Introdução: Dois grandes estudos de genoma humano ENIGMA e CHARGE identificaram uma variante genética comum da tescalcina (TESCrs7294919) envolvida no volume hipocampal em indivíduos saudáveis. Sabe-se que o gene TESC é altamente expresso na embriogênese e no hipocampo adulto e pode ter papel chave em doenças que afetam o hipocampo, entre estas, a epilepsia do lobo temporal. Neste estudo será investigado o impacto do polimorfismo rs7294919 em pacientes com epilepsia do lobo temporal. Métodos: Estudo de associação de 162 pacientes com epilepsia do lobo temporal e 100 controles sem epilepsia. Foram comparadas as frequências das variantes rs7294919 entre pacientes com epilepsia e controles e avaliados os impactos das diferenças alélicas nas principais características de epilepsia. Resultados: Não houve diferenças significativas entre os polimorfismos rs7294919 entre pacientes e controles (Tabela 1). No entanto, o genótipo CT foi mais comum no sexo masculino do que do sexo feminino (Tabela 2, Tabela 3 e Figura 1). Não foram observadas outras diferenças em relação à média de idade de início da epilepsia, história familiar de epilepsia, presença de aura, controle das crises, anormalidades de EEG interictal e achados de neuroimagem. Depois de controle de variáveis confusionais, o alelo C esteve significativamente aumentado em pacientes do sexo masculino(OR = 2,57; IC = 1.26-5.24 ; p = 0,009). Conclusão:Aobservação de uma maior frequência do alelo do alelo C em homens pode sugerir um efeito dependente da tescalcina através do seu gene TESCsobre o desenvolvimento da epilepsia do lobo temporal. Tanto quanto sabemos, este é o primeiro estudo da tescalcina no desenvolvimento de epilepsia. / Rationale: Two independent large genome-wide association studies identified a common genetic variant of tescalcin polymorphism (TESC rs7294919), that is significantly associated with hippocampal volume in healthy subjects. It is known that the TESC gene is highly expressed in embryogenesis and in adult hippocampus and might play a role in characteristics of diseases that affect hippocampus, among them temporal lobe epilepsy. In this study we investigate the impact of rs7294919 variants in temporal lobe epilepsy. Methods: This is an association study of 162 patients with temporal lobe epilepsy and 100 controls without epilepsy. We compared frequencies of rs7294919 variant between patients with epilepsy and controls and evaluate the impact of allelic difference in main characteristics of epilepsy. Results: There were no significant differences between TESC gene polymorphisms of patients and controls (Table 1). However, genotype CT was more frequent in male than females (Table 2, Table 3 and Figure 1). No other differences were observed regarding mean age of epilepsy onset, family history of epilepsy, presence of aura, seizure control, EEG interictal abnormalities and neuroimaging findings. After controlling for confounding variables, C allele was increased in male patients (O.R. = 2.57; CI = 1.26-5.24; p=0.009. Conclusions: Our finding might suggest a gender dependent effect of tescalcin polymorphism (TESC rs7294919) on development of epilepsy. As far as we are aware, this is the first study of tescalcin polymorphism on development of epilepsy. In our view, other studies in this venue are necessary to confirm our findings and explore other possible effects of tescalcina polymorphisms on development and characteristics of epilepsy.

INTRODUÇÃO: A anatomia da face súpero-lateral do lobo occipital é tão complexa e variável que a sua descrição precisa não é encontrada nos livros clássicos de anatomia. Os sulcos e giros occipitais da convexidade cerebral encontram-se descritos com nomenclaturas diferentes de acordo com os diversos autores. O objetivo deste estudo foi investigar e descrever a anatomia da face súpero-lateral lobo occipital e esclarecer a sua nomenclatura. MÉTODOS: As configurações anatômicas dos sulcos e giros na face súpero-lateral do lobo occipital de 20 hemisférios cerebrais foram examinados a fim de identificar os padrões mais característicos e consistentes. RESULTADOS: Os sulcos occipitais mais característicos e consistentes identificados neste estudo foram o sulco intraoccipital, o sulco occipital transverso e o sulco occipital lateral. A morfologia da junção do sulco occipital transverso com o sulco intraoccipital foi identificada como sendo o aspecto mais importante para definir o padrão de giros cerebrais da face súperolateral do lobo occipital. CONCLUSÕES: O conhecimento das principais características dos sulcos e giros occipitais permite o reconhecimento de uma configuração básica do lobo occipital e a identificação de suas principais variações anatômicas / BACKGROUND: The anatomy of the occipital lobe convexity is so intricate and variable that its precise description is not found in the classic anatomy textbooks, and the occipital sulci and gyri are described with different nomenclatures according to different authors. The aim of this study was to investigate and describe the anatomy of the occipital lobe convexity and clarify its nomenclature. METHODS: The configurations of sulci and gyri on the lateral surface of the occipital lobe of 20 cerebral hemispheres were examined in order to identify the most characteristic and consistent patterns. RESULTS: The most characteristic and consistent occipital sulci identified in this study were the intraoccipital, transverse occipital, and lateral occipital sulci. The morphology of the transverse occipital sulcus and the intraoccipital sulcus connection was identified as the most important aspect to define the gyral pattern of the occipital lobe convexity. CONCLUSIONS: Knowledge of the main features of the occipital sulci and gyri permits the recognition of a basic configuration of the occipital lobe and the identification of its sulcal and gyral variations

Pacientes com epilepsias farmacorresistentes estão cada vez mais se beneficiando do tratamento cirúrgico, dado o avanço nas técnicas de diagnóstico. Com a cirurgia, busca-se tornar o paciente livre de crises sem que para isso sejam provocados déficits neurológicos secundários. Para que isso seja alcançado é fundamental que a região cerebral epileptogênica seja delimitada com precisão. Os principais meios que o neurofisiologista dispõe para localizar a zona epileptogênica (ZE) na avaliação pré-cirurgica são a eletroencefalografia escapelar e a ressonância magnética (RM). Nos casos em que a RM não apresenta lesões ou os dados obtidos são conflitantes as técnicas de imagem funcional tais como a tomografia por emissão de fóton único (SPECT) e a tomografia por emissão de pósitron passam a ter um papel decisivo. O SPECT crítico apresenta uma imagem da perfusão sanguínea cerebral no momento da crise evidenciando, assim, as áreas cerebrais que estavam mais ativas. A técnica de subtração do SPECT intercrítico do crítico e o corregistro deste resultado coma RM do paciente (SISCOM) tem sido estudada como uma maneira de aumentar a sensibilidade e especificidade do SPECT crítico. Este trabalho buscou estudar e validar o papel dos SPECT crítico, intercrítico e SISCOM na localização da ZE. Todos os pacientes com suspeita de epilepsias refratária do lobo frontal baseada nos outros exames, operados no período de 2007 a 2011 e que realizaram um SPECT crítico e um intercrítico foram considerados nesse estudo. Para cada SPECT crítico foi realizado o SISCOM e o resultado comparado com o local da ressecção e o resultado cirúrgico sendo calculadas as métricas de desempenho diagnóstico de cada um dos métodos de neuroimagem funcional. No total foram operados 14 pacientes e 5 tiveram um bom resultado cirúrgico. O SPECT crítico apresentou 40% de sensibilidade e 88,9% de especificidade enquanto que o SPECT intercrítico apresentou 40% de sensibilidade e 66,7% de especificidade. O SISCOM foi o método com melhores parâmetros de desempenho apresentando uma sensibilidade de 60% e uma especificidade de 88,9%. Esses resultados coadunam com os dados encontrados na literatura em que o SISCOM é o estado da arte na interpretação do SPECT crítico e sugerem que o SISCOM tem potencial para ser utilizado na avaliação pré-cirurgica de pacientes com suspeita de epilepsias do lobo frontal. / The surgical treatment for patients with intractable epilepsies has become more efficient with the evolution of diagnosis techniques. The surgery aims at rendering the patient free of seizures, without postoperative neurological deficits. In order to accomplish this, it is of major importance to precisely delineate the epileptogenic zone (EZ). The main exams the neurologists use in order to find the EZ in the pre-surgical evaluation are the scalp electroencephalography and the magnetic resonance imaging (MRI). However, in cases where the MRI doesn\'t show any lesion or there are conflicting data, functional imaging such as Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) and Positron Emission Tomography techniques play a crucial role. Ictal SPECT shows a snapshot of cerebral blood perfusion during the seizure, highlighting the most active areas during the ictus state and it has been shown this technique is useful in localizing the EZ in frontal lobe epilepsy cases. Sensitivity and specificity of ictal SPECT might be improved by a developed Computer Aided Diagnosis tool that subtracts the interictal SPECT image from the ictal one and coregisters the result with the MRI (SISCOM). In the present study, we aimed to evaluate the contribution of SISCOM to the pre-surgical evaluation in frontal lobe epilepsies. We considered for this study patients submitted to frontal lobe epilepsy surgery at our institution between 2007 and 2011 and with at least one ictal and one interictal SPECT. 14 patients were included and only 5 had a good outcome after the surgery. The ictal SPECT had a sensibility of 40% and specificity of 88,9% while the interictal SPECT showed a sensibility of 40% and a specificity of 66,7%. The sensitivity of the SISCOM tool was 60% and the specificity 88,9%.These results agree with the literature showing that SISCOM is the state-of-the-art in interpreting the ictal SPECT and has the potential to be used during presurgical evaluation of patients being considered for surgical treatment of frontal lobe epilepsy.

Introdução: A epilepsia do lobo temporal mesial (ELTM) é a forma mais comum de epilepsia parcial e com índices significativos de resistência aos tratamentos farmacológicos. Um dos grandes desafios para a neurociência na atualidade é o desenvolvimento de biomarcadores que facilitem o diagnóstico e prognóstico para a epilepsia. Recentemente, algumas pesquisas demonstraram que microRNAs circulantes no sangue são biomarcadores sensíveis e específicos para várias doenças, incluindo do SNC, podendo ser obtido de forma não invasiva e representando um método de detecção eficiente e de baixo custo. Portanto, nosso trabalho teve como objetivo analisar o perfil de expressão dos microRNAs miR-145, miR-181c, miR199a e miR-1183 no hipocampo e fração leucocitária do sangue de pacientes com ELTM e investigar se os mesmos podem auxiliar como biomarcadores de diagnóstico e prognóstico para a epilepsia. Pacientes e métodos: Foram utilizadas amostras de hipocampo e sangue de 20 pacientes com ELTM, sendo 10 com boa evolução pós-operatória (Engel I) e 10 com evolução pósoperatória insatisfatória (Engel III e IV), e para controle foram utilizados hipocampos de necropsias e sangue de indivíduos saudáveis. A análise de expressão dos miRNAs foi feita utilizando a técnica de RQ-PCR. Resultados e Conclusões: As expressões dos miRNAs se comportaram de forma diferente no hipocampo e sangue de pacientes com ELTM quando comparados aos grupos controles. O miR- 145 apresentou-se hipoexpresso no hipocampo e hiperexpresso no sangue. Os miRNAs miR-145, miR-181c, miR199a e miR-1183 apresentaram-se hiperexpressos na fração leucocitária do sangue de pacientes com ELTM, podendo estes contribuir como possíveis biomarcadores para auxiliarem no diagnóstico. Ainda, não encontramos diferenças estatística desses miRNAs no sangue e hipocampo de pacientes Engel I versus Engel III e IV, no entanto, o miR-1183 apresentou-se progressivamente mais expresso no sangue dos pacientes nos grupos controle, no grupo Engel I e no grupo Engel III e IV respectivamente. / Introduction: The mesial temporal lobe epilepsy (MTLE) is the most common form of partial epilepsy and also presents significant resistance to pharmacological treatment. A major challenge for neuroscience today is the development of biomarkers that facilitate the diagnosis and prognosis for epilepsy. Recently, research has shown that microRNAs circulating in the blood are sensitive and specific biomarkers for various diseases, including CNS, they can be obtained noninvasively and represent a low cost detection method. Thus, our study aimed to analyze the expression profile of microRNAs miR-145, miR-181c, miR199a and miR- 1183 in the hippocampus and leukocyte fraction of the blood of patients with MTLE and investigate whether they can assist as diagnostic and prognosis biomarkers for epilepsy. Patients and Methods: Hippocampus and blood samples of 20 patients with MTLE were used; ten with good postoperative outcome (Engel I) and ten with poor postoperative outcome (Engel III and IV), and for the control group hippocampus of necropsy and blood of healthy individuals were used. The analysis of the expression of miRNAs was performed using RQ-PCR. Results and Conclusions: The expression of miRNAs behaved differently in the hippocampus and blood of patients with MTLE when compared with the control groups. This different behavior was most evident in miR-145, which was hypo-expressed in the hippocampus and hyper-expressed in the blood. MiRNAs miR-145, miR-181c, miR199a and miR-1183 were hyper-expressed in the leukocyte fraction from the blood of patients with MTLE, and these can be potential biomarkers to aid in the diagnosis. We found no statistical differences of these miRNAs in blood and hippocampus of patients Engel I versus Engel III and IV, however, miR-1183 was progressively expressed in the blood of patients in the control groups, Engel I and Engel III and IV respectively.

INTRODUÇÃO: Epilepsia do lobo temporal (ELTM) é a forma mais comum de epilepsia parcial, ocorrendo em cerca de 40% dos pacientes. Na ELTM as crises epilépticas podem ter origem na região cortical, o que é menos comum, porém ocorrem frequentemente em estruturas mesiais do lobo temporal, representadas basicamente pelo hipocampo e/ou amígdala. Com intuito de incluir novas possibilidades de tratamento e diagnóstico, torna-se necessário uma maior compreensão das bases moleculares da ELMT. Dentro desta perspectiva, um dos grandes desafios para a Neurociências na atualidade é o desenvolvimento de biomarcadores que facilitem o diagnóstico e prognóstico para a epilepsia. Recentemente, com o desenvolvimento de algumas pesquisas e novas técnicas no campo da biologia molecular demonstram que microRNAs circulantes no sangue são biomarcadores sensíveis e específicos para várias doenças, incluindo doenças neurológicas, podendo ser obtido de forma não invasiva, representando assim um método de eficiente detecção e custo baixo. OBJETIVOS: Analisar o perfil de expressão dos microRNAs miR-629-3p, miR-1202, miR1225-5p na amígdala, hipocampo e sangue de pacientes submetidos a cirurgia para tratamento da epilepsia do lobo temporal mesial refratários ao tratamento medicamentoso e investigar se os mesmos podem auxiliar como biomarcadores de diagnóstico e prognóstico para a epilepsia. PACIENTES E MÉTODOS: Foram utilizadas amostras de amígdalas, hipocampos e sangue de 20 pacientes com ELTM, sendo 10 com boa evolução pós-operatória (Engel I) e 10 com evolução pós-operatória insatisfatória (Engel III e IV), e para controle foram utilizados 10 amostras de amígdalas e 10 de hipocampos de necrópsias, assim como 10 amostras de sangue de indivíduos saudáveis. A análise de expressão dos miRNAs foi feita utilizando a técnica de RQPCR. RESULTADOS e CONCLUSÕES: Os miRNAs miR-629-3p, miR-1202 e miR- 1225-5p apresentaram-se hiperexpressos no sangue de pacientes com ELTM, podendo sugerir um possível papel de biomarcadores auxiliando no diagnóstico da ELTM. Os miRNAs-629-3p, 1202 e 1225-5p apresentaram aumento nos níveis de expressão sanguíneos progressivos entre os grupos controle, Engel I e Engel III e IV respectivamente, apresentando também possível potencial de biomarcadores no prognóstico cirúrgico entre Engel I e Engel III e IV. / INTRODUCTION: Epilepsy of the temporal lobe is the most common form of partial epilepsy, occurring in about 40% of patients. In TLE epileptic seizures may originate in the cortical region, which is less common. However they occur more frequently in temporal lobe mesial structures, represented primarily by the hippocampus and / or amygdala. A greater understanding of the epilepsy molecular basis is necessary when aiming to implement new treatments possibilities. Within this field of study, one of the major challenges for neuroscience today is the development of biomarkers that facilitate the diagnosis and prognosis for epilepsy. Recently, with the development of some researches and new techniques in the field of molecular biology, it demonstrate that microRNAs circulating in the blood are sensitive and specific biomarkers for various diseases, including neurological diseases and they can be obtained noninvasively, thus representing a low cost method of efficient detection. OBJECTIVES: To analyze the expression profile of miR-629-3p, miR-1202, miR1225-5p microRNAs in the amygdala, hippocampus and blood of patients operated to treat the mesial temporal lobe epilepsy refractory to drug treatment and investigate whether they can be used as biomarkers for epilepsy diagnosis and prognosis. PATIENTS AND METHODS: Amygdala, hippocampus and blood samples of 20 patients with MTLE were used; 10 with good postoperative outcome (Engel I) and 10 with poor postoperative outcome (Engel III and IV), and for the control group 10 amygdalas and 10 hippocampus of necropsy, as well as, 10 samples blood from healthy individuals. The analysisof the expression of miRNAs was performed using RQ-PCR. RESULTS AND CONCLUSION: MiRNAs miR-629-3P, miR-1202 and miR- 1225-5P were hyper-expressed in the blood of patients with MTLE, and may suggest a possible role of biomarkers in the diagnosis of MTLE. miR-629-3p, miR-1202 and miR-1225-5p were progressively expressed in the blood of patients in the control, Engel I and Engel III and IV groups respectively, representing also potential biomarkers for surgical prognosis between Engel I and Engel III and IV.

Ratos que não expressam a proteína prion celular (PrPc) são mais sensíveis a crises epilépticas induzidas por diferentes protocolos. O hipocampo desses animais apresenta um brotamento supragranular de fibras musgosas semelhante ao observado em pacientes com epilepsia de lobo temporal relacionada a esclerose hipocampal (ELT-EH). Esses achados sugerem que a PrPc pode estar envolvida na epileptogênese da ELT-EH. Nós estudamos nessa tese a localização imunoistoquímica da PrPc no hipocampo de animais submetidos ao modelo de epilepsia de lobo temporal por pilocarpina (MELTP)em diferentes tempos de status epilepticus em ratos. Nesse trabalho induzimos estado de mal epileptico (EE) com o uso de pilocarpina em três diferentes grupos de ratos Wistar adultos. Os animais foram sacrificados 18 horas, 5 dias e 2 meses após a indução do EE. Os resultados foram comparados com cérebros controles de ratos que receberam injeções de solução salina. As lâminas foram processadas para coloração por hematoxilinaeosina, imunohistoquímica e neo-Timm. Observamos um aumento da expressão de PrPc nas regiões CA1 e CA3 do hipocampo 18 horas depois da injeção de pilocarpina. Essa expressão aumentada persistiu na região CA1 no quinto dia após a injeção. Não observamos diferenças significativas na expressão de PrPc durante a fase aguda do MELTP nas regiões CA2 e granular do hipocampo. No grupo crônico (2 meses) a PrPc foi observada na mesma localização em que se observou brotamento de fibras musgosas. Concluímos com esse trabalho que a expressão da PrPc é diferente nas diversas fases do modelo de epilepsia induzido por pilocarpina. A expressão transitória da proteína prion durante a fase aguda do modelo pode refletir mudanças de expressão visando tornar as células mais resistentes ao dano induzido pelas crises convulsivas. Alternativamente, essa expressão aumentada pode estar relacionadas à apotose ou então às fases iniciais da neuroplasticidade. A expressão de PrPc na mesma região dos brotamentos de fibras musgosas na fase crônica pode estar relacionada à neuroplasticidade, epileptogênese, neurotransmissão ou, ainda, estar implicada na proteção celular contra crises convulsivas recorrentes. Devido aos diversos achados relacionados a PrPc, sugerimos que o modelo de epilepsia do lobo temporal induzido pela pilocarpina possa ser um interessante modelo para o estudo do papel fisiológico da PrPc. / Mice lacking cellular prion protein (PrPc) are more sensitive to seizures induced by four different pharmacological protocols. The hippocampal formation of these animals exhibits supragranular mossy fiber sprouting which resembles that observed in patients with mesial temporal lobe epilepsy related to hippocampal sclerosis (MTLEHS). These findings suggest that the PrPc may be involved in epileptogenesis in MTLE-HS. Here we investigated the immunohistochemical localization of the PrPc in the hippocampus of animals submitted to the pilocarpine model of temporal lobe epilepsy (PMTLE). Status epilepticus (SE) was induced with pilocarpine in three different groups of adult Wistar rats. The animals were sacrificed 18 hours, 5 days, and 2 months after SE induction and the results were compared to the respective saline-injected control animals. Slices were processed for hematoxylin-eosin, PrPc immunohistochemistry and neo-Timm .PrPc was increased in the CA1 and in CA3 regions of the hippocampus 18 hours after pilocarpine injection. PrPc continued to be increased in the CA1 region of the hippocampus five days after pilocarpine injection. In the CA2 and granular regions of the hippocampus we did not observe significant differences in PrPc expression during the acute phase of PMTLE. In the chronic group, PrPc was expressed co-localized with mossy fiber sprouting. Cellular prion protein is differentially expressed at different phases of the pilocarpine model of epilepsy. Transient expression of PrPc during the acute phase of the pilocarpine model may reflect changes which may render cells more resistant to seizure-induced damage and may be related to apoptosis or may to the initial phases of neuroplasticity. During the chronic period, PrPc is co-expressed in the same regions of mossy fiber sprouting. In chronic animals, PrPc might be related to neuroplasticity, epileptogenic processes, neurotransmission, or alternatively may be implicated in cellular protection against recurrent seizures.

A epilepsia é a segunda causa mais freqüente de doenças neurológicas em adultos. A maioria dos pacientes epilépticos apresenta epilepsia do lobo temporal (ELT), cuja zona epileptogênica está localizada no lobo temporal. Altas taxas de psicopatologias são observadas em pacientes com epilepsia, principalmente ELT, quando comparados com a população geral. Uma vez que o neurotransmissor serotonina (5-HT) contribui com o neurodesenvolvimento, funcionalidade e plasticidade do cérebro adulto, alterações na neurotransmissão serotoninérgica poderiam contribuir para a etiologia da epilepsia. Além disso, a disfunção na atividade serotoninérgica no cérebro poderia aumentar a susceptibilidade a psicopatologias nos pacientes com epilepsia. Nesta linha, estudos de PET demonstraram uma diminuição no potencial de ligação dos receptores de serotonina (5-HT1A) em pacientes com epilepsia do lobo temporal, sendo que esta diminuição parece ser mais proeminente em pacientes epilépticos com depressão. Assim, genes relacionados com a neurotransmissão serotoninérgica são importantes candidatos para estudos de associação com a epilepsia. No presente trabalho, nós avaliamos o impacto de polimorfismos no gene do transportador da serotonina (5-HTT) e no gene do receptor 5-HT1A na ELT e em suas comorbidades psiquiátricas. O gene do transportador da serotonina apresenta dois polimorfismos com consequências funcionais na sua expressão: uma inserção/deleção de 44 pares de base na região flanqueadora 5’ (5-HTTLPR), e um número variável de repetições em tandem (VNTR) no intron 2 (5-HTTVNTR). O gene codificador do receptor 5-HT1A contém um polimorfismo de troca única de base (SNP) na região promotora (C-1019G) que altera a expressão gênica. Foram incluídos neste estudo 175 pacientes com ELT, dos quais 155 tinham avaliação neuropsiquiátrica, e 155 controles saudáveis. Primeiramente foi avaliado o impacto dos polimorfismos 5HTTLPR, 5HTTVNTR e C- 1019G na epilepsia do lobo temporal. Analisando os genótipos do 5-HTTVNTR e 5- HTTLPR combinados pela atividade transcricional, os genótipos de baixa expressão gênica foram mais freqüentes nos pacientes com ELT que nos controles saudáveis (O.R.=3.24; 95% I.C.=1.08 a 9.73; p=0.036). Esta associação com genótipos de baixa atividade trascricional do 5-HTT poderia estar relacionada com alterações funcionais do sistema serotoninérgico, aumentando o risco para epilepsia. Entretanto, não foi encontrada associação entre o polimorfismo C-1019G e a ELT. Na segunda parte deste trabalho, nós avaliamos a influência destes polimorfismos nas comorbidades de doenças psiquiátricas, entre elas transtorno de humor e ansiedade, em pacientes com ELT. Não foi encontrada diferença significativa na frequência dos polimorfismos no gene do transportador da serotonina (5-HTT) entre pacientes com ou sem comorbidade psiquiátrica. Entretanto o polimorfismo C-1019G foi associado com transtorno de ansiedade nos pacientes com ELT. Baseado em nossos resultados, sugerimos que alterações em genes relacionados à serotonina, como 5-HTT e 5-HT1A, poderiam estar envolvidas na gênese da ELT e nas características clínicas desta doença. Além disso, nós acreditamos que estudos futuros realizados com essa metodologia serão importantes para o estabelecimento das bases genéticas envolvidas nas manifestações neuropsiquiátricas da epilepsia do lobo temporal. / Epilepsy is the second most frequent cause of neurological disorders in young adults. The majority of the patients suffer from temporal lobe epilepsy (TLE). Higher rates of psychopathology are observed in patients with epilepsy, especially in those with TLE. Since neurotransmitter serotonin (5-HT) contributes to neurodevelopment, functionality and plasticity of the adult brain, serotonin may contribute to the etiology of epilepsy. Moreover, the impairment of serotoninergic activity in the brain may enhance susceptibility to psychopathologies in patients with epilepsy. In this line, PET studies showed a decreased serotonin receptor 1A binding in TLE patients, and this alteration seems to be higher in epileptic patients with depression. In this study we evaluated the impact of serotonin transporter (5-HTT) gene and serotonin receptor 1A (5-HT1A) polymorphisms over TLE and its psychiatric comorbidities. The 5-HTT gene has two polymorphisms with functional consequences: a 44 base pairs insertion/deletion polymorphism in the 5’ flanking region of this gene (5-HTTLPR), and a variable number of tandem repeats in the intron 2 (5-HTTVNTR). The gene encoding serotonin receptor 1A contains a single nucleotide polymorphism (SNP) in the promoter region (C-1019G) that regulates gene expression. In this study, were included 165 TLE patients, 155of these had been evaluated for neuropsychiatric disease, and 110 health controls. We first evaluated the impact of 5HTTLPR, 5HTTVNTR and C-1019G in temporal lobe epilepsy. When 5-HTTVNTR and 5-HTTLPR genotypes were combined by transcriptional efficiency, the low expressing genotypes were more frequent in TLE patients than in healthy controls (O.R.=3.24; 95% I.C.=1.08 a 9.73; p=0.036). This could be related to functional alterations and outgrowth inhibition of the serotonin system, and subsequently enhance the risk to epilepsy in adulthood. However we did not find an association between C-1019G and TLE. In the second part of this work we evaluated the influence of these polymorphisms on the risk for psychiatric diseases in these patients, among them mood and anxiety disorder. There were no significant differences between genotypes frequencies of 5-HTT polymorphisms and presence of any psychiatry disease. However, the C-1019G polymorphism was associated with anxiety disorder in TLE patients. Based in our results, we suggest that alteration in serotonin related genes, such as 5-HTT and 5- HT1A, might be involved in the genesis of TLE and in clinical characteristics of this disease. Moreover we believe that further studies involving molecular methodologies will be important to establish the genetic bases involved in the neuropsychiatric manifestations of TLE.

Introdução: A epilepsia é uma doença caracterizada principalmente pela recorrência espontânea de crises não provocadas que podem ser desencadeadas por vários fatores. A relação entre epilepsia e comorbidades psiquiátricas é reconhecida há séculos, no entanto, o amplo espectro de comorbidades neuropsiquiátricas tem sido mais apropriadamente investigado ao longo dos últimos anos. É plausível pensar em mecanismos genéticos e epigenéticos que possam estar ligados ao desenvolvimento da epilepsia e/ou pelo menos aos transtornos psiquiátricos na epilepsia, uma vez que a associação entre algumas formas de epilepsia e comorbidades psiquiátricas são altamente prevalentes. BDNF é membro da família das neurotrofinas, sendo crucial nos sistemas neurotransmissores. Acredita-se que pode desempenhar um papel na patogênese e resposta a tratamentos em diferentes doenças neuropsiquiátricas. A serotonina tem influência sobre o equilíbrio inibitório/excitatório cortical e subcortical, participando em vários processos fisiológicos e patológicos do cérebro, fato que, acredita-se que pode estar relacionado a epileptogênese. A metilação é o mecanismo de mudança epigenética mais estudado e sua ocorrência na região promotora de um gene pode levar ao silenciamento das suas funções. Objetivos: Avaliar o perfil de metilação da região promotora dos genes BDNF e SLC6A4 em uma amostra de pacientes com diagnóstico de epilepsia do lobo temporal e um grupo controle, comparando esse perfil com características clínicas e psiquiátricas que podem estar associadas à doença. Métodos: Foram analisados 172 pacientes com epilepsia do lobo temporal (ELT), selecionados no Ambulatório de Epilepsia do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA). Nesta amostra, um total de 139 foram avaliados por entrevista estruturada de acordo com os critérios comtemplados pelo DSM-IV. Primeiramente averiguou-se a relação entre o status de metilação dos promotores dos exons I e IV do gene BDNF e a possível correlação com ELT. Outra análise realizada buscou avaliar o perfil de metilação nos promotores dos genes BDNF e SLC6A4 em pacientes com epilepsia do lobo temporal com ou sem comorbidades psiquiátricas associadas. A análise de metilação foi realizada pelo método de High Resolution Melting seguido por sequenciamento. Resultados: Pacientes com epilepsia mostraram ter o promotor do éxon I do gene BDNF mais metilado enquanto que o éxon IV mostrou uma prevalência do perfil não metilado quando comparado aos controles. Não houve diferenças entre o status de metilação e as características clínicas dos pacientes com epilepsia estudados. Com relação à segunda análise, o status metilado em relação aos promotores do gene SLC6A4 e BDNF foi encontrado em 17 pacientes (12,2%) e o não metilado ocorreu em 122 pacientes (87,8%). Não houve diferenças estatísticas entre status de metilação dos promotores e as principais características do TLE. Não houve diferenças significativas em relação as comorbidades neuropsiquiátricas estudadas. Conclusão: Observamos alterações seletivas na metilação do DNA em regiões promotoras do gene BDNF. Não houve diferenças significativas quanto ao padrão de metilaçao e as características clínicas dos pacientes com epilepsia. A contribuição da metilação seletiva em BDNF e SLC6A4 para epileptogênese, características da epilepsia ou comorbidades psiquiátricas associadas à epilepsia precisa ser melhor explorada. / Background: Epilepsy is a disorder primarily characterized by the spontaneous recurrence of unprovoked seizures that can be triggered by multiple factors. The relationship between epilepsy and psychiatry comorbidities has been recognized for centuries. However, the wide spectrum of neuropsychiatric comorbidities has been more precisely investigated over the past years. It is plausible to think that genetic and epigenetic mechanisms may be linked to the development of psychiatric disorders in epilepsy, since the association between some forms of epilepsy and psychiatric comorbidities are highly prevalent. BDNF is a member of the neurotrophin family, being crucial in neurotransmitter systems. It is believed that it may play a role in pathogenesis and treatment response in different neuropsychiatric disorders. Serotonin has an influence on the inhibitory / excitatory cortical and subcortical balance participating in various physiological and pathological processes in the brain, and it is believed that may be related to epileptogenesis. Methylation mechanism is the epigenetic change most studied and its occurrence in the promoter region of a gene can lead to the silencing of their functions. Objectives: To evaluate the methylation profile of the promoter region of BDNF and SLC6A4 genes in a sample of patients diagnosed with temporal lobe epilepsy and a control group, comparing this profile with clinical and psychiatric characteristics that may be associated with disease. Methods: A total of 172 patients with temporal lobe epilepsy (TLE) were analyzed, selected at the Epilepsy Outpatient Clinic of Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA). In this sample, a total of 139 structured interview were evaluated according to the criteria contemplated by the DSM-IV. First analysis examined the relationship between the methylation status of the promoter of exons I and IV of the BDNF gene with TLE. Further analysis was sought to evaluate the methylation profile in the promoters of BDNF and SLC6A4 genes in patients with temporal lobe epilepsy with or without psychiatric comorbidities associated. Analyses were performed by High Resolution Melting method followed by sequencing. Results: Patients with epilepsy showed more methylated status in exon I promoter of BDNF gene and exon IV showed a prevalence of unmethylated profile when compared with controls. There were no differences between the methylation status and clinical characteristics of the patients with epilepsy. Regarding the second analysis, methylated status at the promoters of SLC6A4 and BDNF genes was found in 17 patients (12.2%) and non-methylated status occurred in 122 patients (87.8%). There were no statistical differences between methylation status of the promoters and the main features of TLE or the presence of neuropsiquiatrric comorbidities. Conclusion: It is believed that selective changes in DNA methylation in BDNF promoter regions may turn out to highlight the relation of epigenetic factors in epilepsy. The contribution of selective BDNF and SLC6A4 methylation to epileptogenesis, epilepsy characteristics or psychiatric comorbidities in epilepsy needs to be further explored.

O presente estudo teve como objetivo caracterizar e comparar os diferentes padrões de disparo dos neurônios de CA1 de ratos (controles e com epilepsia induzida pela pilocarpina) e de hipocampo humano cirurgicamente removido para o tratamento da epilepsia do lobo temporal refratária. Em nosso estudo, identificamos os padrões RS (do inglês “regular-spiking”), IB (do inglês “intrinsic bursting”), ROB (do inglês “repetitive oscillatory bursting”) e FS (do inglês “fastspiking”). O padrão FS foi observado somente no tecido humano. De acordo com a freqüência instantânea, observamos diferentes graus de acomodação nos padrões RS, IB e ROB: 1- neurônios que apresentaram acomodação rápida, FRS, FROB (F-do inglês fast), 2- acomodação lenta, SRS, SROB (S-do inglês slow), 3- com acomodação, aIB (a- do inglês accommodation); 4- neurônios sem acomodação WROB e WIB (W-do inglês without) e 5- com latência para o primeiro disparo, LRS (L- do inglês late). O padrão WROB foi observado em ratos controles e tecido humano. O padrão WIB foi observado em ratos epilépticos e tecido humano. O padrão LRS foi encontrado exclusivamente no tecido humano. O estudo comparativo das propriedades elétricas passivas revelou alterações nas propriedades do padrão SRS, entre controles e tecido epiléptico. Além disso, foi observado que a população de neurônios IB estava elevada em ratos tratados com pilocarpina com relação aos controles. Já no tecido humano, esta população estava reduzida. Nossos resultados sugerem que no modelo de epilepsia da pilocarpina e na epilepsia temporal humana ocorram processos de seletividade neuronal distintos. Além disso, este trabalho é pioneiro na caracterização criteriosa dos padrões de disparo neuronal não só em CA1 de roedores, mas principalmente no tecido RESUMO 172 humano. Identificar e caracterizar os disparos neuronais de CA1 humano pode ser a chave para a compreensão da interação entre os neurônios na formação dos circuitos neuronais e maior conhecimento da epileptogênese temporal. / The aim of the present study was to characterize and compare the firing patterns of neurons from the CA1 region of rats (control and pilocarpine-treated) and patients submitted to the surgical removal of part of the hippocampus to treat refractory temporal lobe epilepsy. We identified the following patterns: RS (regular-spiking), IB (intrinsic bursting), ROB (repetitive oscillatory bursting) and FS (fast-spiking). FS was observed only in human tissue. Based on the instantaneous frequency, we found different degrees of accommodation in patterns RS, IB and ROB. 1- neurons with fast accommodation: FRS, FROB (Ffast), 2- slow accommodation: SRS, SROB (S-slow,) 3-with accommodation: aIB (a-accommodation); 4- without accommodation: WROB and WIB (W- without) and 5-latency for the first spike: LRS (L- late). WROB cells were observed in control animals and human tissue. WIB neurons were detected in pilocarpinetreated animals and human tissue. LRS neurons were only found in human tissue. Comparison of passive electrical properties revealed alterations in the properties of SRS neurons between control and pilocarpine-treated animals. In addition, we observed that the population of neurons presenting activity bursts was increased in pilocarpine-treated rats when compared to controls. In human tissue, this population was reduced. Our results suggest that different processes of neuronal selection occur in the pilocarpine epilepsy model and in human temporal epilepsy. Furthermore, this study is the first to characterize in detail the firing patterns not only in rodent CA1 but, particularly, in human tissue. Identifying and characterizing firing patterns in human CA1 might be the key to understand the way neurons interact to form neuronal circuits, something that surely will enlarge our knowledge about the pathophysiology of epilepsy.

Introdução: O Padrão Alternante Cíclico (“CAP”, do inglês - Cyclic Alternating Pattern) é um ritmo fisiológico do sono NREM, que corresponde aos períodos de ativação cíclica expressos por eventos fásicos do sono. O aumento na expressão de taxa do CAP tem sido considerado uma medida de instabilidade e fragmentação do sono. O CAP representa uma condição favorável para a ocorrência de descargas interictais e/ou ictais. A modulação do CAP em pacientes com Epilepsia do Lobo Temporal (ELT) não está bem definida. Objetivos: Analisar a expressão do CAP em pacientes com ELT e comparar com o grupo de controle. Selecionar o grupo de pacientes sem distúrbios do sono que possam influenciar a organização do sono. Métodos: Foi realizado estudo transversal com grupo de controle de comparação. A seleção foi pareada em sexo e idade entre pacientes com ELT e o grupo de controle, obedecendo aos critérios de inclusão e exclusão. Os parâmetros do sono e CAP foram analisados em 13 pacientes com ELT (6 do sexo masculino e 7 do sexo feminino; idade média: 33,8 ± 8,5 anos) e 13 indivíduos sadios (8 do sexo masculino e 5 do sexo feminino; idade média: 26,1 ± 9,2 anos), os quais não apresentaram distúrbios do sono. A comparação dos dois grupos foi realizada através do “teste t” de Student e confirmada pelo “teste U” de Mann-Whitney. Resultados: Os pacientes com ELT apresentaram aumento na taxa de CAP (44,02 ± 5,23 % versus 31,83 ± 3 %; p<0,001) e maior duração do tempo de CAP (133,77 ± 15,56 min. versus 99,38 ± 9,6 min.; p<0,001) em relação aos indivíduos sadios. Não houve diferença na média da duração da fase A (9,27 ± 1,15 seg. versus 8,7 ± 0,61 seg.; p<0,131), e a média da duração da fase B não atingiu diferença significativa (22,92 ± 1,71 seg. versus 21,54 ± 1,78 seg.; p<0,054) entre os dois grupos. A comparação dos parâmetros de sono e de CAP dentro de cada grupo, mostrou não haver diferença entre os gêneros. A análise estatística dos parâmetros do sono em pacientes com ELT evidenciou uma diferença significativa das seguintes variáveis: menor latência ao sono (5,8 ± 2,4 min. versus 14,2 ± 7,6 min.; p=0,002); aumento do número da troca de estágios com média de 91,1 ± 25,7 versus 68,2 ± 12,8; p=0,008; menor duração de estágio IV (30,8 ± 14,8 min. versus 51,4 ± 12,5 min.; p=0,001); maior percentual do estágio III (7,7 ± 2,8% versus 5,7 ± 1,7%; p=0,035); menor percentual do estágio IV (7,9 ± 4% versus 12,9 ± 3,3%; p=0,002) em pacientes com ELT, comparando com o grupo de controle. A análise dos despertares breves demonstrou em pacientes com ELT: maior número de despertares breves em sono (66,5 ± 20 versus 41,8 ± 9; p=0,001); maior número de despertares breves em sono NREM (52,9 ± 19,6 versus 31 ± 9,5; p=0,002); maior duração total de despertares breves em sono (549,1 ± 170,3 seg. versus 357,2 ± 88,5 seg.; p=0,002); maior duração total de despertares breves em sono NREM (436,8 ± 165,7 seg. versus 271,9 ± 95,2 seg.; p=0,006); aumento do índice de despertar breve em sono (10,2 ± 2,9 versus 6,3 ± 1,7; p=0,001); aumento do índice de despertar breve em sono NREM (10,3 ± 3,4 versus 6 ± 2; p=0,001). Não houve diferença significativa de número (13,6 ± 5,6 versus 10,8 ± 3,7; p=0,149), duração total (112,3 ± 48,3 seg. versus 85,3 ± 25,2 seg.; p=0,091) e índice de despertar breve (9,7 ± 3,8 versus 7,4 ± 2,4; p=0,075) em sono REM entre os dois grupos. Todos os pacientes comELT tiveram uma eficiência do sono normal e similar ao grupo de controle (90,4 ± 2,9 % versus 90,6 ± 2,9 %). Conclusões: Os pacientes com ELT apresentam aumento da taxa de CAP e da duração de tempo de CAP em relação ao grupo controle, demonstrando um aumento na instabilidade e fragmentação do sono. O aumento na expressão da taxa de CAP, alterações nos parâmetros de fragmentação e descontinuidade do sono, expressos pelo aumento de número, duração e índice de despertares breves em sono NREM e o número de mudanças de estágios, associados à eficiência normal do sono em nosso grupo de pacientes com ELT, podem sugerir que o CAP tem um papel na modulação do sono. A fragmentação e a instabilidade do sono em pacientes com ELT, provavelmente, ocorrem devido à própria epilepsia e podem refletir a interação do foco epiléptico com os sistemas responsáveis pela manutenção e estabilidade de sono. / Introduction: Cyclic Alternating Pattern (“CAP”) is a NREM sleep physiological rhythm corresponding to periods of cyclical activation expressed by phasic events of sleep. The increase in the CAP rate expression has been considered a measure for sleep instability and fragmentation. CAP offers a favorable condition for interictal and/or ictal discharges. The CAP modulation in patients with Temporal Lobe Epilepsy (TLE) is not well defined. Objectives: Analyze the CAP expression in patients with TLE comparing it with a control group. Select the group of patients without sleep disorders which may interfere with sleep organization. Methods: A transversal study was conducted with a comparing control group. The selection was paired on gender and age between patients with TLE and the control group, in accordance with inclusion and exclusion criteria. The sleep parameters and CAP were analyzed in 13 patients (6 males and 7 females; mean age: 33,8 ± 8,5 years) and 13 healthy individuals (8 males and 5 females; mean age: 26,1 ± 9,2 years) who did not present sleep disorders. The comparison of the two groups was made through Student’s t-test and was confirmed by the Mann-Whitney U test. Results: Patients with TLE showed an increase in the CAP rate (44,02 ± 5,23% versus 31,83 ± 3%; p<0,001) and CAP time was longer (133,77 ± 15,56 min. versus 99,38 ± 9,6 min.; p<0,001) as compared to healthy individuals. There was no difference in the duration average of stage A (9,27 ± 1,15 sec. versus 8,7 ± 0,61 sec.; p<0,131), and the duration average of stage B did not show a significant difference (22,92 ± 1,71 sec. versus 21,54 ± 1,78 sec.; p<0,054) between both groups. The comparison of sleep parameters and CAP within the group showed that there is no difference between the genders. The statistical analysis of sleep parameters in patients with TLE showed a significant difference in the following variables: lower sleep latency (5,8 ± 2,4 min. versus 14,2 ± 7,6 min.; p=0,002); increase in the number of stage shifts with an average of (91,1 ± 25,7 versus 68,2 ± 12,8; p=0,008); lower duration of the stage IV (30,8 ± 14,8 min. versus 51,4 ± 12,5 min.; p=0,001); higher percentage of the stage III (7,7 ± 2,8% versus 5,7 ± 1,7%; p=0,035); lower percentage of the stage IV (7,9 ± 4% versus 12,9 ± 3,3%; p=0,002) in patients with TLE as compared to the control group. The analysis of arousals in patients with TLE showed: a higher number of arousals during sleep (66,5 ± 20 versus 41,8 ± 9; p=0,001); a higher number of arousals during NREM sleep (52,9 ± 19,6 versus 31 ± 9,5; p=0,002); a longer total duration of arousals during sleep (549,1 ± 170,3 sec. versus 357,2 ± 88,5 sec.; p=0,002); a longer total duration of arousals during NREM sleep (436,8 ± 165,7 sec. versus 271,9 ± 95,2 sec.; p=0,006); an increase of arousal index during sleep (10,2 ± 2,9 versus 6,3 ± 1,7; p=0,001); an increase of arousal index during NREM sleep (10,3 ± 3,4 versus 6 ± 2; p=0,001). There was not a significant difference in number (13,6 ± 5,6 versus 10,8 ± 3,7; p=0,149), total duration (112,3 ± 48,3 sec. versus 85,3 ± 25,2 sec.; p=0,091) and arousal index (9,7 ± 3,8 versus 7,4 ± 2,4; p=0,075) during REM sleep between the two groups. All patients with TLE showed a sleep efficiency that is normal and similar to the control group (90,4 ± 2,9% versus 90,6 ± 2,9%).Conclusions: Patients with TLE showed an increase in CAP rate and a longer CAP duration in relation to the control group, demonstrating an increase in the instability and fragmentation of sleep. The increase in the CAP rate expression, alterations in the parameters of sleep fragmentation and discontinuity that as expressed by increase in the number, duration, arousal index during NREM sleep and number of stage shifts, associated with normal sleep efficiency in our group of patients with TLE may suggest that CAP may have influence in the modulation of sleep. Sleep fragmentation and instability in patients with TLE may occur probably due to epilepsy itself, reflecting the interaction of the epileptic foci with the systems responsible for the maintenance and stability of sleep.