Introdução: A doença por grãos argirofílicos (DGA) é uma tauopatia esporádica distinta, bastante frequente, com uma prevalência atingindo 31,3% em centenários, porém pouco reconhecida A manifestação clínica mais comum da DGA é de um comprometimento cognitivo de lenta evolução associado a uma alta frequência de sintomas psiquiátricos. O diagnóstico de DGA é possível somente através da análise do encéfalo post-mortem com os achados das três principais alterações patológicas: grãos argirofílicos, corpúsculos em embrião e pré-emaranhados neuronais. O presente estudo investigou as características demográficas, clínicas e neuropatológicas dos indivíduos com DGA e possíveis associações clínico-patológicas. Métodos: Foram estudados 983 casos (acima de 50 anos de idade) provenientes da amostra do Banco de Encéfalos do Grupo de Estudos em Envelhecimento Cerebral. A avaliação clínica e funcional foi realizada através de uma ampla entrevista semiestruturada respondida por um informante com contato próximo com o paciente. Os participantes foram estratificados conforme a presença de comprometimento cognitivo (de acordo com Escala de Avaliação Clinica da Demência) e, posteriormente, pela presença de DGA em quatro grupos: DGA com e sem comprometimento cognitivo e não-DGA com e sem comprometimento cognitivo. Análise descritiva foi realizada para dados socioeconômicos, genótipo de APOE e variáveis clínico-funcionais, neuropsiquiátricas e neuropatológicas na amostra DGA e em cada grupo. Foi utilizado um modelo de regressão logística multivariada para investigar as associações entre perfil cognitivo e sintomas neuropsiquiátricos com DGA. Resultados: DGA foi identificada em 150 indivíduos (15,1%). Idade avançada e baixo nível socioeconômico foram associados com DGA independente da presença de comprometimento cognitivo. A presença de DGA foi associada a uma redução de 60% na probabilidade de um escore >= 3.8 no Questionário do informante sobre o Declínio Cognitivo do Idoso (OR=0,40; IC de 95% 0,22-0,74; p=0,004). Adicionalmente, o subitem apetite do inventário neuropsiquiátrico foi associado à DGA em indivíduos cognitivamente normais (OR=1,85; IC de 95% 1,09-3,12; p=0,02). Conclusão: A DGA pode preservar a cognição em indivíduos com patologias neurodegenerativas associadas em particular nos casos com patologia tipo Alzheimer concomitante. A investigação dos mecanismos subjacentes a esse efeito pode auxiliar no desenvolvimento de novos tratamentos para a Doença de Alzheimer / Background: Argyrophilic grain disease (AGD) is an underrecognized, distinct, highly frequent sporadic tauopathy, with prevalence reaching 31.3% in centenarians. The most common presentation of AGD is a slowly progressive amnestic mild cognitive impairment, accompanied by high frequency of neuropsychiatric symptoms. AGD can only be diagnosed postmortem by the finding of its three main pathologic features: argyrophilic grains, oligodendrocytic coiled bodies and neuronal pretangles. The present study investigated demographic, clinical, and neuropathological profiles and analyzed clinicopathological associations. Methods: We studied 983 participants (over 50 years of age) from the Brain Bank of the Brazilian Aging Brain study group sample. Clinical and functional evaluation included demographics and a semi-structured interview covering various cognitive domains conducted with a knowledgeable informant. Participants were stratified by cognitive status (based on Clinical Dementia Rating scale), followed by the presence of AGD in four groups: AGD with and without cognitive impairmet, and non-AGD with and without cognitive impairment. Descriptive statistics were used for sociodemographic data, APOE genotypes, and the clinical, cognitive, neuropsychiatric, functional, and neuropathological variables in AGD samples and in each group. We used multivariate logistic regression models to investigate the association between the cognitive status and neuropsychiatric symptoms with AGD. Results: AGD was identified in 150 participants (15.1%). Older age and lower socioeconomic status were associated with AGD independent of cognitive status. Multivariate analyses revealed that AGD was associated with a 60% reduction in the odds of having an IQCODE >= 3.8 (OR = 0.40, 95% CI 0.22-0.74, p = 0.004) and that the NPI sub-item \"appetite and eating abnormalities\" was associated with AGD in controls (OR = 1.85, 95% CI 1.09-3.12, p = 0.02). Conclusion: AGD might preserve cognition in individuals with coexistent neurodegenerative pathologies, in particular those of the Alzheimer-type. Investigating whether the mechanisms underlying this effect could provide novel therapeutic approaches to the treatment of Alzheimer´s disease

INTRODUÇÃO: A proteína TDP-43 (Transactive DNA-binding protein 43) é o principal agregado proteico anormal verificado em casos de Degeneração Lobar Frontotemporal (DLFT) e Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA). Apesar dos avanços na área, o papel da TDP-43 no envelhecimento normal ainda é pouco compreendido. A falta de indivíduos controles em estudos de associação clinicopatológica com tecido cerebral humano é resultado do alto custo da prática de autópsia mundialmente. O que é um diferencial do Brasil, onde essa prática é obrigatória em casos de morte natural sem causa definida. O Banco de Encéfalos Humanos do Grupo de Estudos em Envelhecimento Cerebral (BEHGEEC) possui grande número de encéfalos de sujeitos sem déficit cognitivo com alta miscigenação étnica e variação de graus de escolaridade. O que possibilita estudos mais aprofundados sobre envelhecimento cerebral humano não-patológico. OBJETIVOS: (1) investigar de maneira sistemática a distribuição dos achados neuropatológicos da TDP-43 no envelhecimento humano normal; (2) caracterizar a distribuição dessa proteína em diferentes áreas encefálicas; (3) explorar associação de características, clínicas, sociodemográficas ou neuropatológicas com o aparecimento das inclusões de TDP-43. MÉTODOS: Foram incluídos participantes com idade acima de 50 anos e classificados clinicamente e anatomopatologicamente como normais. Reação imunoistoquímica contra a conformação anormal da TDP-43 foi realizada em três regiões cerebrais de interesse córtex temporal, amígdala e hipocampo. RESULTADOS: Os agregados de TDP-43 estavam presentes em 10,5% dos indivíduos estudados (n=323). A região mais frequentemente acometida foi a amígdala (85,3% dos casos). O acúmulo de TDP-43 foi associado à idade e raça (p=0,002). Análise de regressão logística demonstrou que indivíduos da raça asiática possuem maior chance de apresentar os agregados de TDP-43 do que caucasianos, independente dos fatores gênero, idade, estágio de Braak para emaranhados neurofibrilares e escolaridade (odds ratio=3,5: intervalo de confiança: 1,41-8,69, p=0,007). CONCLUSÕES: Os resultados sugerem que o acúmulo anormal de TDP-43 aumenta com o avanço da idade e que a amígdala é a região cerebral mais susceptível ao acúmulo desse tipo de inclusão. Como os idosos estudados são cognitivamente normais, sugerimos que indivíduos asiáticos estão protegidos contra os efeitos deletérios da proteína TDP-43 no cérebro. Futuros estudos de associação clinicopatológica e genética em populações de diferentes raças poderão contribuir para identificação de possíveis fatores de proteção contra a expressão clínica dos achados da proteína TDP-43 / BACKGROUND: Transactive DNA-binding protein 43 (TDP-43) is the major abnormal aggregate present in Frontotemporal Lobar Degeneration (FTLD) and Amyotrophic Lateral Slcerosis (ALS). Although all the efforts in research in this field, the role played by TDP-43 in normal aging is still unknown. The lack of normal controls in studies focusing on clinicopathological associations is a result of the high cost of autopsy practice worldwide. In Brazil, autopsy is mandatory by law in cases without a certificate. The Brain Bank of the Brazilian Aging Study Group (BBBASG) comprises a large number of cognitively normal elderly subjects highly ethnically admixtured and with broad education attainment. This allow us to further study the non-pathological process of the human aging brain. GOALS: (1) sistematically investigate the distrubution of neuropathological findings of TDP-43 in the normal human brain; (2) characterize the distribution of theses findings in different brain regions; (3) explore clinical, sociodemographics or neuropathological variables that could be associated with TDP-43 inclusion outcome. METHODS: We included participants over 50 years old previously classified cognitively and neuropathologically as normals. Imunnohistochemistry against abnormal form of TDP-43 was performed in three brain regions: temporal cortex, hippocampal formation and amygdala. RESULTS: TDP-43 aggregates were present in 10,5% of the study subjects (n=323). Amygdala was the most frequently affected brain region (85.3% of the cases). TDP-43 accumulation was associated with age at death and race (p=0.002). Logistic regression analysis showed that asians older adults have higher odds of presenting TDP-43 inclusions than caucasians, regardless of gender, age, Braak stage for neurofibrilarly tangles and education attainment (OD=3.5, CI: 1.41-8.69, p=0.007). CONCLUSIONS: Our results suggest that TDP-43 abnormal accumulation increases along aging process and the amygdala is the brain region most susceptible to these alterations. Because we studied cognitively normal elderlies, we suggest that Asians older adults are protected against deleterious effects of TDP-43 in the brain. Future clinicopathological and genetic studies in populations dwelling in different ethnical backgrounds may identify possible protecting factors against the clinical expression of TDP-43 neuropathological findings

Introdução: A cefaleia do tipo tensional crônica (CTTC) é caracterizada por dor de cabeça quase diária e sensibilização central. A acupuntura tem sido estudada no tratamento de diversos tipos de cefaleia, porém os resultados são controversos e apenas sugerem maior eficácia em relação ao placebo. A eletroacupuntura (EA) modula algumas das funções do sistema nervoso central (SNC), podendo modificar a neuroplasticidade. A plasticidade do SNC pode ser rastreada através dos níveis séricos do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF), um mediador de neuroplasticidade. Objetivo: Este estudo testou a hipótese de que a analgesia pela EA na CTTC estaria relacionada à neuroplasticidade, avaliada através dos níveis séricos de BDNF. Métodos: Foram recrutadas mulheres, com idades entre 18-60 anos, portadoras de CTTC, para um ensaio clinico randomizado, cegado, controlado por placebo-sham. Foram aplicadas 10 sessões de EA, durante 30 minutos (2- 10 Hz, com intensidade conforme a tolerância) na cervical e áreas autonômicas, duas vezes por semana, que foram comparadas com placebosham. Os períodos de tratamento foram separados por duas semanas de intervalo. Avaliou-se dor (através de escala análoga visual (VAS) de 10 cm) e níveis séricos de BDNF como desfechos primários. Resultados: Trinta e quatro pacientes foram randomizadas e vinte e nove completaram o protocolo. Os escores da VAS foram menores durante o tratamento com EA, do que no tratamento com placebo-sham. (2.38±1.77, 3.02±2.49 respectivamente, P=0.005). Os escores de dor variaram conforme a sequência de intervenção, demonstrando efeito de carreamento (P<0.05). Utilizando regressão múltipla, os níveis séricos de BDNF foram ajustados para a escala de depressão de Hamilton e VAS (r-squared= 0.07, standard β coefficients= -0.2, -0.14, respectivamente). Ao final do período da primeira intervenção os valores de BDNF ajustados, foram maiores no grupo EA, (29.31±3.24, 27.53±2.94 ng/mL) a magnitude de efeito mensurada pela diferença na media padronizada expressou um efeito moderado (Cohen´s d= 0.55). Conclusão: A analgesia produzida pela EA pode estar relacionada à neuroplasticidade, avaliada através do BDNF ajustado para dor e depressão. A modulação pela EA na dor e BDNF depende da condição do SNC, uma vez que está relacionada à depressão e depende do momento da aplicação da intervenção. / Background: Chronic tension-type headache (CTTH) is characterized by almost daily headaches and central sensitization. Electroacupunture (EA) is effective for this condition and modules some central nervous system (CNS) functions. CNS plasticity could be tracked in serum using the brain derived neurotrophic factor (BDNF), a neuroplasticity mediator. Objective: We tested the hypothesis that EA analgesia in CTTH would be related to neuroplasticity indexed by the BDNF. Patients and methods: We enrolled females aging 18-60 with CTTH in a randomized, blinded, placebo-controlled crossover trial, comparing ten EA sessions applied during 30 minutes (2-10 Hz, intensity by tolerance) in cervical and autonomic areas twice per week, vs. placebo-sham (PS). Treatment periods were separated by two washout weeks. Pain on the 10 cm visual analog scale (VAS) and serum BDNF were assessed as primary outcomes. Results: Thirty-four subjects underwent randomization, twenty-nine completed the protocol. VAS during EA period was lower than during PS (2.38±1.77, 3.02±2.49 respectively, P=0.005). VAS differed according to intervention sequence demonstrating carry-over effect (P<0.05). Using multiple regression serum BDNF was adjusted for the Hamilton depression rating scale (HDRS) and VAS (r-squared=0.07, standard β coefficients=-0.2, -0.14, respectively; omnibus-test P<0.001). At the end of the first intervention period the adjusted BDNF was higher in the EA cohort (29.31±3.24, 27.53±2.94 ng/mL, Cohen´s d= 0.55). Conclusion: EA analgesia may relate to neuroplasticity indexed by the adjusted BDNF. EA modulation on pain and BDNF depends on the situation of the CNS, as is related to depression and depends on the timing of the intervention.

Muitas evidências indicam que exposições a eventos adversos no início da vida, tais como abuso e negligência, aumentam a vulnerabilidade a psicopatologias na vida adulta. Tem sido relatado que psicopatologias podem levar a não apenas prejuízos cognitivos, emocionais e sociais, mas também a uma variedade de alterações neuroquímicas. Separações maternas periódicas no período neonatal têm sido usadas como um modelo animal de eventos adversos no início da vida, avaliando-se seus efeitos sobre aspectos comportamentais e fisiológicos observados na vida adulta. As primeiras duas semanas de vida representam um período crítico para o desenvolvimento neural em ratos. Sabe-se que períodos prolongados de separação materna (SM) podem modificar parâmetros neurobiológicos e comportamentais. Logo, o objetivo do presente estudo foi verificar os efeitos duradouros de SM repetida em diferentes parâmetros, incluindo comportamentos de medo, sociais, cognitivos e alimentar, assim como uma série de análises neuroquímicas. Ratos Wistar machos e fêmeas foram sujeitos a SM repetidas (incubadora a 32°C, 3h/dia) nos dia 1 ao 10 de vida. Na primeira parte deste trabalho, os animais foram expostos à tarefa de Medo Condicionado ao Contexto aos 60 dias de idade. Uma semana após, as atividades da Na+, K+-ATPase e de enzimas antioxidantes foram medidas na amígdala. Na segunda parte deste trabalho, os animais foram expostos ao teste de Interação Social por 15 min aos 70 dias de idade. Foram observadas as frequências e durações dos seguintes comportamentos: cheirar; ataque lateral; ataque frontal; boxing; e tempo gasto sem demonstrar comportamentos sociais. A ocitocina foi medida no líquor. Na terceira parte deste trabalho, ratos adultos foram expostos a tarefas de memória (Reconhecimento de Objetos e ao Labirinto Aquático de Morris). O Comportamento Alimentar também foi analisado. Dano celular, quebras do ADN, citocinas inflamatórias e fator neurotrófico derivado do encéfalo (BDNF) foram medidos no hipocampo. A SM aumentou o Medo Condicionado ao Contexto e a atividade da Na+, K+-ATPase na amígdala. Foi encontrado um efeito significativo da SM sobre a catalase apenas em fêmeas, aumentando sua atividade. A SM reduziu os comportamentos sociais (duração de cheirar; frequências de ataques lateral e frontal; frequência e duração de boxing). Houve uma tendência dos animais SM apresentarem redução na ocitocina no líquor. Animais SM apresentaram desempenho prejudicado nos testes de Reconhecimento de Objetos e Labirinto aquático de Morris. Não houve efeito sobre o Comportamento Alimentar. Os seguintes resultados foram encontrados nas avaliações neuroquímicas: SM aumentou as quebras de ADN no hipocampo, apresentou uma tendência a diminuir o TNF-α hipocampal em ratos machos e aumentou significativamente o TNF-α hipocampal em fêmeas. Nossos resultados sugerem um papel do ambiente precoce na programação das respostas de medo, sociais e cognitivas na vida adulta, assim como em suas neuroquímicas subjacentes. Observamos que um evento aversivo no início da vida, tal como a SM, pode levar a prejuízos em parâmetros comportamentais e neuroquímicos. Encontramos uma atividade aumentada na amígdala (indicada pela Na+, K+-ATPase) causada pela SM, afetando comportamentos relacionados ao medo, com melhor desempenho na tarefa de medo condicionado em adultos, e esse efeito pode ser tarefa-específico (os efeitos sobre a memória espacial e de reconhecimento de objetos são opostos). Ademais, a SM reduziu comportamentos agressivos e sociais. Esse resultado pode ser relacionado à tendência da SM reduzir os níveis de ocitocina no líquor, a qual é um hormônio envolvido em comportamentos afiliativos e sociais. As diferenças de sexo nos comportamentos sociais estão de acordo com estudos anteriores. Os prejuízos de memória em animais SM podem ser relacionados às mudanças neuroquímicas encontradas no hipocampo, tais como índices aumentados de quebras de ADN. Ademais, nosso trabalho encontrou diferenças de sexo nas atividades neuroquímicas, tais como atividade da CAT na amígdala em fêmeas SM e um efeito contrário entre machos e fêmeas SM nos níveis de TNF-α. Esses achados demonstram que um estresse no início da vida pode levar a efeitos neuroquímicos sexo-específicos. / A large body of evidences indicates that exposure to early adverse life events such as childhood neglect and abuse can increase vulnerability to psychopathology in adult life. It has been reported that psychopathologies may lead not only to cognitive, emotional and social impairments, but also to a variety of neurochemical alterations. Periodic neonatal maternal separation (MS) in the rat has been used as a rodent model of the effects of early adverse life events on adult physiology and behavior. The first two weeks of life are a critical period for neural development in rats. The purpose of the present study was to verify the long-term effects of repeated MS in different parameters, including conditioned fear, social, cognitive and feeding behaviors, as well as a series of neurochemical analysis. Female and male Wistar rats were subjected to repeated MS (incubator at 32°C, 3h/day, during postnatal days 1-10). In the first part of this work, the subjects were exposed to a Contextual Fear Conditioning task at 60 days of age, and Na+, K+ -ATPase and antioxidant enzymes activitieswere evaluated in the amygdala. In the second part of this work, the animals were exposed to 15-min Social Interaction test at 70 days of age in order to analyze social behaviors (frequencies and durations of sniffing; lateral attack; frontal attack; boxing; and time spent in non-social behavior). Oxytocin was measured in cerebral spinal fluid (CSF). In the third part of the present work, adult rats were exposed to Object Recognition and Morris Water Maze memory tasks. Feeding behavior was analyzed as well. Cell damage, mitochondrial viability, DNA breaks, inflammatory cytokines, and brain-derived neurotrophic factor (BDNF) were measured in the hippocampus. MS effects were observed, with increased Contextual Fear Conditioning and increased Na+, K+-ATPase in amygdala, without differences groups on the antioxidant enzymes activities (SOD, GPx, CAT) in male rats. Nevertheless, we found a significant MS effect in females, with an increase of CAT activity. MS decreased social behaviors (sniffing duration; frequencies of lateral and frontal attacks; frequency and duration of boxing). Two way ANOVA indicated a tendency of MS animals towards decreased CSF oxytocin levels. MS animals also shoed impairments on performances of object recognition and Morris water maze tasks, and no differences on feeding behavior. The following results were found on neurochemical assessments: MS increased DNA breaks in hippocampus; additionally, a tendency for MS decreasing hippocampal TNF-α in male rats was observed, while MS significantly increased hippocampal TNF-α in females. Our results suggest a role of early rearing environment in programming fear, social and cognitive responses in adulthood, as well as their underlying neurochemistry. We found that an aversive early-life event, such as MS, may lead to impairments in behavioral and neurochemical parameters. We found that MS increased activity in the amygdala (as indicated by the increased activity of Na+, K+-ATPase), affecting behaviors related to fear in adulthood, and this effect could be task-specific. Moreover, MS decreased aggressive and social behaviors. This result may be related to the marginally reduced CSF oxytocin levels in MS subjects, which is a hormone involved in affiliative and social behaviors. Sex differences on social behaviors are in accordance to previous studies. MS also impaired short- and long-term memories as observed on Object Recognition and Morris Water Maze tasks. These memory impairments on MS animals may be associated to neurochemical changes found in hippocampus, such as increased DNA breaks. Moreover, our work found sex differences on neurochemical activities, such as amygdalar CAT activity in MS females and an opposing effect of hippocampal TNF-α in MS females compared to males. These findings reveal that early stress may lead to sex-specific neurochemical effects.

A exposição a eventos traumáticos durante a infância está associada a um prejuízo na cognição, neurobiologia e morfologia cerebral. No entanto, não se sabe se o trauma está relacionado a essas mudanças em amostras que não apresentam potenciais fatores de confusão como idade avançada, cronicidade do transtorno psiquiátrico e múltiplos episódios de humor. O impacto do trauma na infância foi avaliado em duas amostras diferentes nesta tese: 1) crianças com e sem história de trauma; 2) pacientes com diagnóstico de THB logo após a recuperação do primeiro episódio de mania com e sem história de trauma na infância e controles saudáveis com e sem história de trauma na infância. Os resultados sugerem que o trauma está associado a mudanças na neurobiologia, cognição e morfologia cerebral. Crianças com trauma apresentaram aumento nos níveis de BDNF, TNF-α, IL-6 e IL-10 comparadas com crianças sem trauma. No entanto, após a exclusão de crianças com história de doença inflamatória, apenas os níveis de BDNF e TNF-α permaneceram aumentados em crianças com trauma. Na população com transtorno bipolar, a história de trauma na infância foi associada a uma diminuição no QI, atenção auditiva e memória verbal e memória de trabalho enquanto um padrão diferente foi observado nos controles saudáveis com história de abuso infantil. Pacientes com THB e trauma também apresentaram menor volume total do CC em comparação aos pacientes com THB e sem trauma, com diferenças significativas também na região anterior do CC. Por outro lado, não encontramos diferenças significativas entre o volume do CC nos pacientes com ou sem trauma em comparação aos controles saudáveis. Estes achados reforçam a extensão e gravidade do impacto negativo do trauma na infância, em diferentes etapas do desenvolvimento, afetando tanto aspectos cognitivos, como neurobiológicos e de morfologia cerebral. / Exposure to traumatic events during childhood is associated with impairment in cognition, neurobiology and brain morphology. However, it is unknown if trauma is related to these changes in samples that do not show the potential confounds of advancing age, chronicity of psychiatry disorder and multiple mood episodes. We evaluated the impact of childhood trauma in two different samples: 1) children with and without childhood trauma; 2) pacients with a BD diagnosis recently recovered from a first manic episode with and without childhood trauma and healthy controls with and without childhood trauma. The results suggest that childhood trauma is associated to changes in neurobiology, cognition and brain morphology. Children with trauma showed higher levels of BDNF, TNF-α, IL-6 e IL-10 compared to children without trauma. However, after excluding children with history of inflammatory disease, only BDNF and TNF-α levels remained increased in children with trauma. In BD patients, the childhood trauma was associated to a decreased IQ, auditory attention, verbal memory, and working memory and a different pattern was observed in healthy subjects with a history of childhood abuse. The total CC volume was found to be smaller in BD patients with trauma compared to BD patients without trauma and differences were more pronounced also in the anterior region of the CC. On the other hand, we did not find significant differences in the CC volume of patients with/without trauma compared to the healthy subjects. These findings reinforce the extent and severity of the negative impact of childhood trauma in different stages of development, affecting cognitive aspects, as well as neurobiological and brain morphology.

Ao nascerem os mamíferos não estão com o sistema nervoso plenamente desenvolvido e os primeiros dias de vida representam uma fase crítica para o desenvolvimento do sistema nervoso, de fato nesta fase o encéfalo esta passando por diversos processos fundamentais como organização funcional das redes neurais, proliferação neuronal, migração, diferenciação, além de gliogênese e mielinização. Em ratos, um procedimento simples, como “manipular” os filhotes por alguns minutos durante a primeira semana de vida, pode marcar decisivamente o desenvolvimento do indivíduo. Assim, a manipulação neonatal tem sido muito utilizada para se examinar os mecanismos pelos quais variações ambientais podem afetar o desenvolvimento do filhote. A manipulação neonatal promove uma série de alterações comportamentais e neuroendócrinas que se caracterizam basicamente por uma diminuição do medo no adulto. Além das mudanças neuroendócrinas já foram relatadas diversas alterações sobre a estrutura do sistema nervoso, como por exemplo, na densidade de células na área pré-óptica medial, na amígdala medial póstero-dorsal e no núcleo periventricular antero ventral, no córtex pré-frontal, núcleos amidalóides e no Locus coeruleus que apresenta papel decisivo durante o desenvolvimento. Sabe-se que o Locus coeruleus apresenta uma atuação muito importante no aprendizado olfatório, pois, apresenta uma via de conexão com o bulbo olfatório. O estímulo tátil realizado pela mãe (Lambida) atua sobre o locus coeruleus promovendo um aumento na liberação de noradrenalina no bulbo olfatório, que vai resultar na fosforilação do CREB (proteína de ligação ao elemento responsivo ao AMPc), que por sua vez promove a transcrição de vários genes como o de BDNF (Fator Neurotrófico Derivado do Encéfalo). Como foi demonstrado que a manipulação pode atuar na estrutura do Locus coeruleus e também pode alterar o comportamento maternal isso provoca profundas mudanças na via noradrenérgica e o bulbo como sendo uma de suas áreas de eferência também estaria sujeito a essa modificações. A manipulação neonatal poderia alterar o comportamento maternal, modificando o padrão de lambida da mãe nos filhotes, comprometendo o aporte de noradrenalina no bulbo e por sua vez alterando os níveis de pCREB (proteína de ligação ao elemento responsivo ao AMPc fosforilada) e BDNF no bulbo olfatório O BDNF atua em diversos processos durante o desenvolvimento do sistema nervoso, sendo que alterações na sinalização desse fator poderia ser a causa de modificações estruturais e comportamentais encontradas para a manipulação neonatal. Portanto, nesta dissertação avaliamos o efeito da manipulação neonatal sobre a fosforilação da CREB usando uma abordagem diferente daquela utilizada por Raineki et al (2009) e também analisar o efeito da manipulação do sinal de BDNF no bulbo olfatório de ratos no dia 7 pós-natal com o intuito de verificar se as alterações na fosforilação do CREB se traduzem em alterações nos níveis de proteínas (BDNF e seu pré-cursor o pro-BDNF). Os resultados dessa dissertação mostram que manipulação neonatal tanto única como repetida foi capaz de promover alterações bioquímicas no bulbo olfatório de filhotes no dia 7 pós-natal. Além disso, as modificações encontradas nos níveis de pCREB e BDNF em resposta a manipulação sugerem que este protocolo promova alterações duradouras nos níveis de BDNF. Essas mudanças poderiam ser responsáveis por alterações estruturais estáveis no bulbo olfatório desses animais, como já relatados para muitas outras áreas do encéfalo. Sendo que essas alterações na estrutura cerebral poderiam ser a causa de diversos distúrbios psiquiátricos encontrados na vida adulta.

A prevalência de Doença Mental Grave (do inglês Severe Mental Illness, SMI) atinge 5,4% em um ano segundo os estudos Baltimore Epidemiologic Catchment Area e National Comorbidity Survey. O conceito de SMI surgiu na década de 1970 para o planejamento dos serviços de saúde e apresentou importância crescente a partir do movimento de desinstitucionalização psiquiátrica. Uma das definições para SMI deriva do NIMH (National Institute of Mental Health) em 1987, e utiliza como critérios a presença de prejuízo funcional, decorrente de déficits em aspectos básicos do dia-a-dia, bem como a duração da doença. Casos agudos de SMI podem necessitar tratamento em Unidade de Internação Psiquiátrica em Hospital Geral (UIPHG). No entanto, há poucos estudos disponíveis no Brasil avaliando esta modalidade de tratamento e os desfechos destes pacientes. Evidências também apontam que os pacientes com transtornos psiquiátricos apresentam níveis reduzidos de Fator Neurotrófico Derivado do Cérebro (Brain-Derived Neurotrophic Factor, BDNF). O BDNF age no sistema nervoso central (SNC) promovendo crescimento e diferenciação de neurônios. Dentro deste contexto, a presente tese apresenta como objetivo principal a avaliação naturalística de desfechos clínicos e funcionais, associados à avaliação dos níveis séricos de BDNF, em pacientes com SMI. Os pacientes que foram encaminhados para tratamento na Unidade de Internação Psiquiátrica do Hospital de Clínicas de Porto Alegre foram incluídos se apresentassem os critérios de SMI: Avaliação Global de Funcionamento (Global Assessment of Functioning, GAF) menor ou igual a 50 e tempo de tratamento maior ou igual a dois anos. As avaliações ocorreram em dois momentos (admissão e alta). Compreenderam avaliação sociodemográfica, clínica e coleta de sangue (com dosagem de BDNF sérico). Foram realizadas avaliação diagnóstica pelo Mini-International Neuropsychiatric Interview (MINI) e aplicação das escalas Brief Psychiatric Rating Scale (BPRS), Clinical Global Impression scale (CGI-S), GAF e World Health Organization Quality of Life Instrument—Short Version (WHOQOL-Bref). Ainda, foram aplicadas escalas específicas nos diagnósticos principais (i.e., depressão maior, depressão bipolar, episódio maníaco, esquizofrenia): Hamilton Depression Rating Scale (HAM-D); Young Mania Rating Scale (YMRS). O primeiro artigo desta tese descreve os desfechos clínicos, funcionais e também de qualidade de vida durante a internação psiquiátrica. Observou-se melhora significativa nos parâmetros avaliados nos pacientes com SMI como um todo. Os pacientes com episódio maníaco apresentaram maior chance (em relação aos com episódio depressivo) de atingir remissão pela CGI (OR: 4.03; 95% CI: 1.14-14.30; p=0.03). A duração média da hospitalização (LOS) foi 28,95 (± 19,86) dias. No segundo artigo, observou-se redução dos níveis séricos de BDNF nos pacientes com SMI em relação aos controles saudáveis, independentemente do diagnóstico. Houve aumento significativo no BDNF entre a admissão e a alta. Os resultados apresentados replicam dados previamente publicados a partir de amostra única de pacientes com SMI, sua característica diferencial. Estes resultados reforçam que a internação em UIPHG, uma intervenção relativamente breve, demonstra desfechos positivos e é alternativa bem estabelecida no tratamento da SMI. Além disso, a redução inespecífica do BDNF sérico seguida de um pequeno aumento associado ao tratamento reforçam a possibilidade do BDNF como marcador transdiagnóstico de transtorno mental. / The estimated prevalence of Severe Mental Illness (SMI) according to Baltimore Epidemiologic Catchment Area and National Comorbidity Survey studies is 5.4% in one year. One suggested definition of Severe Mental Illness (SMI) derives from the 1987 National Institute of Mental Health (NIMH) definition and is based on two criteria: 1. duration, characterized as involving “prolonged illness”, and 2. disability, which includes dangerous or disturbing social behavior, and mild impairment in achieving basic needs. These acute psychiatric conditions may require psychiatric inpatient treatment located in acute wards in General Hospitals. However, little data is currently available evaluating the characteristics and the outcomes during an acute inpatient stay in Brazil. Evidence also suggests that Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) levels are significantly decreased in neuropsychiatric disorders. BDNF is found throughout the brain and is involved in neurogenesis and neuroplasticity. So, the main objectives of this work are to evaluate SMI patients’ outcomes during treatment in a psychiatric unit in a general hospital by symptomatology, functionality, quality of life and by the evaluation of BDNF serum levels. After the admission to a psychiatric unit in a general hospital in Brazil, patients were included and if they had two of the SMI criteria: Global Assessment of Functioning (GAF) ≤ 50 and duration of services contact ≥ 2 years. Patients were assessed in admission and upon discharge with Mini-International Neuropsychiatric Interview (MINI), Brief Psychiatric Rating Scale (BPRS), Clinical Global Impression Scale (CGI), GAF, World Health Organization’s QOL Instrument—Short Version (WHOQOL-Bref) and diagnostic specific scales (Hamilton Depression Rating Scale, HAM-D; Young Mania Rating Scale, YMRS; and Hamilton Anxiety Rating Scale, HAM-A). Blood samples were also obtained. The first manuscript showed that SMI patients had marked and significant improvements in symptomatic and functional measures during psychiatric hospitalization. Patients with manic episode had higher chance of CGI remission (OR: 4.03; 95% CI: 1.14-14.30; p=0.03) when compared with patients with depressive episode. Mean LOS was 28.95 (± 19.86) days. The second manuscript showed that BDNF serum levels were equally reduced among different SMI diagnoses. Also, the observed improvements in SMI patients were associated with a significant, but small increase in mean serum BDNF levels. Therefore, the results replicate evidence from previous findings in single samples, suggesting that SMI patients can have marked acute improvements during a a relatively short intervention (approximately 1 month) represented by the psychiatric hospitalization in a general tertiary hospital. Also, the similar reduction observed in BDNF levels among SMI patients with different diagnoses and the significant increase but non-restoration indicate that BDNF serum levels could be considered a marker for the presence of an unspecific psychiatric disorder and possibly a transdiagnostic and unspecific marker of disease activity.

O envelhecimento da população mundial aumentou o interesse na busca pelos mecanismos fisiológicos e bioquímicos envolvidos no processo do envelhecimento saudável e por estratégias preventivas e terapêuticas de doenças relacionadas à idade. O envelhecimento cerebral alterou a atividade global de histona desacetilases (HDAC), enzima envolvida nos níveis de acetilação de histonas, marca epigenética relacionada com a expressão gênica. Nosso grupo de pesquisa demonstrou que o protocolo de exercício físico diário em esteira reduziu a atividade global da HDAC no córtex frontal imediatamente e 1 hora após a última sessão de treino. Assim, é de interesse elucidar as isoformas de HDAC envolvidas no processo de envelhecimento e no efeito do exercício físico. O exercício físico voluntário aumenta os níveis do Fator Neurotrófico Derivado do Encéfalo (BDNF) por mecanismos epigenéticos, no entanto, o impacto do exercício forçado parece ser contraditório. Nossos objetivos foram avaliar os efeitos do envelhecimento e do exercício de corrida sobre os níveis de HDAC2 e de BDNF em córtex pré-frontal de ratos Wistar. Para isso, utilizamos ratos Wistar machos com 3 e 20 meses de idade. Os animais do grupo exercitado foram submetidos ao protocolo diário de exercício físico moderado em esteira por 14 dias. No 13° dia, os animais foram submetidos à tarefa da esquiva inibitória (treino) e, no 14° dia, 30 minutos após a última sessão de exercício físico, foi realizado o teste do paradigma da esquiva inibitória. Após 30 minutos do teste na esquiva inibitória (uma hora após a última sessão de exercício), os córtices foram obtidos para os ensaios bioquímicos. Os níveis da HDAC2 foram maiores em córtices de animais envelhecidos. Ainda, foi observada uma correlação negativa entre o conteúdo da HDAC2 e o desempenho no teste de memória aversiva (esquiva inibitória). O exercício físico em esteira não alterou os níveis de HDAC2 em nenhuma das idades testadas. O envelhecimento e o exercício físico em esteira não alteraram os níveis de BDNF. Nossos dados sugerem que os altos níveis de HDAC2 estão envolvidos com o pior desempenho de animais envelhecidos na memória aversiva e que esta isoenzima não está relacionada aos efeitos epigenéticos do exercício físico em córtex pré-frontal. / Increasing attention has been paid to study the physiological and biochemical mechanisms of healthy aging process as well to seek therapeutic and protective strategies for age-related neurodegenerative diseases, since the aging population is growing. Epigenetic marks related to gene expression has been involved in aging brain process; increases in global histone desacetylase (HDAC) activity, enzyme involved with histone acetylation levels, has been found in aged brain areas. Our research group demonstrated that daily treadmill exercise protocol reduced global HDAC activity in frontal cortex immediately and 1hr after the last training session. The role of HDAC isoforms in aging process and exercise effects still needs to be elucidated. Taken that a specific HDAC isoform, HDAC2, has been involved with formation of hippocampus-dependent memory, the involvement of HDAC2 in aging process and exercise effects must be considered. Besides, it was described that voluntary exercise increases the levels of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) through epigenetic mechanisms; while the forced exercise effects on BDNF levels seem be contradictory. Our aim was to evaluate the aging and exercise effects on HDAC2 and BDNF levels in prefrontal cortices of Wistar rats. Young adult and age male Wistar rats were submitted to a daily moderate treadmill exercise protocol (20 min/day during 14 days). The rats were assigned to sedentary and exercise groups. Single-trial step-down inhibitory avoidance (IA) conditioning was employed as an aversive memory paradigm. In the training trial (IA), rats were placed on a platform and immediately after stepping down on the grid received a footshock prior to removal from the apparatus. The test trial took place 24 hours after the training trial. Prefrontal cortices were obtained thirty minutes after inhibitory avoidance test, what was 1 hour after the last training session of exercise. HDAC2 levels were increased in cortices of aged rats. Moreover, a negative correlation was observed between HDAC2 content and aversive memory performance evaluated by inhibitory avoidance. Treadmill exercise did not alter the HDAC2 levels in any evaluated age. Aging process and treadmill exercise were unable to alter BDNF levels. Our results suggest that the age-related memory impairment may be associated with the increased HDAC2 levels.

Introdução: O hálux valgo é uma importante causa de dor e desconforto e acomete 28% dos adultos e 37% dos idosos, com predominância na população feminina. Para atingir a cura desta deformidade, faz-se necessário o tratamento cirúrgico, cuja principal razão é o tratamento da incapacidade relacionada à dor (IRD). No entanto, um ano após a cirurgia de hálux valgo, dor crônica moderada a grave persiste em 21% em repouso e 43% durante a caminhada. Esta resposta anormal faz parte dos sintomas que constitui a síndrome de sensibilização central (SSC), a qual é decorrente de um processo de neuroplasticidade mal adaptativa. Pacientes sensibilizados, não só têm uma maior propensão a desenvolver dor persistente pós-operatória como também experenciam uma dor pós-operatória mais intensa em comparação com pacientes não sensibilizados, devido à amplificação da resposta a estímulos nociceptivos e disfunção dos sistemas inibitórios. Relacionadas ao processo de alterações neuroplásticas, encontramos proteínas tais como o fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF). Esta neurotrofina participa do processo de LTP, mecanismo de neuroplasticidade que sustenta o processo de memória dolorosa. O aumento de BDNF incrementa a LTP, enquanto que a redução de seus níveis atenua este fenômeno. Portanto, a relação de níveis de BDNF com a severidade da doença pode confirmar a influência sistêmica desse biomarcador em estados de dor sustentada. A fim de alterar a neuroplasticidade mal adaptativa induzida pela dor a longo prazo, a estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC), uma técnica não invasiva, que visa à modulação do sistema nervoso central para controle da dor, pode se tornar uma opção terapêutica. No entanto, ainda não foi explorado o efeito da ETCC aplicada no período pré-operatório com intuito de melhorar o controle da dor pós-operatória de pacientes sensibilizadas e melhorar a reabilitação pós-operatória dessas pacientes. Neste estudo optou-se pelo uso da ETCC pelo seu potencial de contra regular as alterações ETCC pré-operatória comparada ao ETCC-sham no controle da dor e reabilitação em pacientes com artralgia da 1ªAMF submetidas a tratamento cirúrgico de hálux valgo. Método: Ensaio clínico, randomizado, duplo-cego, em paralelo, controlado com sham que incluiu 40 pacientes do sexo feminino, entre 18 e 70 anos, candidatas a tratamento cirúrgico de hálux valgo sob técnica combinada de Chevron e Akin por artralgia da 1ªAMF. As pacientes foram randomizadas e divididas em dois grupos que receberam duas sessões de 20 minutos de ETCC-ativa(a) ou ETCC-sham(s) no período pré-operatório. A estimulação foi feita por corrente contínua de 2mA através do eletrodo anodal sobre o córtex motor primário (M1) e o catodal sobre a área supraorbital contralateral. Os desfechos avaliados foram: escores de dor na EAV(0-10), consumo analgésico, IRD avaliada pela B-PCP:S, função do sistema modulador descendente da dor, avaliada pelo teste CPM e os níveis séricos e liquóricos de BDNF. Resultados: O grupo ETCC-a apresentou escores mais baixos na escala Análogo Visual de Dor [EAV(0-10)] em repouso e durante a caminhada (P <0,001). Em repouso, a diferença entre os dois grupos foi de 2,13cm (95% IC = 1,59 a 2,68), enquanto durante a caminhada foi de 1,67cm (IC 95% = 1,05 a 2,28). O grupo ETCC-a, quando comparado ao grupo ETCC-s mostrou menor necessidade de doses analgésicas diárias com média de 1,37 (0,63) contra 1,81 (0,64) doses respectivamente (P <0,001). A ETCC ativa também obteve maior melhora da IRD que a ETCC sham, conforme demostrado pela maior redução na Brazilian Profile of Chronic Pain: Screen (B-PCP:S) (diferença média de 9,41 pontos, IC95% = 0,63 a 18,21) e ainda, aumentou a função do sistema modulador descendente da dor durante o teste da modulação condicionada de dor (CPM) com um tamanho de efeito médio. O aumento da função desse sistema representa a reversão das alterações neuroplásticas mal adaptativas promovidas pela dor crônica. Conclusão: Duas sessões de ETCC anódica aplicadas sobre M1 no pré-operatório melhorou a dor pós-operatória, como demonstrado pela redução dos escores de dor, consumo de analgésicos e IRD. Além disso, sugere-se que os efeitos da ETCC pré-operatória nestes desfechos envolvem a melhora da função dos sistemas moduladores descendentes da dor e mecanismos de neuroplasticidade conforme mensurados pelo BDNF. / Introduction: Hallux valgus, is an important cause of feet pain and discomfort and affects 28% of adults and 37% of elderly, predominantly in female population. To achieve the deformity heal, surgical treatment is needed, which main goal is to treat incapacity related to pain (IRP). However, one year after hallux valgus surgical treatment, moderate to severe chronic pain persists in 21% during rest and 43% during walking. This abnormal response is part of the symptoms that constitute central sensitization syndrome (CSS), which is due to a maladaptive neuroplasticity process. Sensitized patients, not only are more likely to develop postoperative persistent pain, but also experience more intense postoperative pain comparing to non-sensitized patients, due to the amplification of nociceptive inputs and inhibitory systems disfunction. Related to neuroplasticy process, proteins such as brain neurotrophic factor (BDNF) are found. This neurotrophin participates in the LTP process, a mechanism of neuroplasticity that sustains the process of pain memory. The increase of BDNF increases the LTP, while the reduction of its levels attenuates this phenomenon. Therefore, the relationship of BDNF levels with disease severity may confirm the systemic influence of this biomarker on sustained pain states. In order to alter long-term pain-induced maladaptive neuroplasticity, transcranial direct current stimulation (tDCS), a non-invasive technique, which aims for the central nervous system modulation for pain control, may become a therapeutic option for postoperative pain. However, the effect of tDCS applied in the preoperative period has not been explored yet with the intent of improving the postoperative pain control in sensitized patients, neither in postoperative rehabilitation. In this study, it was chosen to use tDCS due to its potential to counter-regulate the maladaptive neuroplastic alterations associated to chronic pain. Objective: to evaluate the effect of preoperative tDCS compared to tDCS-sham in the pain control and in the rehabilitation of patients with arthralgia of the first metatarsalfalangeal articulation submitted to hallux valgus surgical correction. Method: it is a randomized, double-blinded, placebo-sham controlled clinical trial, which includes 40 female patients, between 18 and 70 years old, candidates to hallux valgus surgical treatment by combined Chevron + Akin osteotomy due to arthralgia of the first metatarsalfalangeal articulation. The patients were randomized and divided into two groups that were treated with two tDCS or tDCS-sham sessions of 20 minutes each in preoperative period. The stimulation was done by 2mA continuous current through the anodal electrode on the primary motor cortex (M1) and the catodal on the contralateral supraorbital area. The outcomes were: VAS(0-10) scores, analgesic consumption, DRP assessed by the B-PCP: S, the function of the descending pain modulator system, assessed by the CPM test and the serum and CSF levels of BDNF. Results: a-tDCS group showed lower scores on Visual Analogue Scale [VAS(0-10)] at rest and during walking (P<0.001). At rest, the difference between both groups was 2.13cm (95%CI=1.59 to 2.68) while during walking was 1.67cm (95%CI=1.05 to 2.28). The a-tDCS group, when compared to s-tDCS, showed reduced need of daily analgesic intake from 1.37 (0.63) to 1.81 (0.64) mean doses, respectively (P<0.001). Active tDCS improved the DRP, as demonstrated by a greater reduction in the Brazilian Profile of Chronic Pain: Screen (B-PCP:S) (mean difference of 9.41 points, 95%CI=0.63 to 18.21) and also increased the function of descending pain modulatory system (DPMS) during conditioned pain modulation (CPM-task), with a medium size effect. The increased function of this system represents the reversal of maladaptive neuroplastic changes promoted by chronic pain. Conclusion: Two preoperative anodic tDCS sessions applied over M1 improved postoperative pain, as demonstrated by reduction in the pain scores, analgesic consumption and DRP. In addition, these results suggest that the effects of preoperative tDCS on these outcomes involved improving the function of pain modulation systems and neuroplasticity mechanisms as measured by BDNF.

Introdução O fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) tem um papel crítico no desenvolvimento e plasticidade neuronal. Acredita-se que a alteração na sinalização do BDNF contribua para a patogênese da esquizofrenia (SZ), especialmente em relação ao déficit cognitivo. Alguns estudos com pacientes esquizofrênicos têm mostrado um efeito benéfico, e outros um efeito prejudicial, da clozapina (CLZ) na cognição. Objetivos O presente estudo tem por objetivo avaliar a associação entre a dose diária de CLZ e os níveis séricos de BDNF em pacientes com SZ. Material e Métodos Foram selecionados dois grupos de pacientes com SZ (n=44) de acordo critério do DSM-IV-TR, cronicamente medicados com CLZ (n=31) e antipsicóticos típicos (n=13). Foram coletados 5ml de amostras de sangue por venopunção. Resultados Os níveis séricos de BDNF foram correlacionados significativamente com a dose diária de CLZ (r=0.394, p=0.028), mas não com a dose diária de antipsicóticos típicos (r=0.208, p=0.496). Conclusão Este estudo sugere que os níveis de BDNF sérico estão correlacionados com a dose diária de CLZ, e que isto deve levar à melhora na cognição observada nos pacientes com SZ tratados com CLZ. Apesar da forte evidência de que a administração crônica de CLZ é efetiva para pacientes com SZ, ainda não se sabe como os antipsicóticos atípicos regulam a expressão do BDNF. A concentração sérica de BDNF na SZ merece futuras investigações, visando o papel das neurotrofinas na resposta cognitiva ao tratamento com CLZ e outros antipsicóticos atípicos. / Introduction Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) plays a critical role in neurodevelopment and neuroplasticity. Altered BDNF signaling is thought to contribute to the pathogenesis of schizophrenia (SZ) especially in relation to cognitive deficits. Clozapine (CLZ) has shown a beneficial effect on cognition in SZ in some studies and a detrimental effect in others. Objectives The aim of the present study was to evaluate the association between CLZ daily dose and serum BDNF levels. Methods Two groups of chronically medicated DSM-IV-TR SZ patients (n=44), on treatment with CLZ (n=31) and typical antipsychotics (n=13) had 5ml blood samples collected by venipuncture. Results Serum BDNF levels were significantly correlated with CLZ daily dose (r=0.394, p=0.028), but not with typical antipsychotic daily dose (r=0.208, p=0.496). Conclusion This study suggests that serum BDNF levels are correlated with CLZ daily dose, and this may lead to the cognitive enhancement as seen in patients with SZ under CLZ. Despite the strong evidence that chronic administration of CLZ is effective for patients with SZ, it is still unknown whether atypical antipsychotic drugs regulate BDNF expression. Serum BDNF concentration in SZ merits further investigations with regard to the role of neurotrophins in the cognitive response to treatment with CLZ and other atypical antipsychotics.