A dor crônica musculoesquelética é um importante problema de saúde pública, pois, além de ter alta prevalência, suas consequências são nefastas à condição física, psicológica e comportamental, levando ao afastamento do trabalho e aposentadoria precoce. Considerando que quadros de dor crônica são relacionados a alterações biológicas em importantes sistemas endógenos, a busca de biomarcadores sistêmicos interrelacionados com este processo podeser útil para o entendimento dos possíveis efeitos terapêuticos e adversos de técnicas de neuromodulacão, tanto centrais quanto periféricas. Baseado nisto, o objetivo principal deste estudo foi avaliar o efeito dos tratamentos com estimulação magnética transcraniana repetitiva (rTMS) e eletroestimulação intramuscular (DIMST) na intensidade da dor e em parâmetros bioquímicos e neurofisiológicos em pacientes com dor crônica musculoesquelética,e, secundariamente, buscar possíveis biomarcadores em quadros de dor crônica musculoesquelética. Este estudo foi dividido em dois experimentos. No experimento 1, comparou-se o efeito das técnicas de neuromodulação periférica (DIMST) e central (rTMS) sobre os parâmetros de excitabilidade cortical e níveis séricos de BDNF, S100β, citocinas e parâmetros de estresse oxidativo em pacientes com SDM. Foram recrutadas 46 mulheres, com idade entre 19 e 75 anos e diagnóstico de síndrome dolorosa miofascial (SDM). Trata-se de um ensaio clínico randomizado, cego, em paralelo, controlado com placebo-sham. As pacientes foram randomizadas em 4 grupos: (1) rTMS+DIMST, (2) rTMS +sham-DIMST, (3) sham-rTMS+DIMST e (4) sham-rTMS + sham-DIMST. No experimento 2, avaliou-se parâmetros neurofisiológicos de excitabilidade cortical e níveis séricos de BDNF como marcadores de dor crônica musculoesquelética. Foram recrutadas 72 mulheres, com idade entre 19 e 75 anos e diagnóstico de osteoartrite (OA) e SDM. Os parâmetros mensurados foram: dor pela escala análogo-visual (EAV), limiar de dor por algometria (PPT) e excitabilidade cortical pelo TMS. No experimento 1, as pacientes mostrarem-se iguais entre os grupos no basal. Houve uma redução na dor mensurada pela EAV nos grupos 1, 2 e 3 em relação ao grupo 4. O parâmetro de excitabilidade, potencial evocado motor (MEP), apresentou um aumento de amplitude ao final da intervenção 2. Não foram observadas mudanças nos parâmetros bioquímicos analisados durante e ao final das intervenções, seja entre as intervenções e dentro das intervenções. No experimento 2, observou-se que o PPT apresenta uma correlação positiva com inibição intracortical (ICI) e negativa com a facilitação intracortical (ICF). As pacientes com SDM apresentam o período silente (CSP) mais longo que pacientes com OA. O BDNF e estradiol apresentam relação positiva com PPT; no entanto, quando foi avaliada a interação destes fatores, o efeito sobre o PPT foi em direção oposta. Em resumo, os tratamentos ativos, central e/ou periférico, mostraram-se eficazes no alívio da dor, porém, dentre os parâmetros bioquímicos analisados, não se observouum biomarcador responsivo a estas técnicas. Sugere-se uma relação entre dor crônica musculoesquelética e alterações na excitabilidade cortical do córtex motor. Além disto, é importante ressaltar que estes tratamentos não alteraram nenhum dos parâmetros de avaliação de dano celular, como, por exemplo, o aumento de proteína glial (S100β), sugerindo que são técnicas seguras no que se refere aos parâmetros avaliados nesta tese. Posteriores estudos são necessários buscando novos biomarcadores que permitam um melhor diagnóstico, prognóstico e avaliação da resposta ao tratamento com técnicas de neuromodulação na dor crônica musculoesquelética. / Chronic musculoskeletal pain is a major public health problem with high prevalence, because, besides its high prevalences, its consequences are harmful to the physical, psychological and behavioral condition, leading to absence from work and early retirement. Taking into account that chronic pain processes are related to biological changes in endogenous systems, searching systemic biomarkers interconnected with this process can be useful to understand the potential therapeutic and adverse effects of the neuromodulation techniques, both central and peripheral. Based on that, the aim of this study was to evaluate the effect of treatment with repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) and intramuscular electrical stimulation (DIMST) on pain intensity, biochemical and neurophysiological parameters in chronic musculoskeletal pain patients. Secondly, the aim was to find possible biomarkers in chronic musculoskeletal pain conditions. This study was divided into two protocols. Protocol 1, it was compared the effect of central (rTMS) and peripheral (DIMST) neuromodulation techniques on pain intensity, cortical excitability parameters and serum levels of BDNF, S100β, cytokines and oxidative stress parameters in patients with myofascial pain syndrome (MPS.) Fourty women, aged between 19 and 75 years, MPS diagnosis were recruited. This is a randomized, blind, parallel, placebo - sham clinical trial. The patients were randomized into four groups: (1) rTMS + DIMST, (2) rTMS + sham-DIMST, (3) sham-rTMS + DIMST, and (4) sham-rTMS + sham-DIMST. Protocol 2, we assessed the neurophysiological parameters of cortical excitability and BDNF serum levels as markers of chronic musculoskeletal pain. Seventy-two women, aged between 19 and 75 years diagnosed with osteoarthritis (OA) and MPS were recruited. The measured parameters were: pain intensity by visual analogue scale (VAS), pain pressure threshold (PPT) and cortical excitability by TMS. In protocol 1, the patients presented similarities in the baseline between the four groups. The patients presented a reduction in painintensity measured by VAS in the groups 1, 2 and 3 in relation to group 4. After rTMS intervention, there was an increase in the MEP amplitude. There were no changes in biochemical parameters analyzed during and after the interventions. In protocol 2, it was observed that PPT has a positive correlation with intracortical inhibition (ICI) and negative correlation with intracortical facilitation (ICF). Patients with MPS exhibit longer silent period (CSP) than OA patients. BDNF and estradiol serum levels presented a positive correlation with PPT; however, when their interaction was assessed, the effect on the PPT was in the opposite direction. In summary, the active, central and/ or peripheral treatments were effective in relieving the pain; however, among the biochemical parameters analyzed, there was no biomarker responsive to these techniques. It is suggested a relationship between chronic musculoskeletal pain and changes in cortical excitability of the motor cortex. Furthermore, it is important to note that these treatments did not alter any of the parameters of cellular damage assessment, such as the increase of glial protein (S100β), suggesting that they are safe as to the parameters evaluated in these techniques. Further studies are needed to find new biomarkers that allow better diagnosis, prognosis and assessment of treatment response with neuromodulation techniques in chronic musculoskeletal pain.

Introdução: Ruminação é a perseveração mal-adaptativa de pensamentos auto-centrados. Evidências sinalizam que ela está associada com início e manutenção de episódios depressivos, e ocorre em múltiplos transtornos mentais. A ruminação está associada com marcadores de desenvolvimento psicopatológico, como volumetria cerebral, memória, genes do BDNF e serotonina. É necessário aprofundar o conhecimento da ruminação enquanto traço dimensional, e conhecer melhor sua associação com variáveis sóciodemográficas, biológicas e clínicas para entender quando passa a ser um sintoma. Entretanto, aferi-la é um desafio, considerando que só existem escalas psicométricas. A mais utilizada, Ruminative Response Scale (RRS), foi validada em amostras não-clínicas. Objetivos: Avaliar ruminação transdiagnosticamente e determinar a validade de constructo da RRS em amostra clínica, buscando determinar fatores sócio-demográficos, clínicos e neurobiológicos associados a maiores escores de ruminação. Métodos: Estudo transversal, amostra não-probabilística. Foram convidados a participar 944 pacientes em atendimento psiquiátrico ambulatorial no HCPA entre março/2015 e junho/2016, maiores de 18 anos, que soubessem ler e escrever, e portadores de transtornos bipolares, depressão, esquizofrenia, esquizoafetivo, ansiedade generalizada, pânico, fobia específica e obsessivocompulsivo. Foram excluídos 373 com doenças que alteram resposta inflamatória, dependência química, gravidez, lactação, doenças neurológicas, vasculares e degenerativas. Recusaram-se a participar 254. Foram incluídos 317 pacientes, e 200 completaram a coleta de dados, que foi realizada em 4 etapas: 1) perfil sócio-demográfico e escalas auto-aplicáveis: ruminação, preocupação e funcionalidade; 2) amostras de sangue e entrevista clínica para aplicação das escalas de sintomas: depressão, mania, ansiedade e gravidade; 3) confirmação diagnóstica; e 4) processamento, armazenamento e análises bioquímicas das amostras de sangue. No primeiro artigo, revisamos sistematicamente a literatura sobre ruminação nos transtornos bipolares. No segundo, determinamos as validades de construto e externa da RRS. No terceiro, usamos machine learning para encontrar padrões de ruminação e determinar quais variáveis associadas preveem ruminação. Resultados: Ruminação está presente em todas as fases do transtorno bipolar, e é um sintoma estável independente do estado de humor, apesar de ter relação estreia com ele. Verificou-se também que mulheres ruminam mais que homens. Os escores de ruminação foram menores nos portadores de esquizofrenia que nos com depressão maior, bipolaridade e ansiedade. RRS apresentou boa confiabilidade, com 2-fatores correlacionados, brooding e ponderação, que apresentaram similaridade nas correlações com medidas clínicas, confirmando a validade externa transdiagnóstica. Por fim, encontrou-se que as variáveis associadas aos pacientes que mais ruminam são preocupação, sintomas de ansiedade generalizada e depressão, gravidade, nível socioeconômico e diagnóstico atual de pânico, sinalizando que ruminação pode ser um marcador de maior sensibilidade à ansiedade. Discussão: Ruminação parece ser um sintoma transdiagnóstico marcador de sofrimento. Os resultados desta tese contribuem para ampliar a discussão sobre diagnóstico psiquiátrico, agregando evidências para aprimorar as definições de limites e sobreposições diagnósticas entre as doenças mentais em que a ruminação ocorre. Por fim, conhecer melhor os mecanismos bioquímicos e clínicos envolvidos na ruminação contribuem na compreensão sobre quando ela deixa de ser um traço normal e vira um sintoma que necessita de tratamento. / Introduction: Rumination has been described as maladaptive perseveration of self-centered thoughts. Evidence indicates that rumination is associated with onset and maintenance of depressive episodes, it’s present in several mental disorders. Rumination is associated with markers of development of psychopathology, such as cerebral volumetry, memory, BDNF and serotonin genes. Measuring rumination is a challenge, considering that are available only psychometric scales. The most used, the Ruminative Responses Scale (RRS), was validated on non-clinical samples. Objectives: To evaluate transdiagnostically the rumination and to determine construct validity of the RRS in outpatients, in order to determine which associated factors lead the patients to ruminate. Methods: Cross-sectional study, non-probabilistic sample. A total of 944 patients in psychiatric outpatient treatment at HCPA between March / 2015 and June / 2016, major than 18 years old, knowing read and write, presenting bipolar disorder, schizophrenia, schizoaffective disorder, generalized anxiety disorder, panic disorder, phobia specific and obsessive-compulsive disorder were invited to participate. We excluded 373 patients with diseases that alter inflammatory response, chemical dependence, pregnancy, lactation, neurological, vascular and degenerative diseases. Two hundred fifty four refused to participate, 317 were included, and 200 completed the data collection, which was performed in 4 stages: 1) socio-demographic profile and self-applicable scales: rumination, worry and functionality; 2) blood samples and clinical interview for the application of symptom scales: depression, mania, anxiety and severity; 3) diagnostic confirmation; and 4) processing, storage and biochemical analyzes of blood samples. In the first article, we systematically reviewed the literature on rumination in bipolar disorders. In the second, we evaluated construct and external validity of RRS. In the third, we used machine learning algorithms to find patterns of rumination and to determine which associated variables predict rumination. Results: Rumination is present in all phases of bipolar disorder, it is a stable symptom, independent of mood, despite it has close relationship with it. It has also been found that women ruminate more than men. Rumination scores were lower in patients with schizophrenia than in major depression, bipolarity and anxiety patients. RRS presented good reliability, with correlated 2-factors, brooding and pondering, which presented similar correlations with clinical measures, confirming the external transdiagnostic validity. Finally, it was found that the variables associated with the greater scores of rumination are worry, symptoms of generalized anxiety and depression, severity of symptoms, socioeconomic level and current diagnosis of panic, signaling that rumination may be a marker of greater sensitivity to anxiety. Discussion: Rumination seems to be a transdiagnostic symptom of suffering. The results of this thesis contribute to broadening the discussion about psychiatric diagnostic, adding evidence to improve the definitions of limits and diagnostic overlaps between mental illnesses in which rumination occurs. Finally, a better understanding of the biochemical and clinical mechanisms involved in rumination may contribute to understanding of when rumination ceases to be a normal trait and becomes a symptom that requires treatment.

A dor crônica musculoesquelética é um importante problema de saúde pública, pois, além de ter alta prevalência, suas consequências são nefastas à condição física, psicológica e comportamental, levando ao afastamento do trabalho e aposentadoria precoce. Considerando que quadros de dor crônica são relacionados a alterações biológicas em importantes sistemas endógenos, a busca de biomarcadores sistêmicos interrelacionados com este processo podeser útil para o entendimento dos possíveis efeitos terapêuticos e adversos de técnicas de neuromodulacão, tanto centrais quanto periféricas. Baseado nisto, o objetivo principal deste estudo foi avaliar o efeito dos tratamentos com estimulação magnética transcraniana repetitiva (rTMS) e eletroestimulação intramuscular (DIMST) na intensidade da dor e em parâmetros bioquímicos e neurofisiológicos em pacientes com dor crônica musculoesquelética,e, secundariamente, buscar possíveis biomarcadores em quadros de dor crônica musculoesquelética. Este estudo foi dividido em dois experimentos. No experimento 1, comparou-se o efeito das técnicas de neuromodulação periférica (DIMST) e central (rTMS) sobre os parâmetros de excitabilidade cortical e níveis séricos de BDNF, S100β, citocinas e parâmetros de estresse oxidativo em pacientes com SDM. Foram recrutadas 46 mulheres, com idade entre 19 e 75 anos e diagnóstico de síndrome dolorosa miofascial (SDM). Trata-se de um ensaio clínico randomizado, cego, em paralelo, controlado com placebo-sham. As pacientes foram randomizadas em 4 grupos: (1) rTMS+DIMST, (2) rTMS +sham-DIMST, (3) sham-rTMS+DIMST e (4) sham-rTMS + sham-DIMST. No experimento 2, avaliou-se parâmetros neurofisiológicos de excitabilidade cortical e níveis séricos de BDNF como marcadores de dor crônica musculoesquelética. Foram recrutadas 72 mulheres, com idade entre 19 e 75 anos e diagnóstico de osteoartrite (OA) e SDM. Os parâmetros mensurados foram: dor pela escala análogo-visual (EAV), limiar de dor por algometria (PPT) e excitabilidade cortical pelo TMS. No experimento 1, as pacientes mostrarem-se iguais entre os grupos no basal. Houve uma redução na dor mensurada pela EAV nos grupos 1, 2 e 3 em relação ao grupo 4. O parâmetro de excitabilidade, potencial evocado motor (MEP), apresentou um aumento de amplitude ao final da intervenção 2. Não foram observadas mudanças nos parâmetros bioquímicos analisados durante e ao final das intervenções, seja entre as intervenções e dentro das intervenções. No experimento 2, observou-se que o PPT apresenta uma correlação positiva com inibição intracortical (ICI) e negativa com a facilitação intracortical (ICF). As pacientes com SDM apresentam o período silente (CSP) mais longo que pacientes com OA. O BDNF e estradiol apresentam relação positiva com PPT; no entanto, quando foi avaliada a interação destes fatores, o efeito sobre o PPT foi em direção oposta. Em resumo, os tratamentos ativos, central e/ou periférico, mostraram-se eficazes no alívio da dor, porém, dentre os parâmetros bioquímicos analisados, não se observouum biomarcador responsivo a estas técnicas. Sugere-se uma relação entre dor crônica musculoesquelética e alterações na excitabilidade cortical do córtex motor. Além disto, é importante ressaltar que estes tratamentos não alteraram nenhum dos parâmetros de avaliação de dano celular, como, por exemplo, o aumento de proteína glial (S100β), sugerindo que são técnicas seguras no que se refere aos parâmetros avaliados nesta tese. Posteriores estudos são necessários buscando novos biomarcadores que permitam um melhor diagnóstico, prognóstico e avaliação da resposta ao tratamento com técnicas de neuromodulação na dor crônica musculoesquelética. / Chronic musculoskeletal pain is a major public health problem with high prevalence, because, besides its high prevalences, its consequences are harmful to the physical, psychological and behavioral condition, leading to absence from work and early retirement. Taking into account that chronic pain processes are related to biological changes in endogenous systems, searching systemic biomarkers interconnected with this process can be useful to understand the potential therapeutic and adverse effects of the neuromodulation techniques, both central and peripheral. Based on that, the aim of this study was to evaluate the effect of treatment with repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) and intramuscular electrical stimulation (DIMST) on pain intensity, biochemical and neurophysiological parameters in chronic musculoskeletal pain patients. Secondly, the aim was to find possible biomarkers in chronic musculoskeletal pain conditions. This study was divided into two protocols. Protocol 1, it was compared the effect of central (rTMS) and peripheral (DIMST) neuromodulation techniques on pain intensity, cortical excitability parameters and serum levels of BDNF, S100β, cytokines and oxidative stress parameters in patients with myofascial pain syndrome (MPS.) Fourty women, aged between 19 and 75 years, MPS diagnosis were recruited. This is a randomized, blind, parallel, placebo - sham clinical trial. The patients were randomized into four groups: (1) rTMS + DIMST, (2) rTMS + sham-DIMST, (3) sham-rTMS + DIMST, and (4) sham-rTMS + sham-DIMST. Protocol 2, we assessed the neurophysiological parameters of cortical excitability and BDNF serum levels as markers of chronic musculoskeletal pain. Seventy-two women, aged between 19 and 75 years diagnosed with osteoarthritis (OA) and MPS were recruited. The measured parameters were: pain intensity by visual analogue scale (VAS), pain pressure threshold (PPT) and cortical excitability by TMS. In protocol 1, the patients presented similarities in the baseline between the four groups. The patients presented a reduction in painintensity measured by VAS in the groups 1, 2 and 3 in relation to group 4. After rTMS intervention, there was an increase in the MEP amplitude. There were no changes in biochemical parameters analyzed during and after the interventions. In protocol 2, it was observed that PPT has a positive correlation with intracortical inhibition (ICI) and negative correlation with intracortical facilitation (ICF). Patients with MPS exhibit longer silent period (CSP) than OA patients. BDNF and estradiol serum levels presented a positive correlation with PPT; however, when their interaction was assessed, the effect on the PPT was in the opposite direction. In summary, the active, central and/ or peripheral treatments were effective in relieving the pain; however, among the biochemical parameters analyzed, there was no biomarker responsive to these techniques. It is suggested a relationship between chronic musculoskeletal pain and changes in cortical excitability of the motor cortex. Furthermore, it is important to note that these treatments did not alter any of the parameters of cellular damage assessment, such as the increase of glial protein (S100β), suggesting that they are safe as to the parameters evaluated in these techniques. Further studies are needed to find new biomarkers that allow better diagnosis, prognosis and assessment of treatment response with neuromodulation techniques in chronic musculoskeletal pain.

Introdução: Em crianças e adolescentes, o Transtorno de Humor Bipolar (THB) é associado a danos devastadores no desenvolvimento. O Transtorno de Déficit de Atenção/Hiperatividade (TDAH), caracterizado por sintomas de desatenção, hiperatividade e impulsividade também causa prejuízo funcional significativo. O diagnóstico diferencial entre os dois transtornos é puramente clínico e, até o momento, há poucos estudos avaliando diferenças neurobiológicas. Diversas pesquisas sugerem a participação do Fator Neurotrófico Derivado do Cérebro (BDNF), cujo papel não foi elucidado em crianças e adolescentes com THB e com TDAH. Apesar das altas taxas de comorbidade entre o THB e o TDAH, de uma pior resposta ao tratamento e de um pior funcionamento psicossocial quando da comorbidade, apenas dois estudos avaliaram a resposta ao tratamento especificamente neste grupo de pacientes. Objetivos: O objetivo principal deste trabalho é avançar no entendimento do papel do BDNF na psicopatologia do THB e do TDAH, visando sua diferenciação. O tratamento da comorbidade com estimulantes tambem foi estudado. Métodos: A transmissão do alelo Val66 do BDNF foi avaliada em famílias de crianças e adolescentes com THB e TDAH, assim como o efeito do gene no nível sérico da proteína do BDNF entre os grupos. Foi realizada a comparação dos níveis séricos entre pacientes com THB em comorbidade com TDAH e TDAH isolado. Um estudo clínico cruzado com estimulantes foi realizado em crianças e adolescentes com THB e TDAH em comorbidade que tinham apresentado remissão dos sintomas de humor com o uso de aripiprazol, mas persistência dos sintomas de TDAH. Os sintomas de mania, depressão, desatenção e hiperatividade foram acompanhados ao longo de quatro semanas de tratamento, duas com placebo ou metilfenidato e duas com o tratamento inverso. Resultados: Na investigação da transmissão do gene do BDNF em crianças e adolescentes não foi detectada diferença significativa na transmissão do alelo Val66. Tampouco foi observada diferença significativa nos níveis séricos da proteína do BDNF entre os pacientes com THB em comorbidade com TDAH, quando comparados aos pacientes com TDAH e controles. No estudo cruzado com crianças e adolescentes com THB em comorbidade com TDAH, não houve diferenças entre os grupos com placebo ou estimulantes na resposta ao tratamento nos sintomas de TDAH. Os sintomas de humor mantiveram-se estáveis a despeito do uso de metilfenidato. Conclusões: Os achados quanto ao gene do BDNF não sugerem sua participação na neurobiologia do THB ou no TDAH, ou que devido à herança poligênica característica dos transtornos mentais, sua participação seja pequena. O achado de diferença significativa entre os níveis séricos do BDNF de crianças e adolescentes com THB+TDAH e TDAH indica que esse tema deve ser mais estudado, e, caso seja também encontrado de forma consistente por outros grupos, possa vir a ser utilizado como marcador biológico na diferenciação diagnóstica entre essas condições. No estudo de tratamento da comorbidade entre THB e TDAH, a ausência de resposta ao metilfenidato nos sintomas de TDAH em pacientes que apresentam a comorbidade reforça a evidência de que há pior resposta ao tratamento neste grupo, dado o elevado tamanho de efeito do metilfenidato no tratamento do TDAH em isolado O estudo de fatores biológicos para um melhor entendimento da psicopatologia e conseqüente diferenciação dos transtornos mentais tem extrema relevância porque a identificação destes fatores pode auxiliar na elaboração de tratamentos mais precisos, urgentemente necessários devido às graves conseqüências do THB e do TDAH nas vidas dos pacientes e de suas famílias. A criação de um programa específico para Crianças e Adolescentes com Transtorno Bipolar (ProCAB) e de uma linha de pesquisa com foco na etiologia e tratamento possibilitam uma constante geração de conhecimento nesta área, onde poucos estudos estão disponíveis. / Introduction: Bipolar Disorder (BD) in children and adolescents is associated to devastating developmental deficits. Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder (ADHD), characterized by inattention, hyperactivity, and impulsivity, also promotes significant impairment. Differential diagnosis between both conditions is purely clinical – currently, there are scarce investigations on neurobiological differences. Several studies suggest the participation of the Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) in these disorders, whose role has not been elucidated in BD and ADHD in children and adolescents. Despite high comorbidity rates between BD and ADHD, worse psychosocial functioning, and worse response to treatment, only two studies addressed treatment response specifically in this group of patients. Objectives: promote advances in understanding the role of BDNF in the psychopathology of BD and ADHD. The treatment of the comorbidity was also studied. Methods: Transmission of the Val66 allele at the BDNF was assessed in children and adolescents with BD and ADHD, as well as the effect of the gene on the serum levels of BDNF protein in both conditions. BDNF serum levels were compared between patients with BD comorbid with ADHD, and ADHD. A crossover clinical trial with stimulants and placebo was performed with children and adolescents preseting BD and comorbid ADHD. Manic, depressive, inatention and hyperactivity symptoms were assessed along a 4-week treatment, 2 weeks in each treatment arm (placebo or stimulants). Results: There was no significant transmission of the Val66 allele at the BDNF gene in children and adolescents with BD or ADHD. A significant difference in BDNF protein serum levels between BD+ADHD when compared to ADHD alone and controls. In the crossover trial with children and adolescents with BD and comorbid ADHD, we did not observe differences between the placebo and stimulant treatment groups in the response of ADHD symptoms. Mood symptoms remained stable despite the use of methylphenidate. Conclusions: our results regarding the BDNF gene do not suggest its participation in the neurobiology of BD or ADHD, or that due to the polygenic characteristic of mental disorders, that this gene confers a only a small risk, undetectable in our sample. The finding of a significant difference in BDNF serum levels between BD comorbid with ADHD, and ADHD alone warrants further investigation, and in case replication studies with larger samples from other groups are positive, BDNF serum levels might be used as a biological marker in the diagnostic difference between these conditions. In the investigation of the treatment of the comorbidity between BD and ADHD, the absence of different responses between placebo and methylphenidate in ADHD symptoms strengthens the evidence that there is a worse response to treatment in this group, given the large effect size of methylphenidate response in the treatment of ADHD alone. The quest for biological markers for a better understanding of the psychopathology and subsequent differentiation of mental disorders is extremely relevant. The identification of these factors may facilitate the creation of more accurate treatment regimens, urgently needed due to the severe developmental consequences of BD and ADHD in the patients’ and families’ lives. In this sense, the creation of a specific outpatient program for children and adolescent BD (ProCAB), a research line with focus on risk factors and treatment, will enable a Constant generation of knowledge in this área, where scarce data is available.

As exposições precoces às diferentes intervenções, como dietas e estresse, estão associadas a persistentes alterações sobre aspectos neuroquímicos e comportamentais, podendo este ser considerado um gatilho de transtornos psiquiátricos na vida adulta. O presente trabalho objetivou determinar se estas intervenções neonatais poderiam interagir com uma dieta deficiente em ácidos graxos poliinsaturados n-3 (n-3 PUFA), aplicados durante o desenvolvimento, com foco nos níveis centrais (hipocampo) e séricos do fator neurotrófico derivado do encéfalo (BDNF), bem como sobre a atividade enzimática e aspectos morfológicos (e.g. massa, potencial) mitocondriais do hipocampo de ratos machos adultos. Em nossa abordagem experimental animal, as ninhadas foram distribuídas aleatoriamente nos grupos intactos, manipulados neonatalmente [MN, separação mãe-filhote durante 10min/dia, entre o 1° e o 10° dia pós-natal (DPN)] e separado maternalmente [SM, separação mãe-filhote durante 3h/dia, entre o 1° e o 10° DPN]. No DPN 35, os filhotes machos foram agrupados em dieta n-3 PUFA adequada ou deficiente, por 17 semanas de tratamento. O peso e o consumo de ração foram aferidos semanalmente. Após este tratamento, soro e hipocampo foram coletados. Kits comerciais foram utilizados para a medição dos níveis hipocampais e séricos de BDNF (ELISA), bem como a atividade dos complexos da cadeia respiratória mitocondrial (método enzimático, análise espectrofotométrica), massa e potencial mitocondriais (MitoTracker, citometria de fluxo). A expressão gênica de BDNF no hipocampo também foi medido por RT-qPCR. Os testes estatísticos utilizados foram ANOVA de duas vias ou de medidas repetidas. Os níveis de significâncias foram fixados em p<0,05. A dieta deficiente em n-3 PUFA, associada aos estressores neonatais deste estudo (MN, SM) foram capazes de alterar o peso corporal e a ingestão de alimentos de um modo específico, uma vez que os níveis mais elevados destes parâmetros foram encontrados em animais submetidos a SM. Animais submetidos a MN alimentados com uma dieta n-3 PUFA deficiente exibiram uma maior atividade exploratória em resposta a um psicoestimulante (dietilpropiona). Embora os níveis proteicos séricos e hipocampais de BDNF permaneceram inalterados pelos tratamentos aplicados, fomos capazes de demonstrar a redução de sua expressão gênica em animais alimentados com uma dieta n-3 PUFA deficiente. Considerando os padrões mitocondriais e parâmetros de estresse oxidativo, as atividades das enzimas antioxidantes glutationa peroxidase (GPx) e catalase (CAT), bem como a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) se encontraram aumentadas no hipocampo de animais submetidos a uma deficiência crônica em n-3 PUFA. Esta deficiência mostrou interações com o fator estresse neonatal em alguns destes parâmetros (e.g. atividade da GPx, produção de EROs), indicando um possível sinergismo entre estressores neonatais e a deficiência em n-3 PUFA. Os níveis de tióis foram significativamente menores nos grupos estressados (MN, SM), sendo a dieta n-3 PUFA deficiente capaz de aumentar a quantidade de tiol no hipocampo. Por outro lado, animais estressados tratados cronicamente com uma dieta deficiente em n-3 PUFA apresentaram níveis mais elevados de tiol. Contudo, a MN per se foi capaz de diminuir o potencial mitocondrial hipocampal. Adicionalmente, um estudo com humanos teve como objetivo correlacionar os níveis de BDNF periféricos ao consumo de n-3 PUFA em adolescentes. Para este estudo, 137 adolescentes de uma amostra enriquecida para psicopatologias de ansiedade foram submetidos a um questionário de frequência alimentar (QFA), para uma análise quantitativa do consumo de macronutrientes e micronutrientes de n-3 PUFA. As correlações de Spearman foram realizadas para avaliar possíveis associações entre o consumo de n-3 PUFA e os níveis periféricos de BDNF. As amostras de sangue foram coletadas entre 7 a 10h após o período de 10-12h de jejum, sendo o soro armazenado para medir os níveis de BDNF. Todas as análises de BDNF foram realizadas no mesmo dia por ELISA, utilizando anticorpos monoclonais específicos para o BDNF, de acordo com as instruções do fabricante. Os efeitos de possíveis confundidores (e.g. consumo total de gordura, idade, sexo e medida de ansiedade) foram examinados por modelos de regressões lineares. Apesar de algumas limitações apresentadas (e.g. o tamanho reduzido da amostra, alta incidência de adolescentes ansiosos), o que poderia limitar a validade externa deste resultado, fomos capazes de detectar uma correlação entre o consumo de n-3 PUFA e os níveis séricos de BNDF em adolescentes. Como conclusão geral, esta tese demonstra que a manipulação neonatal e separação materna, associada com uma deficiência em n-3 PUFA, são capazes de alterar parâmetros comportamentais e neuroquímicos na idade adulta. Este sinergismo foi capaz de diminuir a expressão gênica de BDNF no hipocampo, embora não apresentando qualquer alteração deste parâmetro perifericamente. A correlação entre os níveis consumidos de n-3 PUFA, em uma população de adolescentes em idade escolar, com os níveis séricos de BDNF também foi encontrada. Ainda, as alterações nas atividades enzimáticas mitocondriais observadas no hipocampo destes animais reforçam a importância da participação desta estrutura, além de sua possível relação com o desenvolvimento de desordens psiquiátricas e de humor. Considerando-se a nossa abordagem metodológica em ratos, a mesma pode ser um protocolo útil para se estudarem as interações entre o ambiente precoce e a nutrição ao curso de vida em diferentes desfechos neuroquímicos. / Early exposure to different interventions, as diets and stress, are associated with persistent alterations in neurochemistry and behavior, and can be considered a trigger of psychiatric disorders in adulthood. This study investigated whether neonatal interventions interact with a diet deficient in n-3 polyunsaturated fatty acids (n-3 PUFA) applied during development, focusing on central (hippocampus) and serum brain-derived neurotrophic factor (BDNF), as well as mitochondrial enzymatic activity and morphology (e.g. mass, potential) in adult male rats. In our animal study, litters were randomized into non-handled (NH), handled [H, mother-offspring separation for 10min/day from 1st-10th postnatal day (PND)] and separated (S, separation for 3h/day from the 1st-10th PND) groups. On PND 35, male pups were randomized into adequate or deficient diet in n-3 PUFA for 17 weeks. The weight and food intake were measured weekly. Serum and hippocampi were collected after this n-3 PUFA treatment. Commercial kits were used for measuring hippocampal and serum BDNF (ELISA), as well as mitochondrial chain respirator complexes (enzymatic method, spectrophotometric analysis), mitochondrial mass and potential (MitoTracker, flow citometry). Hippocampal BDNF gene expression was also measure by RT-qPCR. Statistical testes used were Two-Way or repeated measures ANOVA. Significance levels were set at p<0.05. A n-3 PUFA deficient diet, in association with neonatal stressors used in this study (H, MS) were able to alter body weight and food intake in a specific way, since higher levels of these parameters were found in animals subjected to MS. Animals subjected to H fed an n-3 PUFA deficient diet displayed enhanced exploratory activity in response to a psychostimulant (diethylpropion). Although serum protein levels and hippocampus BDNF remained unchanged by the treatments applied, we were able to demonstrate its gene expression reduction in the hippocampus of animals fed an n-3 PUFA deficient diet. Considering mitochondrial and oxidative stress parameters, the activities of antioxidant enzymes glutathione peroxidase (GPx) and catalase (CAT) and the production of reactive oxygen species (ROS) were increased in the hippocampus of rats subjected to a deficiency n-3 PUFA. This deficiency displayed interactions with neonatal stress factor in some of these parameters (e.g. GPx activity, ROS), indicating a possible synergism between neonatal stressors and n-3 PUFA deficiency. Thiol levels were significantly decreased by neonatal stressors (H and MS), and the n-3 PUFA deficient diet was able to increase its total amount in hippocampus. On the other hand, chronically stressed animals treated with an n-3 PUFA deficient diet showed higher thiol levels. However, H per se was able to decrease mitochondrial potential in hippocampus. Additionally, a clinical study aimed to correlate peripheral BDNF levels and n-3 PUFA consumption in adolescents. For this study, 137 adolescents from a sample enriched for psychopathology of anxiety were subjected to a food frequency questionnaire (FFQ), in order for measuring the quantitative analysis of n-3 PUFA macronutrients and micronutrients consumption. Spearman correlations were performed to assess the association between n-3 PUFA consumption and serum BDNF levels. Blood samples were collected between 7 and 10h after fasting period of 10-12h, and serum was stored in order to measure BDNF levels. All BDNF measurements were performed in the same day by sandwich-ELISA using monoclonal antibodies specific for BDNF, according to the manufacturer’s instructions. Effects of potential confounders (e.g. total fat consumption, age, gender, anxiety) were examined using linear regression models. Although some limitations were presented (e.g. small sample size with high incidence of eager teenagers), which could limit the external validity of this result, we were able to detect a correlation between the consumption of n-3 PUFA and BDNF serum levels in adolescents. As a general conclusion, this thesis reports that neonatal handling and maternal separation, associated with a nutritional deficiency in n-3 PUFA, were able to change behavioral and neurochemical parameters in adulthood. This synergism was able to decrease BDNF gene expression in the hippocampus, while not presenting any change of this parameter peripherally. A correlation between the consumption levels of n-3 PUFA, in a population of schoolchildren with BDNF serum levels was also found. Still, changes in mitochondrial enzymatic activities observed in the hippocampus of these animals reinforce the importance of this structure participation and its relation to the development of psychiatric and mood disorders. Considering our rat methodological approach, it can be a useful tool for studying the interactions between early life environment and life-course nutrition on different neurochemical outcomes.

A dor crônica musculoesquelética é um importante problema de saúde pública, pois, além de ter alta prevalência, suas consequências são nefastas à condição física, psicológica e comportamental, levando ao afastamento do trabalho e aposentadoria precoce. Considerando que quadros de dor crônica são relacionados a alterações biológicas em importantes sistemas endógenos, a busca de biomarcadores sistêmicos interrelacionados com este processo podeser útil para o entendimento dos possíveis efeitos terapêuticos e adversos de técnicas de neuromodulacão, tanto centrais quanto periféricas. Baseado nisto, o objetivo principal deste estudo foi avaliar o efeito dos tratamentos com estimulação magnética transcraniana repetitiva (rTMS) e eletroestimulação intramuscular (DIMST) na intensidade da dor e em parâmetros bioquímicos e neurofisiológicos em pacientes com dor crônica musculoesquelética,e, secundariamente, buscar possíveis biomarcadores em quadros de dor crônica musculoesquelética. Este estudo foi dividido em dois experimentos. No experimento 1, comparou-se o efeito das técnicas de neuromodulação periférica (DIMST) e central (rTMS) sobre os parâmetros de excitabilidade cortical e níveis séricos de BDNF, S100β, citocinas e parâmetros de estresse oxidativo em pacientes com SDM. Foram recrutadas 46 mulheres, com idade entre 19 e 75 anos e diagnóstico de síndrome dolorosa miofascial (SDM). Trata-se de um ensaio clínico randomizado, cego, em paralelo, controlado com placebo-sham. As pacientes foram randomizadas em 4 grupos: (1) rTMS+DIMST, (2) rTMS +sham-DIMST, (3) sham-rTMS+DIMST e (4) sham-rTMS + sham-DIMST. No experimento 2, avaliou-se parâmetros neurofisiológicos de excitabilidade cortical e níveis séricos de BDNF como marcadores de dor crônica musculoesquelética. Foram recrutadas 72 mulheres, com idade entre 19 e 75 anos e diagnóstico de osteoartrite (OA) e SDM. Os parâmetros mensurados foram: dor pela escala análogo-visual (EAV), limiar de dor por algometria (PPT) e excitabilidade cortical pelo TMS. No experimento 1, as pacientes mostrarem-se iguais entre os grupos no basal. Houve uma redução na dor mensurada pela EAV nos grupos 1, 2 e 3 em relação ao grupo 4. O parâmetro de excitabilidade, potencial evocado motor (MEP), apresentou um aumento de amplitude ao final da intervenção 2. Não foram observadas mudanças nos parâmetros bioquímicos analisados durante e ao final das intervenções, seja entre as intervenções e dentro das intervenções. No experimento 2, observou-se que o PPT apresenta uma correlação positiva com inibição intracortical (ICI) e negativa com a facilitação intracortical (ICF). As pacientes com SDM apresentam o período silente (CSP) mais longo que pacientes com OA. O BDNF e estradiol apresentam relação positiva com PPT; no entanto, quando foi avaliada a interação destes fatores, o efeito sobre o PPT foi em direção oposta. Em resumo, os tratamentos ativos, central e/ou periférico, mostraram-se eficazes no alívio da dor, porém, dentre os parâmetros bioquímicos analisados, não se observouum biomarcador responsivo a estas técnicas. Sugere-se uma relação entre dor crônica musculoesquelética e alterações na excitabilidade cortical do córtex motor. Além disto, é importante ressaltar que estes tratamentos não alteraram nenhum dos parâmetros de avaliação de dano celular, como, por exemplo, o aumento de proteína glial (S100β), sugerindo que são técnicas seguras no que se refere aos parâmetros avaliados nesta tese. Posteriores estudos são necessários buscando novos biomarcadores que permitam um melhor diagnóstico, prognóstico e avaliação da resposta ao tratamento com técnicas de neuromodulação na dor crônica musculoesquelética. / Chronic musculoskeletal pain is a major public health problem with high prevalence, because, besides its high prevalences, its consequences are harmful to the physical, psychological and behavioral condition, leading to absence from work and early retirement. Taking into account that chronic pain processes are related to biological changes in endogenous systems, searching systemic biomarkers interconnected with this process can be useful to understand the potential therapeutic and adverse effects of the neuromodulation techniques, both central and peripheral. Based on that, the aim of this study was to evaluate the effect of treatment with repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) and intramuscular electrical stimulation (DIMST) on pain intensity, biochemical and neurophysiological parameters in chronic musculoskeletal pain patients. Secondly, the aim was to find possible biomarkers in chronic musculoskeletal pain conditions. This study was divided into two protocols. Protocol 1, it was compared the effect of central (rTMS) and peripheral (DIMST) neuromodulation techniques on pain intensity, cortical excitability parameters and serum levels of BDNF, S100β, cytokines and oxidative stress parameters in patients with myofascial pain syndrome (MPS.) Fourty women, aged between 19 and 75 years, MPS diagnosis were recruited. This is a randomized, blind, parallel, placebo - sham clinical trial. The patients were randomized into four groups: (1) rTMS + DIMST, (2) rTMS + sham-DIMST, (3) sham-rTMS + DIMST, and (4) sham-rTMS + sham-DIMST. Protocol 2, we assessed the neurophysiological parameters of cortical excitability and BDNF serum levels as markers of chronic musculoskeletal pain. Seventy-two women, aged between 19 and 75 years diagnosed with osteoarthritis (OA) and MPS were recruited. The measured parameters were: pain intensity by visual analogue scale (VAS), pain pressure threshold (PPT) and cortical excitability by TMS. In protocol 1, the patients presented similarities in the baseline between the four groups. The patients presented a reduction in painintensity measured by VAS in the groups 1, 2 and 3 in relation to group 4. After rTMS intervention, there was an increase in the MEP amplitude. There were no changes in biochemical parameters analyzed during and after the interventions. In protocol 2, it was observed that PPT has a positive correlation with intracortical inhibition (ICI) and negative correlation with intracortical facilitation (ICF). Patients with MPS exhibit longer silent period (CSP) than OA patients. BDNF and estradiol serum levels presented a positive correlation with PPT; however, when their interaction was assessed, the effect on the PPT was in the opposite direction. In summary, the active, central and/ or peripheral treatments were effective in relieving the pain; however, among the biochemical parameters analyzed, there was no biomarker responsive to these techniques. It is suggested a relationship between chronic musculoskeletal pain and changes in cortical excitability of the motor cortex. Furthermore, it is important to note that these treatments did not alter any of the parameters of cellular damage assessment, such as the increase of glial protein (S100β), suggesting that they are safe as to the parameters evaluated in these techniques. Further studies are needed to find new biomarkers that allow better diagnosis, prognosis and assessment of treatment response with neuromodulation techniques in chronic musculoskeletal pain.

Introduction: This study evaluates the use of antibiotic prophylaxis for prevention and development of ventilator associated pneumonia (VAP) in pediatric patients with moderate to severe traumatic brain injury (TBI) in order to promote best practices and use the appropriate resources. Methods: A retrospective cohort study of all pediatric patients, between 1 and 18 years, who were admitted and had moderate or severe TBI diagnosis at the Pediatric Emergency Hospital, Lima-Peru. Results: One hundred and forty-five patients with diagnosis of traumatic brain injury (TBI), who received mechanical ventilation for at least 48 hours, were evaluated. We obtained an incidence density of 44.60/1000 ventilator days. No relationship was found between antibiotic prophylaxis and the development of VAP. Likewise, it was found that performing oral hygiene with chlorhexidine reduces the risk of developing VAP by 45% (p = 0.03, CI 0.33-0.95).In addition, the presence of purulent secretions (IC 2.23-11.45), solid (, IC 1.67-11.34) or dense ( IC 2.91-16.75) has a 3, 5 and 6 times higher risk of ventilator-associated pneumonia, respectively. Conclusions: Antibiotic prophylaxis did not show to have a positive effect on the prevention of ventilator associated pneumonia; However, other measures such as oral hygiene with chlorhexidine were associated with reducing the risk of developing VAP. The proportion of patients who received antibiotic prophylaxis was 81 (55.6%) and the incidence density of VAP found in the study is within the standards found in the available literature. Furthermore, the type of discharge was identified as a predictor of increased risk of ventilator-associated pneumonia. Even more studies focused on this population are required. / Introducción: Se evaluará el uso de antibióticos profilácticos para prevenir el desarrollo de neumonía asociada a ventilador (NAV) en la población pediátrica admitida con diagnóstico de traumatismo encéfalo craneano (TEC) moderado a grave. Métodos: Se realizó un estudio cohorte retrospectivo de todos los pacientes pediátricos, entre 1 y 18 años, que fueron admitidos con diagnóstico TEC moderado o grave y estuvieron con ventilación mecánica más de 48 horas en el Hospital de Emergencias Pediátricas, Lima-Perú. Resultados: Ciento cuarenta y cinco pacientes con TEC y que recibieron ventilación mecánica fueron evaluados. Se encontró una densidad de incidencia de neumonía asociada a ventilador (NAV) de 44.60/1000 días de ventilador. No se encontró relación entre la profilaxis antibiótica y el desarrollo de NAV. Asimismo, se obtuvo que la realización de higiene oral con clorhexidina disminuye en 45% el riesgo de desarrollar NAV (IC 0.33-0.95). Además, la presencia de secreciones purulentas (IC 2.23-11.45), sólidas (IC 1.67-11.34) o densas (IC 2.91-16.75) tiene 3, 5 y 6 veces más riesgo de neumonía asociada a ventilador, respectivamente. Conclusiones: La profilaxis antibiótica no mostró tener un efecto positivo en la prevención de neumonía asociada a ventilador; sin embargo, otras medidas como la higiene oral con clorhexidina sí estuvieron asociadas disminuyendo el riesgo de desarrollar NAV. La proporción de pacientes que recibieron profilaxis antibiótica fue 81 (55.6%) y la densidad de incidencia de NAV encontrada en el estudio se encuentra dentro de los estándares encontrados en la literatura disponible. Además, el tipo de secreción se identificó como un factor predictor de mayor riesgo de neumonía asociada a ventilador. Se requieren aún más estudios enfocados en esta población. / Tesis

INTRODUÇÃO: Os transtornos mentais psicóticos são condições frequentes na população geral e estão associados a grande morbidade e disfuncionalidade. Apesar disso, as bases fisiopatológicas destes transtornos ainda estão em investigação. Estudos neuropatológicos post-mortem e de neuroimagem in vivo sugerem haver comprometimento da microestrutura de substância branca (SB) cerebral nestas condições clínicas, associado a alterações da conectividade cerebral. No entanto, nenhuma investigação prévia de neuroimagem avaliou especificamente se tais anormalidades microestruturais podem ser dependentes do estado clínico do paciente, i.e., se tais alterações podem variar de acordo com a fase da doença. Outra linha de investigação biológica em psicoses aponta para alterações na atividade da fosfolipase A2 (PLA2), uma enzima essencial a diversas funções na homeostase cerebral, incluindo manutenção de membrana celular, mielinização e atividade inflamatória. Estudos prévios sugerem haver relação entre alterações na atividade desta enzima e as fases da esquizofrenia. Entretanto, não há estudos translacionais que tenham avaliado como tais alterações se relacionam com anormalidades microestruturais de SB em pacientes psicóticos. OBJETIVOS: Investigar a hipótese de que alterações de microestrutura de SB presentes em pacientes em fase aguda do primeiro episódio psicótico (PEP) sejam potencialmente reversíveis após estabilização clínica; investigar também possíveis alterações estado-dependentes da atividade de PLA2 no PEP; e examinar interações entre manifestações clínicas, microestrutura de SB cerebral e atividade de PLA2 na fisiopatologia do PEP. METODOLOGIA: Pacientes em PEP não afetivo foram avaliados em dois períodos no tempo: durante a fase aguda da doença (T0); após remissão estável de sintomas (T1). Um grupo controle de voluntários saudáveis (CS) também foi avaliado longitudinalmente. Para investigar alterações de microestrutura de SB estado-dependentes, análises voxel-a-voxel de mapas cerebrais de índices de anisotropia (fractional anisotropy, FA) e difusividade (trace, TR) foram conduzidas, assim como o cálculo de correlações entre tais índices de DTI, variáveis clínicas e atividade de PLA2. A atividade dos três principais subgrupos de PLA2 em plaquetas foi estimada através de um método radioenzimático. RESULTADOS: 25 pacientes PEP e 51 CS foram avaliados em T0, com coleta de dados clínico-demográficos, ressonância magnética (RM) e amostra de sangue. Destes, 21 PEP e 36 CS realizaram a segunda aquisição de RM. No baseline (T0), os pacientes PEP apresentaram redução difusa de FA (p < 0,05, FDR), afetando principalmente SB fronto-límbica e fascículos associativos, projetivos e comissurais. As análises longitudinais demonstraram que a remissão clínica se associou a aumentos de FA em tratos de SB acometidos em T0 (p < 0,001, não corrigido), além de robustas correlações inversas entre aumentos de FA e redução sintomas ao longo do tempo (p < 0,05, FDR). As análises de PLA2 não demostraram efeitos estado-dependentes ou correlações consistentes com os índices de DTI. CONCLUSÃO: Alterações da microestrutura de SB afetando tratos cerebrais essenciais para a integração de informação perceptual, cognição e emoções são detectáveis logo após o início do PEP e podem ser parcialmente revertidas em relação direta com a remissão de sintomas psicóticos agudos. Nossos achados reforçam a visão de que anormalidades de SB de tratos cerebrais são um componente neurobiológico central nos transtornos psicóticos agudos, e que a recuperação de tal patologia de SB pode levar à melhora clínica. Por outro lado, a atividade de PLA2 não parece ter associação direta com o estado de doença ou moderar as alterações microestruturais dinâmicas de SB aqui observadas. Estudos com amostras maiores e com um maior número de avaliações ao longo do tempo são necessários para confirmar e ampliar os resultados aqui apresentados / INTRODUCTION: Psychotic disorders are frequent conditions in the general population and are associated to severe morbidity and functional impairment. Notwithstanding, the pathophysiological basis of such disorders is still under investigation. Post-mortem neuropathologic investigations and in vivo neuroimaging studies have pointed to the occurrence of abnormalities in the microstructure of brain white matter (WM) in such clinical conditions, which are associated to changes in brain connectivity. However, no previous neuroimaging investigation has specifically examined whether such microstructural abnormalities would be state-dependent, i.e., whether such changes could relate to the illness phase. Another field of biological investigation in psychosis points to changes in the activity of phospholipase A2 enzyme (PLA2), which is essential to several functions implicated in brain homeostasis, such as the maintenance of cellular membrane, myelination and inflammatory activity. Previous studies suggest the existence of a relationship between changes on PLA2 activity and schizophrenia phase. Nonetheless, no translational study to date has examined the potential interplay between PLA2 activity and WM microstructural abnormalities in psychotic patients. OBJECTIVES: To investigate the hypothesis that WM microstructural changes observed in patients during the acute first-episode psychosis (FEP) are potentially reversible following clinical remission; to investigate possible state-dependent changes in PLA2 activity in FEP; and to examine interactions between clinical manifestations, brain WM microstructure and PLA2 activity in the pathophysiology of FEP. METODOLOGY: Patients with non-affective FEP were evaluated in two time points: during the acute phase (T0) and following sustained remission (T1). A control group of healthy volunteers (HC) was also longitudinally studied. In order to investigate state-dependent WM microstructure changes, voxelwise analyses of brain maps of anisotropy (fractional anisotropy, FA) and diffusivity (trace, TR) indexes were conducted, as well as correlations between such DTI metrics, clinical variables and PLA2 activity. The activity of the three main PLA2 subgroups was assessed in platelets using a radioenzymatic method. RESULTS: 25 FEP and 51 HC were evaluated at T0 (clinical and demographic data, MRI scanning, and blood collection). Out of these, 21 FEP and 36 HC also underwent a second MRI acquisition. At baseline (T0), FEP patients presented widespread reduction of FA (p < 0.05, FDR), affecting mainly fronto-limbic WM and associative, projective and commissural fasciculi. Longitudinal analyses showed that clinical remission was associated with FA increase in WM tracts that were affected at T0 (p < 0.001, uncorrected), besides robust inverse correlations between FA increase and symptoms reduction over time (p < 0.05, FDR). PLA2 analyses failed to show state-dependent effects or consistent correlations to DTI indexes. CONCLUSION: WM changes affecting brain tracts critical to the integration of perceptual information, cognition and emotions are detectable soon after the onset of FEP and may partially reverse in direct relation to the remission of acute psychotic symptoms. Our findings reinforce the view that WM abnormalities are a key neurobiological feature of acute psychotic disorders, and that recovery from such WM pathology can lead to amelioration of symptoms. In the other hand, it seems that PLA2 activity has no direct relationship to the disease state or modulatory effects on the dynamic WM changes observed herein. Studies with larger samples and with more time points evaluations are necessary to confirm and expand the findings reported herein

INTRODUÇÃO: Os transtornos mentais psicóticos são condições frequentes na população geral e estão associados a grande morbidade e disfuncionalidade. Apesar disso, as bases fisiopatológicas destes transtornos ainda estão em investigação. Estudos neuropatológicos post-mortem e de neuroimagem in vivo sugerem haver comprometimento da microestrutura de substância branca (SB) cerebral nestas condições clínicas, associado a alterações da conectividade cerebral. No entanto, nenhuma investigação prévia de neuroimagem avaliou especificamente se tais anormalidades microestruturais podem ser dependentes do estado clínico do paciente, i.e., se tais alterações podem variar de acordo com a fase da doença. Outra linha de investigação biológica em psicoses aponta para alterações na atividade da fosfolipase A2 (PLA2), uma enzima essencial a diversas funções na homeostase cerebral, incluindo manutenção de membrana celular, mielinização e atividade inflamatória. Estudos prévios sugerem haver relação entre alterações na atividade desta enzima e as fases da esquizofrenia. Entretanto, não há estudos translacionais que tenham avaliado como tais alterações se relacionam com anormalidades microestruturais de SB em pacientes psicóticos. OBJETIVOS: Investigar a hipótese de que alterações de microestrutura de SB presentes em pacientes em fase aguda do primeiro episódio psicótico (PEP) sejam potencialmente reversíveis após estabilização clínica; investigar também possíveis alterações estado-dependentes da atividade de PLA2 no PEP; e examinar interações entre manifestações clínicas, microestrutura de SB cerebral e atividade de PLA2 na fisiopatologia do PEP. METODOLOGIA: Pacientes em PEP não afetivo foram avaliados em dois períodos no tempo: durante a fase aguda da doença (T0); após remissão estável de sintomas (T1). Um grupo controle de voluntários saudáveis (CS) também foi avaliado longitudinalmente. Para investigar alterações de microestrutura de SB estado-dependentes, análises voxel-a-voxel de mapas cerebrais de índices de anisotropia (fractional anisotropy, FA) e difusividade (trace, TR) foram conduzidas, assim como o cálculo de correlações entre tais índices de DTI, variáveis clínicas e atividade de PLA2. A atividade dos três principais subgrupos de PLA2 em plaquetas foi estimada através de um método radioenzimático. RESULTADOS: 25 pacientes PEP e 51 CS foram avaliados em T0, com coleta de dados clínico-demográficos, ressonância magnética (RM) e amostra de sangue. Destes, 21 PEP e 36 CS realizaram a segunda aquisição de RM. No baseline (T0), os pacientes PEP apresentaram redução difusa de FA (p < 0,05, FDR), afetando principalmente SB fronto-límbica e fascículos associativos, projetivos e comissurais. As análises longitudinais demonstraram que a remissão clínica se associou a aumentos de FA em tratos de SB acometidos em T0 (p < 0,001, não corrigido), além de robustas correlações inversas entre aumentos de FA e redução sintomas ao longo do tempo (p < 0,05, FDR). As análises de PLA2 não demostraram efeitos estado-dependentes ou correlações consistentes com os índices de DTI. CONCLUSÃO: Alterações da microestrutura de SB afetando tratos cerebrais essenciais para a integração de informação perceptual, cognição e emoções são detectáveis logo após o início do PEP e podem ser parcialmente revertidas em relação direta com a remissão de sintomas psicóticos agudos. Nossos achados reforçam a visão de que anormalidades de SB de tratos cerebrais são um componente neurobiológico central nos transtornos psicóticos agudos, e que a recuperação de tal patologia de SB pode levar à melhora clínica. Por outro lado, a atividade de PLA2 não parece ter associação direta com o estado de doença ou moderar as alterações microestruturais dinâmicas de SB aqui observadas. Estudos com amostras maiores e com um maior número de avaliações ao longo do tempo são necessários para confirmar e ampliar os resultados aqui apresentados / INTRODUCTION: Psychotic disorders are frequent conditions in the general population and are associated to severe morbidity and functional impairment. Notwithstanding, the pathophysiological basis of such disorders is still under investigation. Post-mortem neuropathologic investigations and in vivo neuroimaging studies have pointed to the occurrence of abnormalities in the microstructure of brain white matter (WM) in such clinical conditions, which are associated to changes in brain connectivity. However, no previous neuroimaging investigation has specifically examined whether such microstructural abnormalities would be state-dependent, i.e., whether such changes could relate to the illness phase. Another field of biological investigation in psychosis points to changes in the activity of phospholipase A2 enzyme (PLA2), which is essential to several functions implicated in brain homeostasis, such as the maintenance of cellular membrane, myelination and inflammatory activity. Previous studies suggest the existence of a relationship between changes on PLA2 activity and schizophrenia phase. Nonetheless, no translational study to date has examined the potential interplay between PLA2 activity and WM microstructural abnormalities in psychotic patients. OBJECTIVES: To investigate the hypothesis that WM microstructural changes observed in patients during the acute first-episode psychosis (FEP) are potentially reversible following clinical remission; to investigate possible state-dependent changes in PLA2 activity in FEP; and to examine interactions between clinical manifestations, brain WM microstructure and PLA2 activity in the pathophysiology of FEP. METODOLOGY: Patients with non-affective FEP were evaluated in two time points: during the acute phase (T0) and following sustained remission (T1). A control group of healthy volunteers (HC) was also longitudinally studied. In order to investigate state-dependent WM microstructure changes, voxelwise analyses of brain maps of anisotropy (fractional anisotropy, FA) and diffusivity (trace, TR) indexes were conducted, as well as correlations between such DTI metrics, clinical variables and PLA2 activity. The activity of the three main PLA2 subgroups was assessed in platelets using a radioenzymatic method. RESULTS: 25 FEP and 51 HC were evaluated at T0 (clinical and demographic data, MRI scanning, and blood collection). Out of these, 21 FEP and 36 HC also underwent a second MRI acquisition. At baseline (T0), FEP patients presented widespread reduction of FA (p < 0.05, FDR), affecting mainly fronto-limbic WM and associative, projective and commissural fasciculi. Longitudinal analyses showed that clinical remission was associated with FA increase in WM tracts that were affected at T0 (p < 0.001, uncorrected), besides robust inverse correlations between FA increase and symptoms reduction over time (p < 0.05, FDR). PLA2 analyses failed to show state-dependent effects or consistent correlations to DTI indexes. CONCLUSION: WM changes affecting brain tracts critical to the integration of perceptual information, cognition and emotions are detectable soon after the onset of FEP and may partially reverse in direct relation to the remission of acute psychotic symptoms. Our findings reinforce the view that WM abnormalities are a key neurobiological feature of acute psychotic disorders, and that recovery from such WM pathology can lead to amelioration of symptoms. In the other hand, it seems that PLA2 activity has no direct relationship to the disease state or modulatory effects on the dynamic WM changes observed herein. Studies with larger samples and with more time points evaluations are necessary to confirm and expand the findings reported herein