, our laboratory has generated DMSXL transgenic mice expressing DMPK transcripts containing large CUG expansions in many tissues. DMSXL mice mimic important features of the DM1, notably in the CNS, showing behaviour as well as electrophysiological abnormalities. Therefore, this mouse line represents an excellent tool to investigate the toxic effects of the mutation in the CNS. Taking advantages of this transgenic model, I have first explored the trans effect of the toxic RNA and the extent of DM1-associated spliceopathy in the CNS. Interestingly, some splicing defects were region-specific, and their severity did not increase with the age of the DMSXL mice. My data demonstrate that CUG-containing RNAs have a wide deleterious effect and deregulate alternative splicing in many areas of the CNS. In addition to splicing abnormalities in cerebellum, DMSXL mice also displayed deficits in cerebellum-dependant motor coordination. Plus, DMSXL cerebellum showed electrophysiological abnormalities, suggesting cerebellar dysfunction and more precisely Purkinje cell dysfunction. In the search for the cellular populations showing the greatest susceptibility to RNA toxicity in the cerebellum, I have found extensive foci accumulation as well as pronounced splicing defects in the Bergman glia, surrounding Purkinje cells, in DMSXL and DM1 patients cerebellum. In order to identify molecular pathways and mechanisms behind the behaviour and electrophysiological abnormalities detected, I have performed a global proteomics approach and found a severe decrease in the expression of a glial glutamate transporter GLT1/EAAT2, suggesting that DM1 causes cerebellum dysfunction, through abnormal glutamate metabolism. Global proteomic analysis of DMSXL cerebellum also identified expression and post-translational changes of several proteins involved in calcium signalling. Missplicing of different transcripts involved in calcium metabolism reinforces the idea of calcium dysfunction in the neuropathogenesis of the DM1. To study the effects of toxic RNA on calcium homeostasis and flux, I have established and characterised a brain cell model of DM1. DMSXL primary astrocyte cultures allowed me to show the mislocalisation of the glutamate receptor GRIN1/NMDAR1, as well as abnormal calcium responses to stimulation. Despite recent therapeutic advances in muscle, we do not know the CNS efficiency of the therapeutic strategies currently being developed. To address this problem, I have used the DM1 astrocyte cell model to validate in cellulo a therapeutic strategy aiming to restore the activity of the endogenous splicing factor MBNL1. My thesis work provided a significant step in the understanding of the DM1 pathology in the CNS. My results revealed for the first time signs of cerebellum dysfunction in DM1, as well as signs of calcium homeostasis deregulation in the SNC. My work contributed to better understand the pathological mechanisms of DM1, the brain pathways and cell types most susceptible to toxic RNA. In the long term, my data will contribute to the rational development of therapeutic strategies targeting precise and deleterious molecular events.