A esclerose lateral amiotrófica (ELA) é uma doença neurodegenerativa que afeta os neurônios motores levando a atrofia muscular e morte por insuficiência respiratória. Esta patologia se manifesta de forma esporádica ou familiar, que são indistinguíveis clinicamente. Mutações na enzima antioxidante superóxido dismutase 1 (hSod1) respondem por aproximadamente 20% dos casos familiares de ELA. Além disso, o caráter autossômico dominante destas mutações revela que a hSod1 adquire propriedades tóxicas aos neurônios motores. Atualmente, duas hipóteses não mutuamente excludentes existem para explicar o caráter tóxico das mutantes da hSod1 relacionadas à ELA. A primeira refere-se à produção de oxidantes pela atividade peroxidásica exacerbada das mutantes contribuindo para o estresse oxidativo observado em ELA. A segunda refere-se à agregação de proteínas como ocorre em outras doenças neurodegenerativas. Digno de nota, o radical carbonato produzido na atividade peroxidásica da hSod1 causa a formação de um dímero covalente da proteína análogo a uma espécie de hSod1 frequentemente detectada em modelos experimentais e pacientes da doença e associada à propriedade tóxica das mutantes. Desta forma, o presente trabalho buscou esclarecer o mecanismo de produção do radical carbonato pela hSod1, bem como caracterizar o dímero covalente da proteína para posterior estudo de sua formação em um modelo de ELA em ratos que superexpressam a mutante G93A da hSod1. Os estudos cinéticos da variação do pH sobre os efeitos de bicarbonato/CO2, nitrito e formato na atividade peroxidásica da hSod1, medidos pelo consumo de peróxido de hidrogênio e produção de radical, permitiram excluir o mecanismo de Fenton para explicar o ciclo peroxidativo da enzima em tampão bicarbonato em favor de outros intermediários reativos. Já, os experimentos de 13C RMN, modelagem molecular e cinética de fluxo interrompido com mistura assimétrica demonstraram que o ânion peroxomonocarbonato constitui o precursor do radical carbonato produzido pela hSod1. A caracterização do dímero covalente da hSod1 por proteólise com tripsina seguida de análise por HPLC/UV-vis e HPLC/ESI-MS identificou um peptídeo característico do dímero covalente da hSod1. A digestão enzimática em H2 18O demonstrou de forma inequívoca a natureza dímerica deste peptídeo pela marcação da extremidade C-terminal. Ainda, o sequenciamento do peptídeo dimérico por MS/MS revelou a estrutura primária ESNGPVKVW(ESNGPVKVWGSIK)GSIK, na qual as cadeias polipeptídicas estão ligadas através de um aduto de ditriptofano composto por resíduos Trp32 da proteína. Por fim, este peptídeo dimérico pode ser empregado como marcador bioquímico específico para o estudo do dímero covalente da hSod1 in vivo. A análise do extrato de proteínas das medulas dos ratos modelo de ELA identificou quinze candidatos a dímero covalente da hSod1 por Western-blot, sendo que dois deles foram excluídos por espectrometria de massa, pois tiveram o resíduo Trp32 identificado. O peptídeo ESNGPVKVW(ESNGPVKVWGSIK)GSIK não foi observado, porém as treze espécies restantes permanecem candidatas e deverão ser reexaminadas em trabalhos que darão sequência a esta tese de doutorado. Em suma, o peroxomonocarbonato constitui o intermediário na produção do radical carbonato pela hSod1 e o peptídeo ESNGPVKVW(ESNGPVKVWGSIK)GSIK uma ferramenta importante no estudo da agregação covalente da hSod1 em ELA. / Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disease of motors neurons that causes muscle atrophy, weakness, and death by respiratory failure. This pathology occurs in both sporadic and familiar forms that are clinically indistinguishable. Mutations in the antioxidant enzyme superoxide dismutase 1 (hSod1) respond to about 20% of the familiar cases of ALS. Besides, the autosomal dominant nature of these hSod1-associated ALS suggests that the mutants gain toxic properties to motor neurons. Currently, two hypotheses exist to explain the toxicity of hSod1 mutants but they do not exclude each other. The first one is related to the production of oxidants by the increased peroxidase activity of the ALS-linked mutants that could contribute to the oxidative stress reported in ALS. The second refers to protein aggregation as proposed in other neurodegenerative diseases. Noteworthy, the carbonate radical produced during hSod1 peroxidase activity leads to the formation of a covalent dimer of the protein similar to a hSod1 species often detected in experimental models and patients of the disease and implicated in the toxic properties of hSod1 mutants. Thus, the present work aimed to determine the mechanism of carbonate radical production by hSod1 and to characterize the covalent dimer of the protein in vitro followed by the study of covalent aggregates of hSod1 in a rat model of ALS that overexpresses the G93A mutant of the protein. The kinetic studies of the effect of bicarbonate/CO2, nitrite and formate in the peroxidase activity of hSod1 at various pH, measured by hydrogen peroxide consumption and radical production, permitted to exclude the Fenton mechanism to explain the enzyme peroxidative cycle in bicarbonate buffer in favor of other reactive intermediates. Furthermore, 13C NMR, molecular docking and stopped-flow experiments with asymmetric mixing demonstrated that the anion peroxomonocarbonate is the precursor of the carbonate radical produced by hSod1. The characterization of hSod1 covalent dimer by proteolysis with trypsin followed by HPLC/UV-vis and HPLC/ESI-MS analysis identified a peptide characteristic of the covalent dimer of the protein. The enzymatic digestion in H2 18 O irrefutably demonstrated the dimeric nature of this peptide because of the C-terminal labeling with oxygen-18 isotopes. In addition, sequencing of the dimeric peptide by MS/MS determined the primary structure ESNGPVKVW(ESNGPVKVWGSIK)GSIK, in which the polipeptide chains are crosslinked through a ditryptophan adduct formed by a covalent bond between the Trp32 residues of each subunit. So, this dimeric peptide can be employed as a biochemical marker for studying the hSod1 covalent dimer in vivo. The analysis of protein extracts from the spinal cord of the rat model of ALS by Western-blot identified fifteen candidates to hSod1 covalent dimer, but two of them were excluded by mass spectrometry analysis that identified unmodified Trp32 residues. Moreover, neither the dimeric peptide nor the Trp32 residue were observed in the remaining species. Therefore, these thirteen candidates must be reexamined in subsequent studies. In conclusion, the anion peroxomonocarbonate is the key intermediate in the production of the carbonate radical by hSod1 and the dimeric peptide constitutes a specific tool to study hSod1 covalent aggregation in ALS

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-05-25 / Stanich P. Relevância dos aspectos nutricionais na sobrevida de pacientes com Doença do Neurônio Motor. São Paulo; 2001. [Tese de Doutorado- Escola Paulista de Medicina – Universidade Federal de São Paulo]. Objetivos. Avaliar o efeito dos aspectos nutricionais na sobrevida de pacientes com Doença do Neurônio Motor (DNM) e apresentar as variáveis preditivas para a indicação de terapia nutricional enteral, por gastrostomia endoscópica percutânea (GEP). Material e Métodos. Foi um estudo longitudinal tipo coorte retrospectiva, de 2000 a 2008, e a casuística constituída por 128 pacientes com DNM. Variáveis clínicas, nutricionais e respiratórias foram analisadas. As análises foram conduzidas adotando-se a sobrevida como variável dependente. A sobrevida foi avaliada pela Curva de Kaplain - Meier. As variáveis que apresentaram nível de significância de 20% (p< 0,20) foram selecionadas para o modelo de regressão proporcional de Cox. Resultados. Cento e onze pacientes realizaram a gastrostomia, sendo 59 com a forma apendicular (ELA) e 52 com a forma bulbar (PBP). A desnutrição estava presente em 32% da população antes da GEP, com maior frequência nos pacientes com ELA. O tempo de sobrevida após a GEP foi de 11 meses para os pacientes com PBP e 16 meses para ELA (p< 0,05). As variáveis associadas à sobrevida foram: precocidade na indicação da GEP; redução de CVF %, idade e IMC antes da GEP (hazard ratio de 0, 254 e p = 0, 007) para os pacientes com ELA e exclusão da alimentação por via oral e traqueostomia (hazard ratio de 0, 345 e p= 0, 014) para os pacientes com PBP. Ao final do modelo as variáveis mais associadas com a sobrevida foram precocidade na indicação de GEP, exclusão da alimentação por via oral, para os pacientes com PBP e estado nutricional antes da GEP para os pacientes com ELA. Conclusões. A inserção precoce de gastrostomia endoscópica percutânea, a partir do momento diagnóstico, foi fator protetor para a sobrevida dos pacientes. A desnutrição foi fator prognóstico ruim, especialmente para os pacientes com ELA. Vigilância nutricional durante a evolução da doença pode melhorar os resultados quando o objetivo é aumentar a sobrevida de pacientes com DNM/ELA. / Aims. To evaluate the effect of nutrition on survival of patients with Motor Neurone Disease (MND) and present the predictor variables for indications of nutritional therapy, percutaneous endoscopic gastrostomy (PEG). Methods. It was a retrospective longitudinal cohort study, from 2000 to 2008, and the sample consisted of 128 patients with MND. The variables investigated were clinical, nutritional and respiratory were analysed. Analyses were conducted by adopting the survival as the dependent variable. The survival curve was evaluated by Kaplain - Meier. The variables that had a significance level of 20% (p <0.20) were selected for the proportional regression model of Cox. Results. One hundred and eleven patients underwent gastrostomy, and 59 limb onset (ALS) and 52 with bulbar onset (PBP). Malnutrition was present in 32% of the population before PEG, most frequently in patients with limb onset. The survival time after PEG was 10.5 months for patients with PBP and 16 months for ALS (p <0.05). Variables associated with survival were: early indication in the PEG, for ALS and PBP; reduction of FVC% and BMI before PEG (hazard ratio of 0, 254, p = 0, 007) for patients with limb onset and exclusion of oral feeding and tracheostomy (hazard ratio of 0, 345, p = 0, 014) for patients with bulbar onset. Conclusions. Early insertion of percutaneous endoscopic gastrostomy, from the time diagnosis was a protective factor for patient survival. Malnutrition was a bad prognostic factor, especially for patients with limb onset. Nutritional surveillance for disease progression may improve results when the goal is to increase the survival of patients with MND / ALS. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / Esta pesquisa tem por objeto refletir sobre a expressão da vida psíquica do sujeito acometido pela Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA), compreendida na vivência do seu corpo silenciado. Por esse termo designamos a peculiar condição do sujeito que, com o avanço da doença, tende a perder tanto a articulação da fala quanto dos movimentos, com um grave prejuízo em sua capacidade de se comunicar. Pretendemos compreender a expressão psíquica de tal sujeito a partir da interação dos cuidadores, familiares e profissionais de saúde no convívio com esse sujeito na fase avançada da doença. Utilizamos o método clínicoqualitativo de investigação (Turato, 2005), cuja pertinência à pesquisa humana em saúde está em buscar interpretar significados psicológicos e socioculturais trazidos por sujeitos afetados por doença, bem como dos cuidadores, familiares e profissionais. O número de participantes foi determinado pelo critério de saturação (Minayo, 1994), em que o pesquisador fecha o grupo quando determinado número de entrevistas já alcança o nível de informações esperadas. Coletamos depoimentos livres de oito participantes, sendo quatro profissionais de saúde com experiência no atendimento a casos de ELA: um neurologista, uma psicóloga, uma fonoaudióloga e uma fisioterapeuta, e quatro cuidadores e/ou familiares de pessoas acometidas pela ELA: uma filha de paciente, uma cuidadora contratada, uma esposa e uma viúva de paciente. Os participantes foram questionados a partir de dois aspectos de sua interação com o sujeito acometido pela ELA; em primeiro lugar, perguntamos de que modo, no convívio com o sujeito, conseguiam captar, interpretar e compreender suas vicissitudes. Em seguida, questionamos quais os recursos utilizados para o estabelecimento de uma comunicação intersubjetiva entre este profissional de saúde, familiar ou cuidador e o sujeito acometido pela ELA. Consideramos, finalmente, que a expressão-compreensão de vida psíquica do sujeito com ELA abrange uma gradação que vai desde elementos pragmáticos a posições relacionais por parte cuidadores, cuja complementaridade tem por efeito a apreensão dos conteúdos subjetivos dos pacientes

INTRODUÇÃO: Epilepsia do lobo temporal mesial (ELTM) por esclerose hipocampal (EH) é a forma de epilepsia focal mais comum na idade adulta e a causa mais frequente de refratariedade ao tratamento clínico. Apesar de se tratar de uma patologia da substância cinzenta, alguns estudos, por meio da imagem por tensor de difusão (diffusion tensor imaging-DTI), têm demonstrado alteração da substância branca temporal e extratemporal nestes pacientes. O corpo caloso (CC) é a maior comissura cerebral conectando áreas corticais homólogas de ambos os hemisférios cerebrais e tem sido implicado na propagação da atividade epiléptica. O objetivo principal do presente estudo foi avaliar possíveis alterações no CC de pacientes com ELTM-EH pela técnica de DTI e verificar se essas dependem da lateralidade da EH e da concordância entre os exames de ressonância magnética (RM) e os exames de vídeo-eletroencefalograma (EEG). Como objetivo secundário, também avaliou-se se estas alterações se correlacionavam com alguma variável clínica ou com as medidas volumétricas do CC. MÉTODOS: 42 pacientes com ELTM-EH (idades: 20-54 anos) e 30 voluntários saudáveis como grupo controle (idades: 18-53 anos) realizaram exame de RM de crânio, sendo obtidas sequências de DTI com 32 direções de gradiente e imagens volumétricas ponderadas em T1. Os pacientes foram também divididos em subgrupos: EH à direita e EH à esquerda, e em pacientes concordantes e discordantes. Os valores de anisotropia fracionada (AF), difusividade média (DM), difusividade axial (DA), difusividade radial (DR) e os dados volumétricos foram extraídos a partir de cinco segmentos obtidos automaticamente na secção sagital do CC. Foram realizadas comparações dos parâmetros de DTI no CC entre os grupos de pacientes e controles, e entre os subgrupos de pacientes. Foram investigadas correlações entre os parâmetros do tensor de difusão e as variáveis clínicas. As alterações volumétricas no CC dos pacientes com ELTM-EH bem como a correlação dessas alterações com as anormalidades de difusão também foram avaliadas. Considerou-se um valor de p < 0,05 como estatisticamente significativo. RESULTADOS: Nas regiões anterior, médio-posterior e posterior do CC dos pacientes, observaram-se redução da AF e aumento da DM e da DR, em relação aos controles. A DA manteve-se inalterada. Não foram demonstradas diferenças nos padrões de alteração de difusão entre os pacientes com EH à direita e com EH à esquerda, nem entre pacientes concordantes e discordantes. Não foram observadas correlações significativas entre os parâmetros do tensor de difusão com a idade ao evento inicial, idade de início da epilepsia, tempo de doença, tempo de epilepsia, período de latência e frequência de crises. No entanto, pacientes que apresentaram crise febril como evento precipitante inicial exibiram maior intensidade e extensão das alterações de difusão. Observou-se redução volumétrica difusa do CC, sendo demonstrada correlação negativa significativa entre DM e DR, e o volume nos segmentos central, médio-posterior e posterior, e, ainda, entre DA e volume do segmento posterior. Nós observamos, ainda, correlação negativa significativa entre o volume e o tempo de epilepsia, e o tempo de doença. CONCLUSÕES: Houve alteração dos parâmetros de DTI em áreas específicas do CC e redução volumétrica difusa desta estrutura. Tais anormalidades parecem ser secundárias à propagação das crises epilépticas ao longo de vias específicas anatômica ou funcionalmente relacionadas aos lobos temporais promovendo alterações secundárias na substância branca cerebral. O histórico de crise febril está relacionado a maior intensidade e extensão de acometimento do CC / INTRODUCTION: Mesial temporal lobe epilepsy (MTLE) with hippocampal sclerosis (HS) is the most common form of focal epilepsy in adults and it is frequently associated with refractoriness to medical treatment. Although epilepsy is considered a grey-matter disease, abnormalities in the temporal and extra-temporal white matter have been identified in these patients with diffusion tensor imaging (DTI). The corpus callosum (CC) is the major white matter tract connecting both cerebral hemispheres and has been implicated as an important route of spread of epileptic activity. The first goal of this study was to detect DTI abnormalities in specific areas of the CC in patients with MTLE-HS and to verify if these abnormalities depend on the laterality of the HS and on the concordance between the magnetic resonance imaging (MRI) and video-electroencephalogram (EEG). As a second goal we assessed if DTI results were correlated with any clinical variable or volumetric changes of the CC. METHODS: 42 patients (age: 20-54 years) and 30 healthy controls (age:18-53 years) were submitted to brain MRI. DTI sequences with 32 gradient encoding directions and volumetric T1-weighted images were obtained. Additionally, we grouped the patients in left sided and right sided HS and in concordant and discordant HS. Mean values of fractional anisotropy (FA), mean diffusivity (MD), axial diffusivity (AD), radial diffusivity (RD) and volumetric results were extracted from five segments at the midsagittal section of the CC obtained through automatic segmentation. Comparisons of DTI parameters of the CC were performed between patients and controls and between subgroups of patients. Correlations between DTI parameters and clinical findings were calculated. We also evaluated volume abnormalities of the CC in MTLE-HS patients and the correlations between these abnormalities and DTI changes. We considered a value of p <0.05 statistically significant. RESULTS: Our study showed that, when HS patients was compared to controls, the FA was lowest in the anterior, mid-posterior and posterior subregions of the CC. MD and RD were higher in these same segments. No changes were observed in AD. No differences in the CC DTI parameters were detected between right-sided HS and left-sided HS or between concordant and discordant HS patients. Age at initial event, age at epilepsy onset, duration of disease, duration of epilepsy, latency period and seizure frequency were not significantly correlated with the DTI parameters. However, patients who had febrile seizures as initial event exhibited greater intensity and extent of DTI changes. All segments demonstrated volume reduction compared to controls. Significant negative correlation was demonstrated between MD and RD and the volume in the central, midposterior and posterior segments of the CC, and between AD and volume of the posterior segment. We also demonstrated negative correlation between volume and duration of disease and duration of epilepsy. CONCLUSIONS: This study showed diffusion abnormalities in specific areas of the CC and diffuse atrophy in patients with unilateral HS, which may be secondary to seizures propagation along specific pathways leading to secondary changes in brain white matter. The history of febrile seizure is related to greater involvement of the CC

As células-tronco hematopoéticas (CTHs) e estromais mesenquimais multipotentes (CTMs) isoladas da medula óssea vêm sendo utilizadas como fonte autóloga no tratamento de doenças autoimunes, como a esclerose múltipla (EM). As CTHs dão origem a todas as células dos sistemas hematopoético e imunológico e as CTMs possuem propriedades imunomoduladoras pela liberação de fatores solúveis e interação célula-célula. Existem trabalhos que sugerem que as doenças autoimunes sejam provenientes de defeitos intrínsecos nas células-tronco precursoras da medula óssea. Com o intuito de avaliar se as CTHs e CTMs de pacientes com EM possuem alterações intrínsecas, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar o perfil de expressão gênica diferencial por microarrays de CTHs e CTMs de pacientes com EM, além de avaliar o perfil de expressão gênica de CTMs após o transplante autólogo de CTHs e a capacidade imunomoduladora in vitro das CTMs de pacientes. As CTHs e CTMs foram isoladas da medula óssea de pacientes com EM e doadores saudáveis, após consentimento informado. As CTHs foram isoladas por colunas imunomagnéticas e as CTMs foram isoladas por gradiente de densidade e submetidas à caracterização morfológica, imunofenotípica e capacidade de diferenciação em adipócitos e osteócitos. O RNA das CTHs e CTMs foi extraído e purificado e o perfil de expressão gênica foi avaliado por microarrays, utilizando hibridações em lâminas contendo 44.000 sondas. A capacidade imunomoduladora das CTMs de pacientes e controles foi avaliada por ensaios de cocultivo com linfócitos alogênicos e as citocinas foram quantificadas no sobrenadante por CBA flex e ELISA. Este estudo foi aprovado pelo comitê de ética do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto. Os resultados mostraram que as CTHs de pacientes possuem perfis de expressão gênica diferentes dos controles, com 2.722 genes diferencialmente expressos, envolvidos em vias de sinalização importantes para manutenção/proliferação das CTHs e diferenciação em linhagens específicas durante a hematopoese. Dentre essas sinalizações estão incluídas as vias da apoptose, Wnt, Notch, mTOR, PI3K/Akt e Ca/NFAT, sugerindo que as CTHs de pacientes com EM possuam alterações intrínsecas que podem estar relacionadas com a patogenia da doença autoimune. As CTMs isoladas de pacientes com EM exibiram aparência senescente e reduzida expressão de marcadores imunofenotípicos. Com relação à expressão gênica, as CTMs de pacientes possuem perfil diferente das CTMs controle, sendo detectados 618 genes diferencialmente expressos, incluindo genes relacionados à sinalização FGF, HGF, sinalização de moléculas de adesão e moléculas envolvidas nos processos de imunorregulação, como IL10, IL6, TGFB1, IFNGR1, IFNGR2 e HGF. O perfil de expressão gênica das CTMs de pacientes pós-transplante assemelhou-se ao perfil das CTMs pré-transplante. Ensaios de cocultivo de CTMs com linfócitos alogênicos mostraram que as CTMs de pacientes possuem capacidade antiproliferativa reduzida em relação às CTMs controle, e ainda, secreção reduzida de TGF- e IL-10 no sobrenadante das coculturas. Esses dados sugerem que as CTMs isoladas de pacientes com EM possuam alterações fenotípicas, transcricionais e funcionais. Embasados nesses achados, concluímos que as CTHs e as CTMs de pacientes com EM possuem alterações intrínsecas que podem estar relacionadas com a patogenia da doença. Uma vez que as CTMs sejam células com grande potencial terapêutico para controle da EM em pacientes refratários aos tratamentos convencionais, as alterações encontradas sugerem que CTMs de doadores saudáveis sejam mais adequadas em aplicações clínicas. / Bone marrow hematopoietic stem cells (HSCs) and mesenchymal stromal cells (MSCs) have been used as an autologous source to treat autoimmune diseases, such as multiple sclerosis (MS). HSC give rise to all hematopoietic and immune system cells, and MSCs exhibit immunomodulatory properties by releasing soluble factors and by cell-cell interactions. Evidence indicates that bone marrow stem cells obtained from patients with autoimmune diseases may present intrinsic defects. To assess whether or not HSC and MSC of MS patients have intrinsic defects, the main objective of this study was to evaluate the differential gene expression profiles of HSC and MSC from MS patients before and after autologous HSC transplantation, and additionally, to evaluate the in vitro immunomodulatory ability of patient MSCs. Bone marrow HSC and MSCs were isolated from MS patients and healthy donors. HSCs were isolated by immunomagnetic columns and MSCs were isolated by gradient density and cultured until the third passage. MSCs were characterized according to morphology, immunophenotypic markers and cell differentiation into adipocytes and osteocytes. HSC and MSCs mRNAs were extracted, purified, and the gene expression profile was evaluated by microarray hybridizations, using a platform containing 44.000 probes. The immunomodulatory activity of patient and control MSCs was assessed by coculture assays with allogeneic lymphocytes. Cytokines were quantified in coculture supernatants by ELISA and CBA flex. This study was approved by the Ethics Committee of the University Hospital of the School of Medicine of Ribeirão Preto. The results showed that the patient HSCs exhibited a distinctive gene expression profile when compared to healthy HSCs, yielding 2.722 differentially expressed genes, involved in essential HSC signaling pathways for maintenance, proliferation and differentiation into specific lineages during hematopoiesis. Among these signaling pathways were included, apoptosis, Wnt, Notch, mTOR, PI3K/Akt and Ca/NFAT, suggesting that patient HSCs have significant intrinsic transcriptional alterations that may be associated with MS pathogenesis. Regarding MSCs isolated from MS patients, they exhibited senescence appearance, decreased expression of immunophenotypic markers, and also exhibited a distinctive gene expression profile in relation to healthy MSCs, yielding 618 genes differentially expressed genes, included in FGF and HGF signaling pathways, adhesion molecules, and genes involved in immunoregulation processes, such as IL-10, IL-6, TGFB1, IFNGR1, IFNGR2 and HGF. Coculture assays of control or patient MSCs with allogeneic lymphocytes showed that patient cells exhibited reduced antiproliferative activity as compared with controls, and also exhibited reduced secretion of TGF- and IL-10 cytokines in coculture supernatants. These data suggest that MSCs isolated from MS patients have phenotypic, functional and transcriptional defects, highlighting genes related to MSC maintenance, adhesion and immunomodulatory effects. According to these results, we concluded that patient HSCs and MSCs have intrinsic defects that may be associated with the disease per se. Considering that MSCs exhibit great therapeutic potential to control MS patients refractory to conventional treatment, the major MSCs alterations observed in this study indicate that healthy MSCs may be more suitable for MS cell therapy.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is a progressive neurodegenerative disease that affects the somatic motor system through the degeneration of upper and lower motors neurons. Evidence suggests that the cerebrospinal fluid (CSF), which is in direct contact with the nervous system, has soluble substance that could cause injuries in motor neurons. Animal models that express mutant ALS associated genes have been created to study the various etiopathological mechanisms which manifest themselves similarly to that occur in ALS patients. However, these models best represent the etiology of the disease in familiar cases and there is not yet an animal model that represents the characteristics of the disease in sporadic form, despite the similarity between familiar and sporadic cases. Thus, the aim of this study was to evaluate the motor and histological changes after intracerebroventricular injection (i.c.v.) of CSF from ALS sporadic patients in rats. 43 seven-month-old Wistar rats were used, coming from the sectoral animal facility of the Department of Physiology at the Federal University of Sergipe. The study was divided into two experiments: (I) with a single administration i.c.v. of the CSF and (II) with repeated administration i.c.v. of the CSF. In the experiment I, the animals were divided into 3 groups: control (CTR, artificial CSF solution), non-ALS (N-ALS, CSF of patients without neurological disease) and ALS (ALS, LCR of patients with sporadic ALS) who received a single injection i.c.v. (7.5μL) and one week after were subjected to motor tests: strength test, catalepsy test, open field test and walking test once a week for 30 days. In the Experiment II, animals were divided into 3 groups: control (CTR) Non-ALS (N-ALS) and ALS and they received daily injection for 6 days, i.c.v. (5.0μL). Throughout the treatment the animals underwent the motor tests already mentioned. After the tests, in both experiments, rats were anesthetized, perfused, their spinal cords were removed and subjected to histological analysis by hematoxylin-eosin for general morphological observation. In the first experiment ,in ALS group, motor alteration was observed in the strength test, open field and in the walking test, accompanied by a reduction of motor neurons and glial cells in the thoracic and lumbar regions of the spinal cord. In the second experiment, Also in the ALS group, it was observed driving change in catalepsy, open field and in the walking test, accompanied by an increase of glial cells in the lumbar region of the spinal cord. Data presented in this study show that the CSF management of ALS patients can cause pathogenic mechanisms similar to those seen in humans and other animal models of ALS. / A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é uma doença neurodegenerativa progressiva, que afeta o sistema motor somático através da degeneração dos neurônios motores superiores e inferiores. Evidências apontam que o líquido cefalorraquidiano (LCR), que está em íntimo contato com o sistema nervoso, apresenta substâncias solúveis que podem provocar lesões em neurônios motores. Modelos animais que expressam genes mutantes associados à ELA foram desenvolvidos, para o estudo dos mais diversos mecanismos etiopatológicos que se manifestam de forma similar aos que ocorrem em pacientes com a doença. Entretanto, esses modelos representam melhor a etiologia da doença em casos familiares e, apesar da semelhança entre casos familiares e esporádicos, ainda não se tem um modelo animal que represente características da doença nesta última. Diante disso, o objetivo do presente trabalho foi avaliar as alterações motoras e histológicas após injeção intracerebroventricular (i.c.v.) de LCR de pacientes com ELA esporádica em ratos Wistar. Foram ultilizados 43 ratos Wistar, com idade aproximada de sete meses, provenientes do Biotério Setorial do Departamento de Fisiologia da Universidade Federal de Sergipe. O trabalho foi dividido em 2 experimentos: (I) com uma única administração i.c.v. de LCR e (II) com administrações repetidas i.c.v. de LCR. No experimento I os animais foram divididos em 3 grupos, controle (CTR, solução de LCR artificial), não-ELA (NELA, LCR de pacientes sem doenças neurológicas) e ELA (ELA, LCR de paciente com ELA esporádica) que receberam uma única injeção i.c.v. de 7,5 μL e após uma semana foram submetidos aos testes motores: teste de força, catalepsia, campo aberto e teste de marcha uma vez por semana durante 30 dias. No experimento II, os animais foram divididos em 3 grupos, controle (CTR), Não-ELA (N-ELA) e ELA que receberam uma injeção diária, durante 6 dias, i.c.v. de 5 μL. Ao longo do tratamento, os animais foram submetidos aos testes motores acima mencionados. Após os testes, em ambos experimentos, os ratos foram anestesiados, perfundidos, suas medulas removidas e submetidas à análise histológica pela coloração de hematoxilina-eosina para observação morfológica geral. No experimento I, no grupo ELA, foi observado alteração motora no teste de força, campo aberto e no teste de marcha, acompanhado por uma redução de neurônios motores e células gliais na região torácica e lombar da medula espinal. No experimento II, também no grupo ELA, foi observado alteração motora na catalepsia, campo aberto e no teste de marcha, acompanhado de um aumento de células gliais na região lombar da medula espinal. Os dados apresentados neste estudo mostram que a administração de LCR de pacientes com ELA pode provocar mecanismos patogênicos semelhantes aos observados em humanos e outros modelos animais de ELA.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-10-05T15:16:05Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Iara Barreto Neves Oliveira - 2017.pdf: 2505199 bytes, checksum: 7432c019307e551f15f5fb4cd61ad45c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-10-05T15:17:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Iara Barreto Neves Oliveira - 2017.pdf: 2505199 bytes, checksum: 7432c019307e551f15f5fb4cd61ad45c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-05T15:17:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Iara Barreto Neves Oliveira - 2017.pdf: 2505199 bytes, checksum: 7432c019307e551f15f5fb4cd61ad45c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-09-29 / Introduction. Multiple Sclerosis (MS) is a Central Nervous System disease, mediated by the Immune System, whose symptoms occur in episodes of relapses. Interferon-beta (IFN-β) is considered a safe treatment for the reduction of relapses, but its mechanisms of action have not yet been clear. Studies have shown involvement of tumor necrosis factor alpha (TNF-α) and of Interleukin-10 (IL-10) in the immunopathogenesis of MS. The role of IL-32, a proinflammatory cytokine has role on several chronic inflammatory diseases, was not elucidated in MS. The effect of IFN-β on these cytokines and disease severity, as measured by the Expanded Disability Status Scale (EDSS), has not yet been established. Objective. The objective of the present study was to evaluate TNF-α, IL-10 and IL-32γ concentrations in the peripheral blood and gene expression of patients with IFN-β. Methods. The sample were patients of the Department of Neurology of the Clinics Hospital of the Federal University, and healthy individuals. Blood collection, blood culture with lipopolysaccharide (LPS), Toll 4 receptor agonist (TLR4), and PAM3Cys, TLR2 agonist, and the quantification of cytokines by real-time polymerase chain reaction were performed. Mann Whitney tests were used for statistical analysis of unpaired data, Wilcoxon for paired samples and Spearman's correlation test, adopting significance level p <0.05. Results. Of the 30 MS patients, 19 were treated with IFN-β and 11, untreated, with a mean age of 40.52 and 42 years, respectively, and female prevalence. TNF-α did not differ between groups but it was less produced after stimulation with Pam3Cys in treated patients compared to controls and untreated patients. IL- 10 concentrations were higher in cultures with LPS in patients treated compared to healthy controls. The mean EDSS of patients treated with IFN-β and untreated did not differ, and the correlation between and TNF-α and IL-10 concentrations produced in blood cultures and EDSS was not significant in the patients. There was a significant correlation between TNF-α concentrations and disease time in untreated patients in non-stimulated cultures and those with TLR2 agonist stimulus. Gene expression of IL-32γ was higher in IFN-β treated patients compared to controls. The gene expression of cytokines correlated positively and significantly in patients and controls and the IL-10 expression was correlated negative e significantly with the disease time in untreated patients. Conclusions. IFN-β reduced patients' response to Pam3Cys. IL-10 was higher in treated patients relative to controls. The correlations were not conclusive about the possible association between these cytokines and the clinic parameters of the disease. IL-32γ was higher in patients treated with IFN-β than in healthy subjects. / Introdução. A Esclerose Múltipla (EM) é uma doença do Sistema Nervoso Central, mediada pelo Sistema Imune,cujos sintomas ocorremem episódios de surtos.OInterferon-beta (IFN-β) é considerado um tratamento seguro para redução dos surtos, masseus mecanismos de ação ainda não foram bemesclarecidos. Estudos mostraram participaçãodo fator de necrose tumoral alfa (TNF-α) e da Interleucina-10 (IL-10) na imunopatogênese da EM. O papel da IL-32, citocina pró-inflamatória atuante emvárias doenças inflamatórias crônicas, não foi elucidado na EM. O efeito do IFN-β nestas citocinas e na gravidade da doença, medida pela Escala do Estado de Incapacidade Expandida (EDSS), ainda não foi estabelecido. Objetivo.O objetivo do presente estudo foi avaliar as concentrações de TNF-α, IL- 10 e IL-32γ no sangue periférico de pacientes com EM tratados com IFN-β e não tratados. Métodos.Foram recrutados portadores da doença, no Serviço de Neurologia do Hospital das Clínicas da Universidade Federal,e indivíduos sadios. Foi feita a coleta de sangue, hemoculturas com lipopolissacarídeo (LPS), agonista do receptor do tipo Toll 4 (TLR4), e PAM3Cys, agonista de TLR2, e a quantificação gênica das citocinas por reação em cadeia da polimerase em tempo real. Foram utilizados os testes Mann Whitney, para análise estatísticados dados não pareados, Wilcoxon para as amostras pareadas e o teste de correlação de Spearman, adotando nível de significância p<0,05. Resultados. Dos 30 pacientes com EM, 19 eram tratados com IFN-β e 11, não tratados, com idade média de 40,52 e 42 anos, anos, respectivamente, e prevalência do sexo feminino. As concentrações de IL-10 foram mais elevadasnas culturas dos pacientes tratados com IFN-β estimuladas com LPS comparado aos controles sadios.TNF-α não diferiu entre os grupos, mas foi menos produzido após estimulação com Pam3Cys nos pacientes tratados comparado aos controles e aos pacientes não tratados. O EDSS médio dos pacientes tratados com IFN-β e dos não tratados não diferiu, e a correlação entre e as concentrações de TNFα e IL-10 produzidas nas hemoculturas e o EDSS não foi significante nos pacientes. Houve correlação significante entre as concentrações de TNF-α e o tempo de doença nos pacientes não tratados nas culturas não estimuladas e naquelas com estímulo de agonista de TLR2. A expressão gênica de IL-32γ foi mais elevada nos pacientes tratados com IFN-β comparado aos controles. As expressões gênicas das citocinas se correlacionaram positiva e significantemente nos pacientes e controles e a expressão de IL-10 se correlacionou negativa e significantemente com o tempo de doença nos pacientes não tratados. Conclusões. O IFN-β reduziu a resposta dos pacientes ao Pam3Cys. IL-10 foi mais elevada nos pacientes tratados em relação aos controles. As correlações não foram conclusivas sobre a possível associação entre essas citocinas e os parâmetros clínicos da doença. IL-32γ foi mais elevada nos pacientes tratados com IFN-β em relação às pessoas sadias.

A esclerose lateral amiotrófica (ELA) é uma doença neurodegenerativa que afeta os neurônios motores levando a atrofia muscular e morte por insuficiência respiratória. Esta patologia se manifesta de forma esporádica ou familiar, que são indistinguíveis clinicamente. Mutações na enzima antioxidante superóxido dismutase 1 (hSod1) respondem por aproximadamente 20% dos casos familiares de ELA. Além disso, o caráter autossômico dominante destas mutações revela que a hSod1 adquire propriedades tóxicas aos neurônios motores. Atualmente, duas hipóteses não mutuamente excludentes existem para explicar o caráter tóxico das mutantes da hSod1 relacionadas à ELA. A primeira refere-se à produção de oxidantes pela atividade peroxidásica exacerbada das mutantes contribuindo para o estresse oxidativo observado em ELA. A segunda refere-se à agregação de proteínas como ocorre em outras doenças neurodegenerativas. Digno de nota, o radical carbonato produzido na atividade peroxidásica da hSod1 causa a formação de um dímero covalente da proteína análogo a uma espécie de hSod1 frequentemente detectada em modelos experimentais e pacientes da doença e associada à propriedade tóxica das mutantes. Desta forma, o presente trabalho buscou esclarecer o mecanismo de produção do radical carbonato pela hSod1, bem como caracterizar o dímero covalente da proteína para posterior estudo de sua formação em um modelo de ELA em ratos que superexpressam a mutante G93A da hSod1. Os estudos cinéticos da variação do pH sobre os efeitos de bicarbonato/CO2, nitrito e formato na atividade peroxidásica da hSod1, medidos pelo consumo de peróxido de hidrogênio e produção de radical, permitiram excluir o mecanismo de Fenton para explicar o ciclo peroxidativo da enzima em tampão bicarbonato em favor de outros intermediários reativos. Já, os experimentos de 13C RMN, modelagem molecular e cinética de fluxo interrompido com mistura assimétrica demonstraram que o ânion peroxomonocarbonato constitui o precursor do radical carbonato produzido pela hSod1. A caracterização do dímero covalente da hSod1 por proteólise com tripsina seguida de análise por HPLC/UV-vis e HPLC/ESI-MS identificou um peptídeo característico do dímero covalente da hSod1. A digestão enzimática em H2 18O demonstrou de forma inequívoca a natureza dímerica deste peptídeo pela marcação da extremidade C-terminal. Ainda, o sequenciamento do peptídeo dimérico por MS/MS revelou a estrutura primária ESNGPVKVW(ESNGPVKVWGSIK)GSIK, na qual as cadeias polipeptídicas estão ligadas através de um aduto de ditriptofano composto por resíduos Trp32 da proteína. Por fim, este peptídeo dimérico pode ser empregado como marcador bioquímico específico para o estudo do dímero covalente da hSod1 in vivo. A análise do extrato de proteínas das medulas dos ratos modelo de ELA identificou quinze candidatos a dímero covalente da hSod1 por Western-blot, sendo que dois deles foram excluídos por espectrometria de massa, pois tiveram o resíduo Trp32 identificado. O peptídeo ESNGPVKVW(ESNGPVKVWGSIK)GSIK não foi observado, porém as treze espécies restantes permanecem candidatas e deverão ser reexaminadas em trabalhos que darão sequência a esta tese de doutorado. Em suma, o peroxomonocarbonato constitui o intermediário na produção do radical carbonato pela hSod1 e o peptídeo ESNGPVKVW(ESNGPVKVWGSIK)GSIK uma ferramenta importante no estudo da agregação covalente da hSod1 em ELA. / Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disease of motors neurons that causes muscle atrophy, weakness, and death by respiratory failure. This pathology occurs in both sporadic and familiar forms that are clinically indistinguishable. Mutations in the antioxidant enzyme superoxide dismutase 1 (hSod1) respond to about 20% of the familiar cases of ALS. Besides, the autosomal dominant nature of these hSod1-associated ALS suggests that the mutants gain toxic properties to motor neurons. Currently, two hypotheses exist to explain the toxicity of hSod1 mutants but they do not exclude each other. The first one is related to the production of oxidants by the increased peroxidase activity of the ALS-linked mutants that could contribute to the oxidative stress reported in ALS. The second refers to protein aggregation as proposed in other neurodegenerative diseases. Noteworthy, the carbonate radical produced during hSod1 peroxidase activity leads to the formation of a covalent dimer of the protein similar to a hSod1 species often detected in experimental models and patients of the disease and implicated in the toxic properties of hSod1 mutants. Thus, the present work aimed to determine the mechanism of carbonate radical production by hSod1 and to characterize the covalent dimer of the protein in vitro followed by the study of covalent aggregates of hSod1 in a rat model of ALS that overexpresses the G93A mutant of the protein. The kinetic studies of the effect of bicarbonate/CO2, nitrite and formate in the peroxidase activity of hSod1 at various pH, measured by hydrogen peroxide consumption and radical production, permitted to exclude the Fenton mechanism to explain the enzyme peroxidative cycle in bicarbonate buffer in favor of other reactive intermediates. Furthermore, 13C NMR, molecular docking and stopped-flow experiments with asymmetric mixing demonstrated that the anion peroxomonocarbonate is the precursor of the carbonate radical produced by hSod1. The characterization of hSod1 covalent dimer by proteolysis with trypsin followed by HPLC/UV-vis and HPLC/ESI-MS analysis identified a peptide characteristic of the covalent dimer of the protein. The enzymatic digestion in H2 18 O irrefutably demonstrated the dimeric nature of this peptide because of the C-terminal labeling with oxygen-18 isotopes. In addition, sequencing of the dimeric peptide by MS/MS determined the primary structure ESNGPVKVW(ESNGPVKVWGSIK)GSIK, in which the polipeptide chains are crosslinked through a ditryptophan adduct formed by a covalent bond between the Trp32 residues of each subunit. So, this dimeric peptide can be employed as a biochemical marker for studying the hSod1 covalent dimer in vivo. The analysis of protein extracts from the spinal cord of the rat model of ALS by Western-blot identified fifteen candidates to hSod1 covalent dimer, but two of them were excluded by mass spectrometry analysis that identified unmodified Trp32 residues. Moreover, neither the dimeric peptide nor the Trp32 residue were observed in the remaining species. Therefore, these thirteen candidates must be reexamined in subsequent studies. In conclusion, the anion peroxomonocarbonate is the key intermediate in the production of the carbonate radical by hSod1 and the dimeric peptide constitutes a specific tool to study hSod1 covalent aggregation in ALS

O complexo esclerose tuberosa (CET) e as doenças renais policísticas autossômica dominante (DRPAD) e autossômica recessiva (DRPAR) são doenças monogênicas associadas a cistogênese renal. Os produtos dos genes mutados nessas enfermidades, respectivamente tuberina e hamartina para CET, policistina-1 (PC1) e policistina-2 para DRPAD, e poliductina/fibrocistina para DRPAR, modulam proliferação, diferenciação, apoptose, crescimento e/ou migração celular. Neste estudo empregamos um sistema tridimensional de cultura de células IMCD para caracterizar os perfis de expressão dessas proteínas durante a tubulogênese. Usando uma matriz de colágeno tipo I/Matrigel e fator de crescimento de hepatócito (HGF), a formação de estruturas alongadas se iniciou dois dias após o plaqueamento in vitro (2 DIV), ao passo que o desenvolvimento de lúmen ocorreu entre 10-14 DIV. A marcação para caspase-3 ativa foi mais intensa nas fases iniciais da tubulogênese, enquanto a marcação para Ki-67 foi uniformemente pronunciada em estágios mais tardios. A tuberina e a hamartina apresentaram expressão citoplasmática e co-localização acentuada em 6 e 12 DIV. A PC1 apresentou maior expressão nas porções ramificadas dos túbulos que nas não ramificadas no 12 DIV, um padrão não verificado para a PC2. Estas proteínas exibiram expressão citoplasmática, assim como expressão ocasional e pontual na membrana plasmática. PD1 também apresentou expressão citoplasmática. Nossos dados sugerem que a apoptose e a ciclagem celular sincrônica durante a tubulogênese in vitro são mais acentuadas, respectivamente, em fases mais precoces e mais tardias da formação tubular. Nossos achados demonstram, além disso, que as proteínas relacionadas ao CET e às DRPs são expressas in vitro durante a tubulogênese, apoiando um papel importante para a interação tuberina-hamartina na formação tubular, e são consistentes com o padrão de expressão diferencial da PC1 observado durante a nefrogênese / Tuberous sclerosis complex (TSC) and autosomal dominant and recessive polycystic kidney diseases (ADPKD and ARPKD) are monogenic diseases associated with renal cystogenesis. The products of the genes mutated in these disorders, respectively tuberin and hamartin for TSC, and polycystin-1 (PC1), polycystin-2 (PC2) and polyductin/fibrocystin (PD1) for PKD, modulate cell proliferation, differentiation, apoptosis, growth and/or migration. We have employed an IMCD tridimensional cell culture system to characterize their expression profiles along tubulogenesis. Using a type I collagen/Matrigel matrix and hepatocyte growth factor (HGF), the formation of elongated structures initiated 2 days after in vitro plating (2 DIV) while lumen developed between 10-14 DIV. Active caspase-3 labeling was more intense in initial phases of tubulogenesis while Ki-67 staining was uniformly pronounced in later stages. Tuberin and hamartin showed cytoplasmic expression and marked co- localization at 6 and 12 DIV. PC1 displayed higher expression in branching than non- branching portions of the tubules at 12 DIV, a pattern not verified for PC2. These proteins presented cytoplasmic and occasional, punctate membrane expression. PD1 also showed cytoplasmic expression. Our data suggest that apoptosis and synchronous cell cycling during in vitro tubulogenesis are more remarkable, respectively, in early and later steps of tubule formation. In addition, our findings demonstrate that the TSC and PKD proteins are expressed in vitro during tubulogenesis, supporting an important role for tuberin-hamartin interaction in tubular formation, and are consistent with the differential PC1 expression pattern observed during nephrogenesis

O presente trabalho teve como objetivo avaliar o risco de óbito por leucemia, neoplasias do sistema nervoso central e esclerose lateral amiotrófica em adultos em relação à exposição a CM, no Município de São Paulo. Foi realizado um estudo do tipo caso-controle populacional envolvendo 6224 sujeitos. Casos e controles foram extraídos da base de dados do PROAIM, e foram pareados por sexo, faixa etária e distrito administrativo de residência. Foram considerados casos todos os óbitos pelos desfechos específicos, em adultos com 40 anos ou mais, residentes no Município de São Paulo, ocorridos entre 2001 e 2005. Controles foram constituídos por óbitos por todas as outras causas ocorridos no mesmo período. A exposição foi avaliada de acordo com a distância das residências dos sujeitos para a linha de transmissão (LT) mais próxima. Foi encontrado um aumento do risco de óbito por leucemia entre os indivíduos que moravam mais próximo às LT, com OR ajustado de 1,8 (IC 95%: 0,8 - 4,3) e 2,5 (IC 95%: 1,0 - 7,2) entre os sujeitos que moravam a 50 m e entre 50 e 100 m das LT, respectivamente, em relação aos que moravam a mais de 400 m. / This work aimed at evaluating the risk of death by leukemia, brain tumor and amyotrophic lateral sclerosis in adults in relation to magnetic field exposure, in the city of São Paulo. A population-based case-control study was held, and 6224 subjects were enrolled. Cases and controls were selected from the PROAIM database, and were matched by sex, age and district of residence. Cases were all deaths ocurred between 2001 and 2005 by the specific causes, ocurring in adults 40 years and older, living in the city of São Paulo. Controls were selected from all other deaths ocurred at the same period. Exposure to magnetic fields was accessed according to the distance of the dwelling to the closest transmission line (TL). The risk of death by leukemia was elevated within the subjects living closest to the TL, with an adjusted OR of 1,8 (CI 95%: 0,8 - 4,3) and 2,5 (CI 95%: 1,0 - 7,2) for people living within 50 m and within 50 to 100 m away from the TL, respectively, in relation to people living at 400 m or further.