A esclerose multipla (EM) é uma doença neurodegenerativa autoimune. As células da glia contribuem para o agravamento da EAE. Este trabalho objetiva mostrar a influência da dexametasona, na progressão da doença e nos défcits cognitivos da EAE. Foram utilizados camundongos C57BL/6, fêmeas, divididos em 4 grupos (CONT, DEX, EAE, EAE+DEX) imunizadas com MOG e Bordetella Pertussis, tratados com dexametasona (50mg/kg). Antes e após o aparecimento dos sintomas, os animais foram submetidos a testes comportamentais de campo aberto, labirinto em cruz elevado, contexto aversivo e reconhecimento de objetos. Os animais tratados com dexametasona (EAE+DEX) apresentaram diminuição do escore clínico em relação ao grupo EAE e apresentaram comportamento do tipo ansioso. Entretanto, o tratamento com DEX promoveu diminuição da memória de trabalho. Houve aumento marcadores inflamatórios e aumento do número de astrócitos no hipocampo do grupo EAE+DEX no 26o dia. Estes dados sugerem que a dexametasona diminui a aquisição da memória e aumenta o número e reatividade astrocitária na EAE. / Multiple sclerosis (MS) is an autoimmune neurodegenerative disease. The glial cells contribute to the aggravation of EAE. This work aims to show an influence of dexamethasone, the progression of the disease and the cognitive deficits of EAE. Female C57BL/6 mice were divided into 4 groups (CONT, DEX, EAE, EAE+DEX) immunized with MOG and Bordetella Pertussis, treated with dexamethasone (50mg/kg). Before and after the onset of symptoms, the animals were submitted to behavioral tests open field, the elevated plus maze, the aversive context and the object recognition test. The animals treated with dexamethasone (EAE+DEX) presented a decrease in the clinical score in relation to the EAE group and presented an anxious type behavior. However, treatment with DEX promoted a decrease in the work memory. There were increased inflammatory markers and increased number of hippocampal astrocytes from the EAE+DEX group on the 26th day. These data suggest that dexamethasone decreases memory acquisition and increases the astrocytic number and reactivity in EAE.

A perda volumétrica cerebral ou atrofia é um importante índice de destruição tecidual e pode ser usada para apoio ao diagnóstico e para quantificar a progressão de diversas doenças com componente degenerativo, como a esclerose múltipla (EM), por exemplo. Nesta doença ocorre perda tecidual regional, com reflexo no volume cerebral total. Assim, a presença e a progressão da atrofia podem ser usadas como um indexador da progressão da doença. A quantificação do volume cerebral é um procedimento relativamente simples, porém, quando feito manualmente é extremamente trabalhoso, consome grande tempo de trabalho e está sujeito a uma variação muito grande inter e intra-observador. Portanto, para a solução destes problemas há necessidade de um processo automatizado de segmentação do volume encefálico. Porém, o algoritmo computacional a ser utilizado deve ser preciso o suficiente para detectar pequenas diferenças e robusto para permitir medidas reprodutíveis a serem utilizadas em acompanhamentos evolutivos. Neste trabalho foi desenvolvido um algoritmo computacional baseado em Imagens de Ressonância Magnética para medir atrofia cerebral em controles saudáveis e em pacientes com EM, sendo que para a classificação dos tecidos foi utilizada a teoria da entropia generalizada de Tsallis. Foram utilizadas para análise exames de ressonância magnética de 43 pacientes e 10 controles saudáveis pareados quanto ao sexo e idade para validação do algoritmo. Os valores encontrados para o índice entrópico q foram: para o líquido cerebrorraquidiano 0,2; para a substância branca 0,1 e para a substância cinzenta 1,5. Nos resultados da extração do tecido não cerebral, foi possível constatar, visualmente, uma boa segmentação, fato este que foi confirmado através dos valores de volume intracraniano total. Estes valores mostraram-se com variações insignificantes (p>=0,05) ao longo do tempo. Para a classificação dos tecidos encontramos erros de falsos negativos e de falsos positivos, respectivamente, para o líquido cerebrorraquidiano de 15% e 11%, para a substância branca 8% e 14%, e substância cinzenta de 8% e 12%. Com a utilização deste algoritmo foi possível detectar um perda anual para os pacientes de 0,98% o que está de acordo com a literatura. Desta forma, podemos concluir que a entropia de Tsallis acrescenta vantagens ao processo de segmentação de classes de tecido, o que não havia sido demonstrado anteriormente. / The loss of brain volume or atrophy is an important index of tissue destruction and it can be used to diagnosis and to quantify the progression of neurodegenerative diseases, such as multiple sclerosis. In this disease, the regional tissue loss occurs which reflects in the whole brain volume. Similarly, the presence and the progression of the atrophy can be used as an index of the disease progression. The objective of this work was to determine a statistical segmentation parameter for each single class of brain tissue using generalized Tsallis entropy. However, the computer algorithm used should be accurate and robust enough to detect small differences and allow reproducible measurements in following evaluations. In this work we tested a new method for tissue segmentation based on pixel intensity threshold. We compared the performance of this method using different q parameter range. We could find a different optimal q parameter for white matter, gray matter, and cerebrospinal fluid. The results support the conclusion that the differences in structural correlations and scale invariant similarities present in each single tissue class can be accessed by the generalized Tsallis entropy, obtaining the intensity limits for these tissue class separations. Were used for analysis of magnetic resonance imaging examinations of 43 patients and 10 healthy controls matched on the sex and age for validation of the algorithm. The values found for the entropic index q were: for the cerebrospinal fluid 0.2; for the white matter 0.1 and for gray matter 1.5. The results of the extraction of the tissue not brain can be seen, visually, a good target, which was confirmed by the values of total intracranial volume. These figures showed itself with variations insignificant (p >= 0.05) over time. For classification of the tissues find errors of false negatives and false positives, respectively, for cerebrospinal fluid of 15% and 11% for white matter 8% and 14%, and gray matter of 8% and 12%. With the use of this algorithm could detect an annual loss for the patients of 0.98% which is in line with the literature. Thus, we can conclude that the entropy of Tsallis adds advantages to the process of target classes of tissue, which had not been demonstrated previously.

Orientador: Alexandrina Sartori / Resumo: A rapamicina, também conhecida como sirolimus, é um imunossupressor isolado da bactéria Streptomyces hygroscopicus. Este fármaco tem sido empregado clínicamente para o controle de rejeição de transplantes de órgãos sólidos, diabetes, esclerose tuberosa, doenças neurode-generativas e inclusive, no controle da esclerose múltipla (EM). O entendimento do mecanis-mo de ação da rapamicina requer o conhecimento da via de sinalização intracelular envolvendo os complexos mTOR (mammalian target of rapamycin). Evidências indicam que o mTOR está envolvido na ativação pró-inflamatória de leucócitos. Nesse contexto, o objetivo geral desta dissertação foi investigar o efeito in vitro da rapamicina em células envolvidas na imu-nopatogênese da encefalomielite autoimune experimental (EAE), um modelo murino de EM. Células do sisterma nervoso central (SNC) e do baço de camundongos com EAE foram trata-das com rapamicina e simultaneamente estimuladas com glicoproteína da mielina de oligo-dendrócitos. A rapamicina reduziu a produção de IL-17 em culturas de células do SNC e do baço. Adicionalmente, diminuiu a produção de IFN-γ, TNF-α e IL-10 e a expressão gênica de RORc em culturas de células do SNC. A microglia, que é uma célula fagocítica residente no SNC e envolvida na neuroinflamação, também foi testada. Em células da microglia (linhagem BV-2) estimuladas com LPS, a rapamicina diminuiu a produção de TNF-α e IL-6 e também reduziu a mediana da intensidade da fluorescência referente às moléculas MH... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Rapamycin, also known as sirolimus, is an immunosuppressant produced by the bacterium Streptomyces hygroscopicus. Rapamycin has been clinically used for the control of rejection of solid organ transplants, diabetes, tuberous sclerosis, neurodegenerative diseases, including multiple sclerosis (MS). To better understand the mechanism of action of rapamycin, is necessary the knowledge of intracellular signaling of the mTOR (mammalian target of rapamycin) complex. Evidence indicates that mTOR is involved in the proinflammatory activation of leukocytes. In this scenario, the main objective of this investigation was to evaluate the in vitro effect of rapamycin in cells derived from mice with experimental autoimmune encephalomielits (EAE) and in a microglia cell line. CNS and spleen cells from EAE mice were treated with rapamycin and simultaneosly stimulated with a myelin oligodendrocyte glycoprotein peptide. Rapamycin reduced IL-17 production in both, CNS and spleen cell cultures. Additionally, rapamycin decreased IFN-γ, TNF-α and IL-10 production and RORc mRNA expression in CNS cell cultures. Microglia, that is a phagocytic immune cell in the CNS involved in neuroinflammation, was also tested. Microglia (BV-2 lineage) treated simultaneously with rapamycin and LPS showed a decreased production of TNF-α and IL-6 and also reduced expression of MHC II, CD40 and CD86. This downmodulatory effect was associated to upregulated TREM2 mRNA and downregulated iNOS mRNA expression. These resul... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Alexandrina Sartori / Resumo: A esclerose múltipla (EM) é uma doença crônica e desmielinizante do sistema nervoso central (SNC). A imunopatogênese da doença e do modelo, a encefalomielite autoimune experimental (EAE), envolve a ativação de diferentes populações de linfócitos, macrófagos e da microglia que liberam uma infinidade de mediadores pró-inflamatórios e radicais livres. A vitamina D3 (VitD) e seu análogo Paricalcitol (Pari) são dotados de atividade imunomoduladora e são utilizados em doenças autoinflamatórias e autoimunes. Recentemente, observamos que a VitD quando administrada logo após a indução da EAE controlava a doença com eficácia. Portanto, o objetivo deste trabalho foi comparar o potencial terapêutico da VitD e do Pari no desenvolvimento da EAE e avaliar se seriam eficazes em momentos mais avançados da doença. Camundongos C57BL/6 foram imunizados com glicoproteína do oligodendrócito da mielina (MOG) emulsionada com adjuvante completo de Freund e foram tratados com VitD ou Pari (0,1g/animal, 15 dias alternados, i.p.). A terapia foi iniciada sete dias após a indução, quando a resposta autoimune já estava estabelecida ou dez dias após a indução, quando os primeiros sintomas eram evidentes. A terapia com VitD ou Pari não determinou proteção contra a EAE quando iniciada dez dias após a indução. Terapias iniciadas no sétimo dia após a indução geraram resultados distintos e inesperados. A VitD determinou redução do escore clínico e da expressão de MHCII, NLRP3 e CX3CR1 no SNC e aumento de neutróf... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Multiple sclerosis (MS) is a chronic and demyelinating disease of the central nervous system (CNS). MS and experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) immunopathogenesis involve T lymphocytes, macrophages and microglial cells whose activation will release a plethora of pro-inflammatory mediators and free radicals. Vitamin D3 (VitD) and its analog Paricalcitol (Pari) are endowed with immunomodulatory activity and are used in autoinflammatory and autoimmune diseases. Recently, we demonstrated that VitD was able to control EAE development when administered soon after disease induction. Therefore, the aim of this work was to compare the therapeutic potential of VitD and Pari to control EAE development and also to evaluate if this therapeutic approach is efficient to control ongoing disease. C57BL/6 mice immunized with myelin oligodendrocyte glycoprotein emulsified with complete Freund’s adjuvant were intraperitoneally treated with VitD or Pari (0,1ug/animal, 15 every other day). Therapy was initiated 7 days post induction when the autoimmune response was already established or 10 days post induction when the first symptoms appeared. VitD or Pari therapy started ten days after induction did not determine protection. Therapy started seven days after disease induction brought forth unexpected results. VitD reduced disease severity, decreased MHCII, NLRP3 and CX3CR1 expression at the CNS, increased the percentage of neutrophils in the lungs and increased the permeability of the i... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Na última década diferentes modalidades e técnicas quantitativas de neuroimagens aplicadas ao estudo de doenças neuro-degenerativas vêm fornecendo um volume cada vez maior de dados, tornando sua utilização uma tarefa complexa. Paralelamente, técnicas computacionais de reconhecimento de padrões vêm sendo desenvolvidas para apoiar a tomada de decisão humana. O propósito geral do presente estudo é aplicar técnicas de reconhecimento de padrões em dados quantitativos de neuroimagens adquiridas por ressonância magnética (RM) em pacientes com Esclerose Múltipla (EM). Especificamente foram avaliados dados retrospectivos de um grupo de 203 sujeitos controle sem doenças neurológicas e um grupo de 144 pacientes portadores de Esclerose Múltipla. Os dados usados foram provenientes da combinação de ferramentas computacionais de processamento de imagens e neuroimagens adquiridas em um aparelho de RM de 3 Tesla usando diferentes técnicas quantitativas: Difusão, Relaxometria, Taxa de Transferência de Magnetização (MTR) e Volumetria. Os dados das diferentes técnicas quantitativas em 126 regiões cerebrais não excludentes foram processados no programa de mineração de dados WEKA. Os algoritmos: k-nearest-neighbor (KNN) com diferentes números de vizinhos e Support vector machine (SVM) foram utilizados para a classificação e agrupamento desses dados. As regiões com maior contribuição na separação de ambos os grupos foram encontradas na substância branca (SB) nas seguintes estruturas: corpo caloso, precúneo, cerebelo e fusiforme esquerdos. Outro atributo significante foi o de hipo-intensidades que pode ser associado à presença de lesões, também na substância branca. Dentre as técnicas, a mais relevante foi a MTR com 92,9% de valor médio de área sob a curva ROC (Receiver Operating Characteristic), considerando os diferentes algoritmos de classificação e métodos de seleção de atributos, porém uma análise global incluindo os dados de todas as técnicas elevou esta área para 96,2%. O algoritmo KNN com 5 vizinhos foi considerado o melhor classificador geral para o conjunto de dados e tarefas aqui explorados resultando em 91,7% de valor médio de área sob a curva ROC, seguido por KNN3 com 90,8%, KNN1 com 87,1% e SVM com 85,8%. Uma classificação restrita, com áreas reconhecidamente afetadas pela EM e com KNN5 trouxe resultados de classificação 2,1% de valor médio de área sob a curva ROC inferiores à classificação principal sem restrições. O uso de técnicas de reconhecimento de padrões a partir dos dados de técnicas quantitativas de neuroimagem aplicadas à amostra estudada, demonstrou que a substância branca do cérebro é a mais afetada pela EM seguindo um padrão global com maior envolvimento no hemisfério esquerdo. A estratégia sugerida neste problema de classificação seria o uso dos dados de todas as técnicas quantitativas aqui discutidas provenientes das regiões envolvidas na classificação restrita conjuntamente com o precuneus e o fusiform, aplicando o KNN5 com seleção de melhores atributos. / In the last decade different modalities and quantitative neuroimaging techniques applied to the study of neurodegenerative diseases have been providing an increasing volume of data, making use of such a complex task. At the same time, computational techniques of pattern recognition have been developed to favor the human performance. The purpose of this study is to apply techniques of pattern recognition in quantitative data of neuroimaging acquired by magnetic resonance (MR) in patients of multiple sclerosis (MS). There were evaluated retrospective data from a control group of 203 people without neurological diseases and a group of 144 patients with MS. The data used were from the combination of computational tools of image processing and neuroimaging acquired in an MR apparatus of 3 Tesla using different quantitative techniques: diffusion, relaxometry, magnetization transfer rate (MTR) and volumetry. The data of the different quantitative techniques in 126 regions of the brain not mutually excludent were processed in the software WEKA of data mining. The algorithms: k-nearest-neighbor (KNN) with different numbers of neighbors and support vector machine (SVM) were used for the classification and grouping of the data. The regions with the highest contribution to the separation of both groups were found in the white matter of the following structures: corpus callosum, precuneus, cerebellum and left spindle. Another significant attribute was the hypo-intensities that can be associated to the presence of lesions in the white matter also. The most relevant technique was the MTR with 92.9% of average area under ROC, considering the different algorithms of classification and methods of feature selection, however a global analysis including data from all techniques increased this area under ROC to 96.2%. The KNN algorithm for k = 5 is considered the best overall classifier for the dataset resulting in 91.7% average area under ROC, followed by KNN for k = 3 with 90.8%, KNN for k = 1 with 87.1%, and SVM with 85.8%. A restricted classification with known affected areas by MS and KNN for k = 5 brought results of classification of average area under ROC of 2.1% inferior to the main classification without restrictions. The use of techniques of pattern recognition from the data of quantitative techniques of neuroimaging showed that the white matter of the brain is the most affected by MS following a global pattern with higher involvement in the left hemisphere. The strategy suggested in this classification issue would be the use of data from all quantitative techniques discussed from the regions involved in restricted classification jointly with precuneus and fusiform, applying KNN for k = 5 with selection of best features.

Introdução: a descrição tradicional da Esclerose Múltipla (EM) enfatiza ser esta uma doença desmielinizante inflamatória acometendo a substância branca (SB) do sistema nervoso central. Porém, nas últimas décadas vêm sendo acumuladas evidências de acometimento da substância cinzenta (SC), tanto em estudos anátomo-patológicos como de imagem quantitativa de ressonância magnética (IRM-q). Este comprometimento da SC é mais evidente na fase crônica progressiva da doença, onde a atrofia predomina, sendo as alterações cognitivas entendidas como algo restrito a esta fase. No entanto, como foi provada a existência de dano axonal precoce na EM, nós hipotetizamos que existe comprometimento de funções superiores detectáveis por exames neuropsicológicos mesmo em pacientes com déficit mínimo. Objetivo: testar a hipótese de que existem alterações cognitivas precoces na EM mesmo com disabilidade mínima e dano tecidual discreto. Método: foram avaliados com bateria neuropsicológica extensiva e exames de IRM-q pormenorizados 17 indivíduos (6 homens e 11 mulheres) com EM recorrente remitente (RR), com diagnóstico clinicamente definido e comprovado por imagem de acordo com os critérios de McDonald. O tempo de doença foi igual ou inferior a cinco anos, contados a partir do diagnóstico e com disabilidade mínima (EDSS menor que 3). Um grupo controle de 17 voluntários normais pareados foi avaliado para comparação. Resultados: os pacientes apresentaram disfunção de funções superiores estatisticamente significantes que incluíram dificuldades de atenção, memória, velocidade de processamento de informação, habilidades visuoespaciais, planejamento, abstração verbal, raciocínio numérico, flexibilidade mental, controle inibitório, compreensão verbal e escores de QI (tanto de QI geral, quanto de QI de execução e verbal). Apresentaram-se preservados com relação aos controles: a capacidade de nomeação, a velocidade de processamento motor e o raciocínio lógico. Na IRM-q houve alterações significativas discretas, compatíveis com a fase inicial da doença. Conclusão: nossos achados sugerem que existe déficit cognitivo precoce na EMRR, mesmo quando a debilidade é incipiente ou ausente. / Introduction: the traditional description of Multiple Sclerosis (MS) emphasizes that this is an inflammatory demyelinating disease affecting the white matter (WM) of the central nervous system. However, in recent decades has been accumulated evidence of involvement of gray matter (GM), both in anatomical and pathological studies as a quantitative magnetic resonance imaging (MRI-q). This impairment of the GM is more evident in chronic progressive disease, where atrophy predominates, and cognitive changes seen as something restricted to this phase. However, as has proven the existence of early axonal damage in MS, we hypothesized that there is impairment of higher functions detectable by neuropsychological tests, even in patients with minimal deficit. Objective: to test the hypothesis that there are early cognitive changes in MS even with disabled with minimal tissue damage and discreet. Methods: we evaluated extensive neuropsychological and MRI scans q-detailed 17 subjects (6 men and 11 women) with relapsing remitting (RR), defined clinically diagnosed and confirmed by the image according to the McDonald criteria. Disease duration was equal to or less than five years, starting from the diagnosis and disabled with minimal (EDSS less than 3). A control group of 17 matched normal volunteers were evaluated for comparison. Results: patients showed impairment of higher functions were statistically significant, which included attention deficit, memory, speed of information processing, visuospatial abilities, planning, verbal abstraction, numerical reasoning, mental flexibility, inhibitory control, verbal comprehension and IQ scores (both IQ general, the implementation of IQ and verbal). Presented are preserved with respect to controls: the ability of appointment, the speed of motor processing and logical reasoning. In MRI-q discrete significant changes consistent with early disease was finding. Conclusion: our findings suggest that cognitive deficits exist in early RR-MS, even when the disability is weak or absent.

Na última década diferentes modalidades e técnicas quantitativas de neuroimagens aplicadas ao estudo de doenças neuro-degenerativas vêm fornecendo um volume cada vez maior de dados, tornando sua utilização uma tarefa complexa. Paralelamente, técnicas computacionais de reconhecimento de padrões vêm sendo desenvolvidas para apoiar a tomada de decisão humana. O propósito geral do presente estudo é aplicar técnicas de reconhecimento de padrões em dados quantitativos de neuroimagens adquiridas por ressonância magnética (RM) em pacientes com Esclerose Múltipla (EM). Especificamente foram avaliados dados retrospectivos de um grupo de 203 sujeitos controle sem doenças neurológicas e um grupo de 144 pacientes portadores de Esclerose Múltipla. Os dados usados foram provenientes da combinação de ferramentas computacionais de processamento de imagens e neuroimagens adquiridas em um aparelho de RM de 3 Tesla usando diferentes técnicas quantitativas: Difusão, Relaxometria, Taxa de Transferência de Magnetização (MTR) e Volumetria. Os dados das diferentes técnicas quantitativas em 126 regiões cerebrais não excludentes foram processados no programa de mineração de dados WEKA. Os algoritmos: k-nearest-neighbor (KNN) com diferentes números de vizinhos e Support vector machine (SVM) foram utilizados para a classificação e agrupamento desses dados. As regiões com maior contribuição na separação de ambos os grupos foram encontradas na substância branca (SB) nas seguintes estruturas: corpo caloso, precúneo, cerebelo e fusiforme esquerdos. Outro atributo significante foi o de hipo-intensidades que pode ser associado à presença de lesões, também na substância branca. Dentre as técnicas, a mais relevante foi a MTR com 92,9% de valor médio de área sob a curva ROC (Receiver Operating Characteristic), considerando os diferentes algoritmos de classificação e métodos de seleção de atributos, porém uma análise global incluindo os dados de todas as técnicas elevou esta área para 96,2%. O algoritmo KNN com 5 vizinhos foi considerado o melhor classificador geral para o conjunto de dados e tarefas aqui explorados resultando em 91,7% de valor médio de área sob a curva ROC, seguido por KNN3 com 90,8%, KNN1 com 87,1% e SVM com 85,8%. Uma classificação restrita, com áreas reconhecidamente afetadas pela EM e com KNN5 trouxe resultados de classificação 2,1% de valor médio de área sob a curva ROC inferiores à classificação principal sem restrições. O uso de técnicas de reconhecimento de padrões a partir dos dados de técnicas quantitativas de neuroimagem aplicadas à amostra estudada, demonstrou que a substância branca do cérebro é a mais afetada pela EM seguindo um padrão global com maior envolvimento no hemisfério esquerdo. A estratégia sugerida neste problema de classificação seria o uso dos dados de todas as técnicas quantitativas aqui discutidas provenientes das regiões envolvidas na classificação restrita conjuntamente com o precuneus e o fusiform, aplicando o KNN5 com seleção de melhores atributos. / In the last decade different modalities and quantitative neuroimaging techniques applied to the study of neurodegenerative diseases have been providing an increasing volume of data, making use of such a complex task. At the same time, computational techniques of pattern recognition have been developed to favor the human performance. The purpose of this study is to apply techniques of pattern recognition in quantitative data of neuroimaging acquired by magnetic resonance (MR) in patients of multiple sclerosis (MS). There were evaluated retrospective data from a control group of 203 people without neurological diseases and a group of 144 patients with MS. The data used were from the combination of computational tools of image processing and neuroimaging acquired in an MR apparatus of 3 Tesla using different quantitative techniques: diffusion, relaxometry, magnetization transfer rate (MTR) and volumetry. The data of the different quantitative techniques in 126 regions of the brain not mutually excludent were processed in the software WEKA of data mining. The algorithms: k-nearest-neighbor (KNN) with different numbers of neighbors and support vector machine (SVM) were used for the classification and grouping of the data. The regions with the highest contribution to the separation of both groups were found in the white matter of the following structures: corpus callosum, precuneus, cerebellum and left spindle. Another significant attribute was the hypo-intensities that can be associated to the presence of lesions in the white matter also. The most relevant technique was the MTR with 92.9% of average area under ROC, considering the different algorithms of classification and methods of feature selection, however a global analysis including data from all techniques increased this area under ROC to 96.2%. The KNN algorithm for k = 5 is considered the best overall classifier for the dataset resulting in 91.7% average area under ROC, followed by KNN for k = 3 with 90.8%, KNN for k = 1 with 87.1%, and SVM with 85.8%. A restricted classification with known affected areas by MS and KNN for k = 5 brought results of classification of average area under ROC of 2.1% inferior to the main classification without restrictions. The use of techniques of pattern recognition from the data of quantitative techniques of neuroimaging showed that the white matter of the brain is the most affected by MS following a global pattern with higher involvement in the left hemisphere. The strategy suggested in this classification issue would be the use of data from all quantitative techniques discussed from the regions involved in restricted classification jointly with precuneus and fusiform, applying KNN for k = 5 with selection of best features.

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A esclerose múltipla é a principal doença desmielinizante do sistema nervoso central (SNC). É considerada a principal causa de incapacidade neurológica em adultos jovens. O comprometimento cognitivo é muito comum nessa doença, envolvendo o aprendizado, a memória e a organização cortical do movimento, funções vitais que são reguladas pelo sistema colinérgico. O modelo de desmielinização tóxica induzida pelo brometo de etídio (BE) foi utilizado neste estudo, para avaliar a atividade da enzima acetilcolinesterase (AChE) no estriado (ST), hipocampo (HP), córtex cerebral (CC), hipotálamo (HY) e ponte (PN) associado ao tratamento com interferon beta (IFN-b), ciclosporina A (CsA), vitamina E (vit E) e ebselen (Ebs). Além disso, também foi investigado o efeito in vitro do BE na atividade da AChE, juntamente com os parâmetros cinéticos dessa enzima no ST, HP, CC e CB de ratos adultos. Os resultados demonstraram que o BE inibiu significativamente a atividade da AChE no ST, HP, CC e CB nas concentrações de 0,00625, 0,0125, 0,025, 0,05 e 0,1mM e a análise dos dados cinéticos mostraram uma inibição do tipo incompetitiva no ST, HP e CC, enquanto no CB a inibição foi do tipo mista. No estudo in vivo, foi observado uma inibição na atividade da AChE no CC, ST, HP, HY, PN e CB nos diferentes períodos avaliados pós-injeção do BE (3, 7, 15, 21 e 30 dias). Quando ratos desmielinizados com BE foram tratados com IFN-b e CsA, não houve alteração na atividade dessa enzima. Por outro lado, o tratamento com Vit E e Ebs foram capazes de aumentar a atividade da AChE no ST, CC e HP. Estudos imuno-histoquímicos demonstraram que nos ratos tratados com Vit E e Ebs as lesões induzidas pelo BE foram menores, sugerindo que estes compostos interferem no desenvolvimento de lesões desmielinizantes. Foi também avaliado o efeito per se do IFN-b, da CsA, da Vit E e do Ebs na atividade da AChE, os quais demonstraram um efeito inibitório sobre a atividade dessa enzima. Em plaquetas de ratos desmielinizados, foi observado uma diminuição na atividade da NTPDase e o tratamento com a Vit E e o Ebs modularam a hidrólise dos nucleotídeos de adenina. O presente trabalho demonstrou que o BE é um potente inibidor da atividade da AChE in vitro e os resultados in vivo demonstraram que a atividade dessa enzima está alterada após um evento de desmielinização tóxica no SNC. Os resultados deste estudo ajudaram a confirmar que drogas utilizadas no tratamento de pacientes com esclerose múltipla tais como o IFN-b e a CsA causam efeitos na atividade da AChE. A Vit E e o Ebs, além de demonstrarem uma interação com a neurotransmissão colinérgica, também modularam a hidrólise dos nucleotídeos de adenina em plaquetas de ratos, contribuindo no controle da coagulação plaquetária em processos desmielinizantes. Neste contexto, sugere-se que o IFN-b, a CsA, a vitamina E e o ebselen podem ser investigados em estudos futuros com a intenção de encontrar uma melhor terapia para beneficiar pacientes com patologias desmielinizantes. / Multiple sclerosis is the main demyelinating disease of the central nervous system (CNS). It is the most common cause of neurological disability among young adults. The cognitive impairment is very commum in this illness, involving learning, memory and cortical organization of the movement, vital functions regulated by the cholinergic system. The model of toxic demyelination induced by ethidium bromide (EB) was used to evaluate brain acetylcholinesterase (AChE) activity in the striatum (ST), hippocampus (HP), cerebral cortex (CC), cerebellum (CB), hypothalamus (HY) and pons (PN), associated with treatment with interferon beta (IFN-b), ciclosporine A (CsA), vitamin E (Vit E) and ebselen (Ebs). In addition, the per se effect of EB on AChE activity was studied in vitro together with the kinetic parameters of this enzyme in the ST, HP, CC and CB of adult rats. The results showed that EB in vitro significantly inhibited AChE activity in the ST, HP, CC and CB at concentrations of 0.00625, 0.0125, 0.025, 0.05 and 0.1mM. The kinetic analysis demonstrated an uncompetitive inhibition in the ST, HP and CC, whereas in the CB the inhibition type was mixed. In relation to the in vivo results, AChE activity was inhibited after demyelination by EB in the CC, ST, HP, HY, PN and CB at the post-injection points of time evaluated (3-7-15-21 and 30 days). When demyelinated rats were submitted to the treatment with IFN-b and CsA, the results demonstrated that these compounds did not alter AChE activity. However, Vit E and Ebs were able to increase AChE activity in the ST, CC and HP. In addition, immunohistochemistry studies demonstrated that in Vit E and Ebs treated rats, the lesions induced by EB were smaller suggesting that these compounds somehow interfered in the development of the lesions. The per se effect of IFN-b, CsA, Vit E and Ebs were also evaluated, demonstrating that these compounds have an inhibitory effect on AChE activity. Platelets of the demyelinated rats demonstrated a reduction in NTPDase activity and the treatments with Ebs and Vit E modulated adenine nucleotide hydrolysis. The present investigation demonstrated that EB is a strong inhibitor of AChE activity in vitro and the results in vivo showed that the activity of this enzyme is altered after an event of toxic demyelination in the CNS. The results this study help the confirm that drugs used in the treatment of the patients with multiple sclerosis such as IFN-b and CsA cause effects in the AChE activity. The Vit E and Ebs besides of interaction with the cholinergic neurotransmission also modulated adenine nucleotide hydrolysis in platelets of the rats, contributing to the control of the platelet coagulant status in the demyelinating process. In this context, we can suggest that IFN-b, CsA, Vit E and Ebs may be investigated in future studies with the intention of finding a better therapy for to improve patients with demyelinating pathologies.

Introdução: independentemente do grau de incapacidade física, o declínio cognitivo tem sido considerado motivo de maior impacto em importantes aspectos da vida diária dos pacientes com Esclerose Múltipla (EM) como o gerenciamento de tarefas domésticas, participação na sociedade e manutenção do emprego. Alterações de Memória Episódica (ME) em pacientes com EM são comumente descritas na literatura, sendo observadas em 40% a 65% dos casos. Seu impacto já é observado em pacientes com Esclerose Múltipla Remitente-Recorrente (EMRR) incipiente e pode ser um indicador de pior prognóstico para evolução da doença. Adicionalmente, déficits na memória verbal bem como na velocidade de processamento de informação e função executiva predizem condição ocupacional dos portadores da doença. Há vários trabalhos transversais na literatura científica que visam investigar sobre alterações cognitivas encontradas nestes pacientes. Entretanto, os estudos longitudinais são escassos e estes têm revelado resultados inconclusivos e divergentes. Além disso, tanto nos estudos transversais quanto nos estudos longitudinais, não há preocupação em caracterizar de forma aprofundada o declínio da Memória Episódica Verbal (MEV) especificamente. Objetivo: neste estudo, investigamos a MEV de pacientes com EMRR e sua evolução através de avaliação longitudinal. Métodos: vinte e nove pacientes com EMRR foram submetidos a duas avaliações neuropsicológicas realizadas entre um intervalo de tempo médio de 4,5 anos. Vinte e seis controles saudáveis foram submetidos à uma única e idêntica avaliação neuropsicológica. Considerou-se nível de significância p < 0,05 para delinear diferenças estatísticas entre os grupos nas análises Mann Withney e Wilcoxon pareado. Resultados: não houve diferença estatística nos resultados dos testes de MEV entre a primeira e a segunda avaliação neuropsicológica realizada pelos pacientes. Houve discrepância estatística nos resultados dos testes de MEV entre o grupo de controles e grupo de pacientes no momento da avaliação inicial. Em contrapartida, no momento da segunda avaliação o grupo de pacientes não se diferenciou estatisticamente do grupo dos controles. Conclusões: a estabilização ou discreta melhora do desempenho dos pacientes com EMRR entre a avaliação inicial e o follow-up em testes de MEV, pode estar relacionada ao fato de que neste estudo foram incluídos predominantemente jovens adultos na amostra, com a forma clínica mais branda da doença. Possível processo de neuroplasticidade cerebral, ou mesmo inclusão de casos benignos da EM precisam ser considerados. Atrelado a isso, deve-se considerar que o breve período de follow-up pode não ter sido o suficiente para detectar possíveis déficits a longo prazo / Introduction: Regardless of the degree of physical disability, cognitive decline has been considered as having the greatest impact on important aspects of the daily life of Multiple Sclerosis (MS) patients, such as managing household tasks, participation in society and maintaining employment. Changes in Episodic Memory (EM) in MS patients are commonly described in the literature and are observed in 40% to 65% of cases. Its impact is already observed in patients with incipient Relapsing-Remitting Multiple Sclerosis (RRMS) and may be an indicator of a worse prognosis for disease progression. In addition, deficits in verbal memory as well as in the speed of information processing and executive function predict the occupational condition of the patients with the disease. There are several transversal works in the scientific literature that aim to investigate cognitive alterations found in these patients. However, longitudinal studies are scarce and these have revealed inconclusive and divergent results. Moreover, in both crosssectional studies and longitudinal studies, there is no concern to characterize in depth the decline of Verbal Episodic Memory (VEM) specifically. Objective: In this study, we investigated the VEM of patients with RRMS and its evolution through longitudinal evaluation. Methods: Twenty-nine patients with RRMS were submitted to two neuropsychological evaluations performed between a mean time interval of 4.5 years. Twenty-six healthy controls were submitted to a single and identical neuropsychological evaluation. A significance level of p < 0.05 was used to delineate statistical differences between the groups in the Mann Withney and Wilcoxon paired analyzes. Results: There was no statistical difference in the VEM results between the first and second neuropsychological evaluation performed by the patients. There was a statistical discrepancy in the VEM results between the control group and the patient group at the time of the initial evaluation. In contrast, at the time of the second evaluation, the group of patients did not differ statistically from the control group. Conclusions: The stabilization or discrete improvement in the performance of RRMS patients between the initial evaluation and the follow-up in the VEM trials may be related to the fact that in this study, predominantly young adults were included in the sample, with the mildest clinical form of the disease. Possible process of cerebral neuroplasticity, or even inclusion of benign cases of MS need to be considered. Coupled with this, one should consider that the brief follow-up period may not have been enough to detect possible long-term deficits