Background: Parkinson’s disease (PD) is a complex disease with a multi-factorial aetiology, comprising both genetic and environmental risk factors. The disease pathology is progressive and neurodegenerative where dopaminergic nerve cell death occurs predominantly in the substantia nigra pars compacta (SNpc) with the subsequent loss of the dopamine neurotransmitter in the basal ganglia. The most significant risk factors for PD include an advancing age and a family history of the disease, while environmental and lifestyle risk factors such as pesticide exposure and smoking are widely accepted as risk altering exposures. Currently up to 10% of PD is attributed to Mendelian inherited PD at one of 13 PARK loci in 9 genes. The pursuit of common susceptibility alleles for idiopathic PD has proven challenging with only a few loci reproducibility associated with an altered risk. The aim of this thesis is to study, using a candidate gene case-control design, the potential role of genetic variants in PD. The APOE candidate gene was hypothesized to modify the risk of PD as it is a proven modifier of Alzheimer’s disease (AD). The common pathological finding in PD of elevated levels of iron within the SNpc is proposed to increase the oxidative state of the nerve cells and predispose the dopaminergic neurons to apoptosis. Therefore, susceptibility alleles within the candidate genes that regulate iron metabolism and homeostasis are hypothesized to alter iron metabolism and predispose to iron-induced neurodegeneration in PD. Missense variants and common “tagging” SNPs with the HFE, Transferrin and Transferrin Receptor genes are investigated extensively in this thesis. Finally, autosomal recessively inherited PD can result from mutations in the parkin gene at the PARK2 locus. The final hypothesis explored in this thesis suggests that non-deleterious missense variants in the parkin gene modify the risk for developing sporadic PD. Further genetic variation in the parkin gene such as exon rearrangements is a frequently reported mutation where heterozygosity for these rearrangements may increase the risk of PD. Heterozygous deletions or duplications of exons in the parkin gene provide technical challenges for their detection. In this thesis a novel assay for the detection of these mutations is investigated. Methods: Genotyping was performed using PCR-RFLP for genetic variants in the APOE (E2 and E4 alleles), HFE (C282Y, H63D and S65C), Transferrin receptor (TfR; S142G), Transferrin (Tfn; P570S and G258S), IREB2 genes (L159V) and the parkin gene (S167N, R366W and V380L) in a cohort of 425 PD cases and 387 controls recruited from throughout Queensland, Australia. A tagged SNP high-throughput genotyping approach was then employed to try to replicate single SNP associations in 6 iron-related genes using a cohort of 1034 PD cases and 774 controls. These genetic variants were analysed for direct association with PD risk, age of onset effects as well as potential gene x gene (GxG) and gene x environment (GxE) interactions. Additionally, a quantitative PCR assay was developed to detect heterozygous deletions and duplications within the parkin gene and utilised to screen 43 YOPD cases for these mutations. Results: The initial study of the HFE C282Y variant revealed a significant protective association with PD in the two independent cohorts studied. Further study did not reveal significant associations with PD for the other HFE variants or missense variants within the Tfn and TfR genes. When analysed for GxE interactions, the C282Y, P589S and G277S variants showed evidence for an increased risk of PD in synergy with pesticide and herbicide exposure. Carriers of the risk variant and with toxin exposure were at two-fold increased risk of PD, although the number of individuals in this category was small. A further investigation of the role of common genetic polymorphisms in iron genes revealed only one of the 20 SNPs genotyped using high-throughput multiplex methods, remained significantly associated with PD after correction for age and sex. The rs198855 SNP is downstream of the HFE gene and further implicates a role for HFE in PD. The APOE E4 allele demonstrated modifying effects for the age of PD onset, restricted to the female cases. Analysis of the parkin missense variants also demonstrated a modifying effect on the age of PD onset in carriers of the S167N variant, with putative interactions between the APOE E4 allele, a family history of PD and toxin exposure that further reduced the age of onset. Twenty individuals of the 43 YOPD cases screened demonstrated heterozygous parkin exon rearrangements using the novel qPCR method. Conclusions: Non-synonymous variants within iron-related genes or the parkin gene putatively interact with herbicide and pesticide exposure to increase the risk of PD or modify the phenotype, highlighting the need for future studies to address the multi-factorial aetiology of PD in their study design and analysis. This thesis provides evidence for the association between genetic variation within the HFE locus and PD and for the APOE E4 allele as a modifier of PD.

Parkinson’s Disease (PD) is the second most common neurodegenerative disease in the Western world. It shows a high degree of genetic and phenotypic complexity with many implicated factors, various disease manifestations but few clear causal links. Ongoing research has identified a growing number of molecular alterations linked to the disease. Dopaminergic neurons in the substantia nigra, specifically their synapses, are the key-affected region in PD. Therefore, this work focuses on understanding the disease effects on the synapse, aiming to identify potential genetic triggers and synaptic PD associated mechanisms. Currently, one of the main challenges in this area is data quality and accessibility. In order to study PD, publicly available data were systematically retrieved and analysed. 418 PD associated genes could be identified, based on mutations and curated annotations. I curated an up-to-date and complete synaptic proteome map containing a total of 6,706 proteins. Region specific datasets describing the presynapse, postsynapse and synaptosome were also delimited. These datasets were analysed, investigating similarities and differences, including reproducibility and functional interpretations. The use of Protein-Protein-Interaction Network (PPIN) analysis was chosen to gain deeper knowledge regarding specific effects of PD on the synapse. Thus I generated a customised, filtered, human specific Protein-Protein Interaction (PPI) dataset, containing 211,824 direct interactions, from four public databases. Proteomics data and PPI information allowed the construction of PPINs. These were analysed and a set of low level statistics, including modularity, clustering coefficient and node degree, explaining the network’s topology from a mathematical point of view were obtained. Apart from low-level network statistics, high-level topology of the PPINs was studied. To identify functional network subgroups, different clustering algorithms were investigated. In the context of biological networks, the underlying hypothesis is that proteins in a structural community are more likely to share common functions. Therefore I attempted to identify PD enriched communities of synaptic proteins. Once identified, they were compared amongst each other. Three community clusters could be identified as containing largely overlapping gene sets. These contain 24 PD associated genes. Apart from the known disease associated genes in these communities, a total of 322 genes was identified. Each of the three clusters is specifically enriched for specific biological processes and cellular components, which include neurotransmitter secretion, positive regulation of synapse assembly, pre- and post-synaptic membrane, scaffolding proteins, neuromuscular junction development and complement activation (classical pathway) amongst others. The presented approach combined a curated set of PD associated genes, filtered PPI information and synaptic proteomes. Various small- and large-scale analytical approaches, including PPIN topology analysis, clustering algorithms and enrichment studies identified highly PD affected synaptic proteins and subregions. Specific disease associated functions confirmed known research insights and allowed me to propose a new list of so far unknown potential disease associated genes. Due to the open design, this approach can be used to answer similar research questions regarding other complex diseases amongst others.

Base teórica: A doença de Parkinson (DP) é a segunda enfermidade neurodegenerativa mais frequente, crescendo proporcionalmente com o aumento da idade. É uma doença de comprometimento motor e não motor. Levodopa e agonistas dopaminérgicos (AD) são usados no tratamento da DP, permitindo um controle ótimo dos sintomas nos primeiros anos. Entretanto, em 5 anos, metade dos pacientes terão complicações motoras e nãomotoras induzidas pelo uso de antiparkinsonianos. Manifestações neuropsiquiátricas são frequentes, entre elas depressão, ansiedade, prejuízos cognitivos, sintomas psicóticos e transtorno de descontrole dos impulsos(DI). O DI é uma condição caracterizada pela falência em resistir a impulsos ou tentação de executar atos. O DI está associado ao uso de antiparkinsonianos, em especial, os agonistas dopaminérgicos A identificação desta condição é primordial para seu tratamento e estudo adequados. Na literatura atual, o questionário padrão-ouro foi validado na língua inglesa (QUIP), não existindo uma validação para língua portuguesa. Objetivo: Traduzir e validar o questionário QUIP-CS, em sua versão curta e aplicável no momento presente da DP, para lingua Portuguesa do Brasil Métodos: A versão curta da QUIP (QUIP-CS) foi traduzida para o Português por tradutor juramentado. Após, esta foi avaliada por 5 especialistas em DP no Brasil, sendo sugeridas pequenas correções. A versão corrigida em português foi retrotraduzida para o inglês por 2 tradutores juramentados nativos na língua original da escala (inglês), que compararam suas versões posteriormente, chegando-se a uma nova versão final neste idioma. Esta foi enviada ao autor da escala original, que concordou com esta versão, ou seja, foram mantidas as propriedades semânticas do instrumento. Após, a versão final em Português foi auto-aplicada em 65 indivíduos com diagnóstico de DP em tratamento no ambulatório especializado no HCPA, sendo que, de forma aleatória, para 30 foi aplicado um questionário de avaliação sobre o grau de dificuldade de compreensão de suas perguntas. Resultados: Em uma escala de 1 a 5 pontos, onde 1 era nenhuma compreensão das perguntas e 5, clara compreensão, a média de entendimento pelos pacientes foi de 4,06 +/- 0,69 DP. Conclusão: A avaliação desta versão foi considerada de fácil compreensão pelos próprios pacientes. O artigo para validação da tradução do conteúdo da versão em Português da QUIP-CS está em fase de revisão para publicação. / Background: Parkinson’s disease (PD) is the second most often neurodegenerative disease and proportionally growing with people aging. PD is a disease with motor and nonmotor clinical features. Levodopa and dopaminergic agonists (DA) are used for PD treatment, allowing an exquisite control of the motor symptoms during the first years. However, in five years, half patients will present motor or non-motor complications induced by cronic use of these medications. Neuropsychiatric symptoms are often, for example, depression, anxiety, cognitive impairment, psychotic symptoms and impulse control disorders (ICD). The ICD is characterized by failure on resisting an impulse or on performing an specific act. Identification of the PD affected patients is crucial for proper management and study of this condition. There is an already validated self-reported questionnaire for this purpose, the Parkinson's Disease Impulsive-Compulsive Disorders Questionnaire (QUIP), without equivalent in portuguese language. Objective: To translate and to validate the Portuguese short version of the gold-standard questionnaire for identifying ICDs PD affected patients, applicable at the current moment of PD Methods: QUIP-CS was first translated to Portuguese by a professional translator. This translated version was shown to 5 PD neurologist specialists. in Brazil, being suggested minor modifications on it. This new Portuguese revised version was back translated to English by two independent native English speakers. They were both asked to compare the version one another and checked for differences. Then, they contacted each other and got a final back translated version. This one was sent for the original author, that approved its new version comparing to his original and validated one, with no loss of it’s original properties. The Portuguese corrected version was applied to 65 patients in a random way at PD’s ambulatory at HCPA. From these, 30 were asked to answer a number that would represent their level of QUIP-CS questions’ comprehension. Results: In a 1 to 5 point scale, being 1 no comprehension and 5, total comprehension, the average was 4,06 +/- 0,69 DP. Conclusion: Our results on Portuguese version of QUIP-CS show that QUIP-CS translated and corrected version was easily understood and easily self-applied. The article is under revision to be submitted for publication.

A Doença de Parkinson (DP) é a segunda doença neurodegenerativa mais comum. Atinge 3,3% das pessoas com mais de 64 anos. Com o envelhecimento populacional, sua prevalência deve dobrar. A doença classicamente se caracteriza por degeneração dos neurônios da substantia nigra, afetando principalmente a transmissão dopaminérgica. O tratamento mais eficaz na DP continua sendo a levodopa, um precursor dopaminérgico com excelente resposta motora. Entretanto, à medida que a doença progride, aparece uma série de complicações motoras e não motoras que limitam o tratamento. Para facilitar o reconhecimento destas complicações, foram criados questionários que aumentam a possibilidade de diagnóstico, abordando aspectos motores e não motores. O principal deles é um questionário de 19 itens. Ele consiste em 19 manifestações que o paciente deve assinalar, caso tenha determinado sintoma, e se ele melhora com a próxima dose da medicação. Quando existem pelo menos duas respostas positivas, o questionário tem ótima sensibilidade e especificidade. A Doença de Parkinson tem evolução heterogênea, sendo que uma das causas atribuídas para tal é genética. Tem se estudado muitos genes da rota de dopamina por sua relação íntima com a fisiopatologia e tratamento da doença. O transportador de dopamina (DAT), que realiza a retirada da dopamina da fenda sináptica, desempenha papel fundamental nesta rota. Existe um polimorfismo VNTR com cópias de uma unidade de repetição variando de 3 a 11 com as repetições 9 e 10 sendo os alelos mais comuns. Diversos estudos correlacionaram esse polimorfismo com transtorno do déficit de atenção e hiperatividade quando há 10 repetições e com a Doença de Parkinson quando há 9 repetições. Seria um candidato ideal para avaliação com relação às complicações do tratamento e progressão. Assim, avaliamos pacientes com Doença de Parkinson longitudinalmente para comparar a progressão da doença com polimorfismo do DAT e verificar as complicações associadas ao tratamento. Inicialmente, realizamos uma revisão sistemática das propriedades clinimétricas dos questionários de wearing off. Esta revisão mostrou que o questionário de 9 itens tem sensibilidade de 0,87-1 e especificidade de 0,1-0,69. Já o questionário de 19 itens tem sensibilidade de 0,81-0,9 e especificidade de 0,63-0,8 com ponto de corte igual a 2 itens positivos. Realizamos a validação deste último para português, com boa estabilidade no teste-reteste com correlação intraclasse de 0,87 (IC 95% 0,69-0,95 p < 0,01) e sensibilidade de 0,97 (IC 95% 0,94-1 p < 0,01) e especificidade de 0,71 (IC 95% 0,56-0,85 p < 0,01). Para progressão, foi demonstrada uma associação de sexo feminino e a presença de alelo com 9 repetições como fatores de risco para progressão mais rápida. A progressão em homens medida pelo UPDRS 3 era menor em 1,277 (IC 95% 2,18-0,38 p < 0,01) e pelo UPDRS total era menor em 1,50 (IC 95% 2,92-0,11 p = 0,031). Com presença de alelo com 9 repetições, a progressão do UPDRS 3 era menor em 1,92 (ICC 95% 0,04-1,01 p = 0,0317), e presente mesmo controlando para sexo. Não houve diferença na escala de discinesias ou questionário wearing off. Assim, os resultados obtidos mostraram que o questionário de 19 itens é uma boa ferramenta diagnóstica, sendo validado para português. Além disso, o polimorfismo DAT está associado à progressão mais rápida da DP com 9 repetições. / Parkinson’s disease (PD) is the second most common neurodegenerative disease. It affects 3.3% of people over 64 years. With population aging, its prevalence should double. The disease is classically characterized by degeneration of substantia nigra neurons, mainly affecting dopaminergic transmission. The most effective treatment for PD continues to be levodopa, a dopaminergic precursor with excellent motor response. However, as the disease progresses, there is a number of motor and non-motor complications that limits the treatment. To facilitate the recognition of these complications, questionnaires were created to increase the possibility of diagnosis, addressing motor and non-motor aspects. The main one is a questionnaire of 19 items. It consists of 19 symptoms that the patients should indicate, if they feel particular symptom, and if they get better with the next dose of medication. When there are at least two positive responses, the questionnaire has optimal sensitivity and specificity. Parkinson’s disease has a heterogeneous evolution, and one of the reasons attributed for that is genetic. Many genes of the dopamine route have been studied for their intimate relationship with the pathophysiology and treatment of the disease. The dopamine transporter, with synaptic cleft reuptake, plays a key role in this route. It has a VNTR polymorphism with copies of a repeating unit ranging from 3 to 11 with repetitions 9 and 10 being the most common alleles. Several studies correlated this polymorphism with Attention Deficit Hyperactivity Disorder with 10 repetition allele and Parkinson’s disease with 9 repetition alleles. It would be an ideal candidate for evaluation regarding treatment complications and progression. Thus, we evaluated patients with Parkinson’s disease longitudinally to compare disease progression with DAT polymorphism and to verify treatment-related complications. Initially we performed a systematic review of the clinimetric properties of the wearing off questionnaires. That showed that the questionnaire of 9 items has sensitivity of 0.87-1 and specificity of 01-0.69. The questionnaire of 19 items has a sensitivity of 0.81-0.9 and a specificity of 0.63-0.8 with a cut-off point of 2 items. We performed the validation of the latter for Portuguese, with good stability in the testretest with intraclass correlation of 0.87 (95% CI 0.69-0.95 p < 0.01) and sensitivity of 0.97 (CI 95% 0.94-1 p < 0.01) and specificity of 0.71 (95% CI 0.56-0.85 p < 0.01). We demonstrated a female association and presence of 9 DAT allele repetition as risk factors for faster progression. The progression in men ofwith UPDRS 3 was lower in 1.277 (95% CI 2.18-0.38 p < 0.01) and total UPDRS was lower in 1.50 (95% CI 2.92-0.11 p = 0.031). With the presence of allele with 9 repetitions the progression of UPDRS 3 was lower in 1.92 (ICC 95% 0.04-1.01 p = 0.0317), and present even correcting sex. There was no difference in the dyskinesia scale or wearing off questionnaire. Thus, the results obtained showed wearing off questionnaire is a good tool for clinical and research, and it is validated to Portuguese. Also, DAT polymorphism is associated with faster PD progression with 9 repetition allele.

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Due to that, the upper limb motor control is impaired even on single task (isolated manual task) and dual task (manual task and posture control). Because these sort of tasks are performed during activities of daily living, the role of asymmetry on those task must be clarified to elucidate the effects of disease on PD functionality and thus guide the therapists choose more effective interventions. Among strategies of intervention on PD motor impairments, two strategies that deserve special attention are the instruction of external focus of attention and mirror therapy (MT). Both interventions might be potentially effective to facilitate motor learning. Aims: to assess the role of PD asymmetry on upper limbs motor control and postural control in conditions of single versus dual task; and tasks with attentional focus with instructions versus external focus as well as to verify the effect of MT on upper limbs motor control more affected on postural control of PD patients. Methods: Twenty PD patients were submitted to assessments on: Upper Limb motor control (kinematic analysis) and postural control (kinetics analysis), in single and dual task conditions, with and without external focus of attention. Posteriorly, the subjects were distributed in two different groups: GI1 and GI2. The MT protocol consisted in a unilateral home therapy on less affected upper limb, performed 30 minutes a day, five days a week, during 6 consecutives weeks. To assist the subjects of GI1, they performed this protocol using a visual feedback (mirror therapy). Both groups were assessed before and after therapy protocol. Results: performance was not different between upper limbs and single and dual tasks, both in single and in dual task. After protocol period, both groups showed improvements on kinematic outcomes (manual dexterity, movement frequency of the hand, hesitation and task performance time improvements, independent of the sort of focus of attention that was used). Conclusion: Manual task is not affected by PD asymmetry on single and dual task. The external focus of attention was not effective to improve the task performance in PD patients, and it is not recommended to be performed during dynamic tasks. The therapy protocol with or without visual feedback promotes extended benefits on execution and planning of manual task of more affected upper limb independently of focus of attention, but it is not able to decrease the functional and motor impairments neither improve postural control. Therefore MT seems to be equally effective on manual tasks benefits, however more studies are necessary to confirm this efficacy. / Introdução: a doença de Parkinson (DP) tem o início assimétrico dos sintomas motores e afeta o processamento e a integração das informações proprioceptivas, comprometendo o controle motor dos membros superiores tanto em tarefa singular (tarefa manual isolada) quanto em tarefa dupla (tarefa manual e controle postural). Por estas tarefas serem frequentemente exigidas nas atividades de vida diária, esclarecimentos quanto ao papel da assimetria da doença nessas tarefas podem elucidar sobre os efeitos da doença na funcionalidade dos pacientes e nortear a decisão sobre estratégias de intervenção mais pertinentes. Dentre as estratégias de intervenção para esses comprometimentos encontram-se a instrução de foco de ação externo e a terapia do espelho (TE). Ambas as intervenções podem ser potencialmente eficazes na DP por facilitar a aprendizagem motora. Objetivos: avaliar o papel da assimetria da doença no controle dos membros superiores e do controle postural nas condições de tarefa singular versus dupla e de tarefa com instrução de foco de atenção livre versus foco externo, assim como verificar o efeito da TE no controle motor do membro superior afetado e no controle postural de pacientes com DP. Método: 20 pacientes foram avaliados quanto ao controle dos membros superiores (análise cinemática) e ao controle postural (análise cinética), nas condições de tarefa singular e dupla, foco de atenção livre e externo. Posteriormente, os pacientes foram distribuídos nos grupos GI1 e GI2 e realizaram a intervenção que consistiu de treino unilateral do membro superior menos afetado, com duração de 30 minutos diários, 5 dias consecutivos na semana, durante 6 semanas, em domicílio. Na intervenção somente o GI1 utilizou o feedback visual - TE. Os grupos foram avaliados pré- e pós-intervenção. Resultados: o desempenho não diferiu entre os membros superiores e entre as condições de tarefa singular e dupla. O foco de atenção externo reduziu o desempenho da tarefa manual, tanto na tarefa singular quanto na dupla. Após o período de intervenção, ambos os grupos melhoraram o desempenho nas variáveis cinemáticas – aumentaram a destreza manual e a frequência de movimento da mão, diminuíram a hesitação na realização do movimento e o tempo para realizar a tarefa, independente do foco de atenção empregado. Conclusão: a assimetria da doença não interfere no desempenho da tarefa manual nas condições de tarefa singular e dupla. O foco de atenção externo não foi eficaz em melhorar o desempenho da tarefa manual em pacientes com DP, não devendo ser utilizado em tarefas dinâmicas. A intervenção, com ou sem feedback visual, melhora a execução e o planejamento da tarefa manual do membro superior afetado independente do foco atencional empregado, mas não é capaz de reduzir o comprometimento funcional e motor, nem de melhorar o desempenho do controle postural. Portanto, a TE parece ser igualmente eficaz na melhora do desempenho da tarefa manual, porém, mais estudos são necessários para afirmar sua efetividade. / CNPq: 157894/2013-4

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-11-13Bitstream added on 2014-06-13T19:49:09Z : No. of bitstreams: 1 hamanaka_ayy_me_rcla.pdf: 547632 bytes, checksum: 7798d22c3d41b95d28e897b9f6b472fd (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A instabilidade postural é um dos sinais constatados na doença de Parkinson (DP) e, freqüentemente, está relacionada com quedas. Distúrbio no sistema somatossensorial pode ocorrer na DP e contribuir com o déficit do controle postural. Este distúrbio pode estar relacionado com déficits nos receptores sensoriais, na integração central destas informações ou na resposta motora inapropriada. Contudo, a informação somatossensorial adicional pode auxiliar na manutenção da postura ereta em indivíduos sadios. Desta forma, o objetivo do estudo foi analisar os efeitos da informação somatossensorial adicional, aplicada na sola do pé, no controle postural de adultos jovens, idosos neurologicamente sadios e idosos com DP. Nove participantes de cada grupo mantiveram a postura ereta bipodal, sobre uma plataforma de força, em duas condições: descalço e sobre palmilhas. As palmilhas utilizadas neste estudo foram projetadas com o objetivo de adicionar informação sensorial na sola dos pés. Para isso, as palmilhas possuem elevações em forma de semi-esferas distribuídas em locais estratégicos, onde há maiores concentrações de mecanorreceptores de adaptação lenta e pontos mais utilizados durante a oscilação postural. As variáveis tradicionais da posturografia foram calculadas para analisar o controle postural. Independente das condições, não houve diferença do controle postural entre adultos jovens e idosos neurologicamente sadios, porém, idosos com DP apresentaram aumento na maioria das variáveis calculadas em relação aos outros dois grupos, confirmando estratégias compensatórias para manter a postura ereta. A informação somatossensorial adicional proporcionada pelas palmilhas foi suficiente para melhorar o controle postural dos três grupos analisados. Assim, adultos jovens, idosos sadios e idosos com DP utilizam a informação adicional para reduzir a oscilação postural no plano frontal. / The postural instability is a signal of Parkinson’s disease (PD) and it is often related to falls. Somatosensory system disturbance can occur with PD and it can contribute to impairment in postural control. This impairment can be related to deficits in the sensory receptors, in the central integration of this information or in the inappropriate motor response. However, additional somatosensory information can help in the maintenance of upright quiet stance in healthy individuals. Thus, the aim of this study was to analyze the effects of the additional somatosensory information, applied on the foot sole, on the postural control of young adults, healthy older adults and older adults with PD. Nine participants of each group were asked to maintain an upright quiet bipedal stance on a force plate under two conditions: barefoot and on the insoles. The insoles used in this study were designed to add sensory information on the foot sole. In order to do that, the insoles have elevated half-spheres distributed in strategic sites, where there are higher concentrations of mechanoreceptors of slow adaptation and/or the sites more utilized for postural oscillation. Traditional posturography variables were calculated to analyze the postural control. Independently of the conditions, there were no differences between young adults and healthy older adults in postural control. Almost all variables increased for patients with PD when compared with the other groups, which can be considered as compensatory strategies to maintain the upright stance. The additional somatosensory information provided by the insoles was sufficient to improve postural control of all three groups. Therefore, young adults, healthy older adults and patients with PD were able to use the additional information provided by the insoles to decrease body sway, especially in the frontal plane.

Base teórica: A doença de Parkinson (DP) é a segunda enfermidade neurodegenerativa mais frequente, crescendo proporcionalmente com o aumento da idade. É uma doença de comprometimento motor e não motor. Levodopa e agonistas dopaminérgicos (AD) são usados no tratamento da DP, permitindo um controle ótimo dos sintomas nos primeiros anos. Entretanto, em 5 anos, metade dos pacientes terão complicações motoras e nãomotoras induzidas pelo uso de antiparkinsonianos. Manifestações neuropsiquiátricas são frequentes, entre elas depressão, ansiedade, prejuízos cognitivos, sintomas psicóticos e transtorno de descontrole dos impulsos(DI). O DI é uma condição caracterizada pela falência em resistir a impulsos ou tentação de executar atos. O DI está associado ao uso de antiparkinsonianos, em especial, os agonistas dopaminérgicos A identificação desta condição é primordial para seu tratamento e estudo adequados. Na literatura atual, o questionário padrão-ouro foi validado na língua inglesa (QUIP), não existindo uma validação para língua portuguesa. Objetivo: Traduzir e validar o questionário QUIP-CS, em sua versão curta e aplicável no momento presente da DP, para lingua Portuguesa do Brasil Métodos: A versão curta da QUIP (QUIP-CS) foi traduzida para o Português por tradutor juramentado. Após, esta foi avaliada por 5 especialistas em DP no Brasil, sendo sugeridas pequenas correções. A versão corrigida em português foi retrotraduzida para o inglês por 2 tradutores juramentados nativos na língua original da escala (inglês), que compararam suas versões posteriormente, chegando-se a uma nova versão final neste idioma. Esta foi enviada ao autor da escala original, que concordou com esta versão, ou seja, foram mantidas as propriedades semânticas do instrumento. Após, a versão final em Português foi auto-aplicada em 65 indivíduos com diagnóstico de DP em tratamento no ambulatório especializado no HCPA, sendo que, de forma aleatória, para 30 foi aplicado um questionário de avaliação sobre o grau de dificuldade de compreensão de suas perguntas. Resultados: Em uma escala de 1 a 5 pontos, onde 1 era nenhuma compreensão das perguntas e 5, clara compreensão, a média de entendimento pelos pacientes foi de 4,06 +/- 0,69 DP. Conclusão: A avaliação desta versão foi considerada de fácil compreensão pelos próprios pacientes. O artigo para validação da tradução do conteúdo da versão em Português da QUIP-CS está em fase de revisão para publicação. / Background: Parkinson’s disease (PD) is the second most often neurodegenerative disease and proportionally growing with people aging. PD is a disease with motor and nonmotor clinical features. Levodopa and dopaminergic agonists (DA) are used for PD treatment, allowing an exquisite control of the motor symptoms during the first years. However, in five years, half patients will present motor or non-motor complications induced by cronic use of these medications. Neuropsychiatric symptoms are often, for example, depression, anxiety, cognitive impairment, psychotic symptoms and impulse control disorders (ICD). The ICD is characterized by failure on resisting an impulse or on performing an specific act. Identification of the PD affected patients is crucial for proper management and study of this condition. There is an already validated self-reported questionnaire for this purpose, the Parkinson's Disease Impulsive-Compulsive Disorders Questionnaire (QUIP), without equivalent in portuguese language. Objective: To translate and to validate the Portuguese short version of the gold-standard questionnaire for identifying ICDs PD affected patients, applicable at the current moment of PD Methods: QUIP-CS was first translated to Portuguese by a professional translator. This translated version was shown to 5 PD neurologist specialists. in Brazil, being suggested minor modifications on it. This new Portuguese revised version was back translated to English by two independent native English speakers. They were both asked to compare the version one another and checked for differences. Then, they contacted each other and got a final back translated version. This one was sent for the original author, that approved its new version comparing to his original and validated one, with no loss of it’s original properties. The Portuguese corrected version was applied to 65 patients in a random way at PD’s ambulatory at HCPA. From these, 30 were asked to answer a number that would represent their level of QUIP-CS questions’ comprehension. Results: In a 1 to 5 point scale, being 1 no comprehension and 5, total comprehension, the average was 4,06 +/- 0,69 DP. Conclusion: Our results on Portuguese version of QUIP-CS show that QUIP-CS translated and corrected version was easily understood and easily self-applied. The article is under revision to be submitted for publication.

A Doença de Parkinson (DP) é a segunda doença neurodegenerativa mais comum. Atinge 3,3% das pessoas com mais de 64 anos. Com o envelhecimento populacional, sua prevalência deve dobrar. A doença classicamente se caracteriza por degeneração dos neurônios da substantia nigra, afetando principalmente a transmissão dopaminérgica. O tratamento mais eficaz na DP continua sendo a levodopa, um precursor dopaminérgico com excelente resposta motora. Entretanto, à medida que a doença progride, aparece uma série de complicações motoras e não motoras que limitam o tratamento. Para facilitar o reconhecimento destas complicações, foram criados questionários que aumentam a possibilidade de diagnóstico, abordando aspectos motores e não motores. O principal deles é um questionário de 19 itens. Ele consiste em 19 manifestações que o paciente deve assinalar, caso tenha determinado sintoma, e se ele melhora com a próxima dose da medicação. Quando existem pelo menos duas respostas positivas, o questionário tem ótima sensibilidade e especificidade. A Doença de Parkinson tem evolução heterogênea, sendo que uma das causas atribuídas para tal é genética. Tem se estudado muitos genes da rota de dopamina por sua relação íntima com a fisiopatologia e tratamento da doença. O transportador de dopamina (DAT), que realiza a retirada da dopamina da fenda sináptica, desempenha papel fundamental nesta rota. Existe um polimorfismo VNTR com cópias de uma unidade de repetição variando de 3 a 11 com as repetições 9 e 10 sendo os alelos mais comuns. Diversos estudos correlacionaram esse polimorfismo com transtorno do déficit de atenção e hiperatividade quando há 10 repetições e com a Doença de Parkinson quando há 9 repetições. Seria um candidato ideal para avaliação com relação às complicações do tratamento e progressão. Assim, avaliamos pacientes com Doença de Parkinson longitudinalmente para comparar a progressão da doença com polimorfismo do DAT e verificar as complicações associadas ao tratamento. Inicialmente, realizamos uma revisão sistemática das propriedades clinimétricas dos questionários de wearing off. Esta revisão mostrou que o questionário de 9 itens tem sensibilidade de 0,87-1 e especificidade de 0,1-0,69. Já o questionário de 19 itens tem sensibilidade de 0,81-0,9 e especificidade de 0,63-0,8 com ponto de corte igual a 2 itens positivos. Realizamos a validação deste último para português, com boa estabilidade no teste-reteste com correlação intraclasse de 0,87 (IC 95% 0,69-0,95 p < 0,01) e sensibilidade de 0,97 (IC 95% 0,94-1 p < 0,01) e especificidade de 0,71 (IC 95% 0,56-0,85 p < 0,01). Para progressão, foi demonstrada uma associação de sexo feminino e a presença de alelo com 9 repetições como fatores de risco para progressão mais rápida. A progressão em homens medida pelo UPDRS 3 era menor em 1,277 (IC 95% 2,18-0,38 p < 0,01) e pelo UPDRS total era menor em 1,50 (IC 95% 2,92-0,11 p = 0,031). Com presença de alelo com 9 repetições, a progressão do UPDRS 3 era menor em 1,92 (ICC 95% 0,04-1,01 p = 0,0317), e presente mesmo controlando para sexo. Não houve diferença na escala de discinesias ou questionário wearing off. Assim, os resultados obtidos mostraram que o questionário de 19 itens é uma boa ferramenta diagnóstica, sendo validado para português. Além disso, o polimorfismo DAT está associado à progressão mais rápida da DP com 9 repetições. / Parkinson’s disease (PD) is the second most common neurodegenerative disease. It affects 3.3% of people over 64 years. With population aging, its prevalence should double. The disease is classically characterized by degeneration of substantia nigra neurons, mainly affecting dopaminergic transmission. The most effective treatment for PD continues to be levodopa, a dopaminergic precursor with excellent motor response. However, as the disease progresses, there is a number of motor and non-motor complications that limits the treatment. To facilitate the recognition of these complications, questionnaires were created to increase the possibility of diagnosis, addressing motor and non-motor aspects. The main one is a questionnaire of 19 items. It consists of 19 symptoms that the patients should indicate, if they feel particular symptom, and if they get better with the next dose of medication. When there are at least two positive responses, the questionnaire has optimal sensitivity and specificity. Parkinson’s disease has a heterogeneous evolution, and one of the reasons attributed for that is genetic. Many genes of the dopamine route have been studied for their intimate relationship with the pathophysiology and treatment of the disease. The dopamine transporter, with synaptic cleft reuptake, plays a key role in this route. It has a VNTR polymorphism with copies of a repeating unit ranging from 3 to 11 with repetitions 9 and 10 being the most common alleles. Several studies correlated this polymorphism with Attention Deficit Hyperactivity Disorder with 10 repetition allele and Parkinson’s disease with 9 repetition alleles. It would be an ideal candidate for evaluation regarding treatment complications and progression. Thus, we evaluated patients with Parkinson’s disease longitudinally to compare disease progression with DAT polymorphism and to verify treatment-related complications. Initially we performed a systematic review of the clinimetric properties of the wearing off questionnaires. That showed that the questionnaire of 9 items has sensitivity of 0.87-1 and specificity of 01-0.69. The questionnaire of 19 items has a sensitivity of 0.81-0.9 and a specificity of 0.63-0.8 with a cut-off point of 2 items. We performed the validation of the latter for Portuguese, with good stability in the testretest with intraclass correlation of 0.87 (95% CI 0.69-0.95 p < 0.01) and sensitivity of 0.97 (CI 95% 0.94-1 p < 0.01) and specificity of 0.71 (95% CI 0.56-0.85 p < 0.01). We demonstrated a female association and presence of 9 DAT allele repetition as risk factors for faster progression. The progression in men ofwith UPDRS 3 was lower in 1.277 (95% CI 2.18-0.38 p < 0.01) and total UPDRS was lower in 1.50 (95% CI 2.92-0.11 p = 0.031). With the presence of allele with 9 repetitions the progression of UPDRS 3 was lower in 1.92 (ICC 95% 0.04-1.01 p = 0.0317), and present even correcting sex. There was no difference in the dyskinesia scale or wearing off questionnaire. Thus, the results obtained showed wearing off questionnaire is a good tool for clinical and research, and it is validated to Portuguese. Also, DAT polymorphism is associated with faster PD progression with 9 repetition allele.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Parkinson’s disease (PD) is a neurodegenerative disease characterized by a progressive degeneration of dopaminergic neurons in the Substantia Nigra pars compact (SNpc) with consequent depletion of dopamine in the striatum, which gives rise to characteristic motor symptoms of PD. Although its etiology of is unknown, several studies have been suggested that oxidative stress and inflammation play a critical function in the physiopathology of PD and antioxidant and ani-inflammatory agents could be helpful to slown down the dopaminergic neurodegeneration. Thus, many studies have evaluated the potential neuroprotective effect of these agentes, including Carvacrol (CA). CA is a phenolic monoterpene found in essential oils of many aromatic plants and it has a variety of pharmacological effects on Central Nervous System, including antioxidant and anti-inflammatory activities. In this context, the objective of this study was to investigate a possible neuroprotective effect of CA in two rat models of PD. Two experiments were performed: in the experiment I, male Wistar rats were submitted to repeated administration of a low dose (0.1 mg/kg, s.c.) of reserpine (RES) or vehicle of reserpine (VR) and concomitantly treated with CA at doses of 12.5 or 25 mg/kg (i.p.) or vehicle of carvacrol (VC). Across the treatment, the animal motor behavior was evaluated by catalepsy test, open field test and assessment of oral movements. In the experiment II, male Long-Evans rats were pretreated for seven days with CA at doses of 50 or 100 mg/kg (i.p.) or VC, and were then submitted to unilateral injection of 6-hydroxydopamine (6-OHDA) or vehicle of 6-OHDA into the medial forebrain bundle (MFB). The animals were treated with CA or VC for three weeks after injection. Thereafter, they were assessed for motor behavioral function by open field, cylinder test, rotarod and amphetamine-induced circling test. In both experiments, upon completion behavioral tests, rats were perfused and theirs brains were subjected for tyrosine hydroxylase (TH) immunohistochemical analysis. In the experiment I, the results showed that the CA treatment, in both doses 12.5 e 25 mg/kg, was able to prevent the catalepsy behavior and the development of vacuous chewing movements induced by RES, however, CA failed to revert the decreased locomotor activity induced by RES in the open field test. In addition, CA in both doses prevented the depletion of TH immunostaining induced by RES in the SNpc and dorsal striatum. In the experiment II, the treatment with CA at dose of 50 mg/kg prevented the motor deficits induced by 6-OHDA injection in the open field test, cylinder test and rotarod, and increased the number of rotations induced by amphetamine. Moreover, CA attenuated the dopaminergic neurons damage in the SNpc and dorsal striatum induced by 6-OHDA injection. Taken together, our results suggest that CA shows neuroprotective effect, preventing or attenuating motor and neurochemical impairments induced by RES and 6-OHDA, so it may be regarded a promising therapeutic candidate for the prevention or treatment of PD. / A Doença de Parkinson (DP) é uma doença neurodegenerativa caracterizada por uma degeneração progressiva de neurônios dopaminérgicos da Substância Negra parte compacta (SNpc), o que resulta nas alterações motoras características desta patologia. Embora sua etiologia ainda permaneça desconhecida, vários estudos indicam que o estresse oxidativo e a inflamação exercem uma função crítica na fisiopatologia da DP e agentes antioxidantes e anti-inflamatórios poderiam desacelerar a neurodegeneração dopaminérgica. Assim, tem sido crescente o número de pesquisas relacionadas a investigação do potencial neuroprotetor destes agentes, entre eles, o Carvacrol (CA). O CA é um monoterpeno fenólico encontrado nos óleos essenciais de diversas plantas aromáticas e apresenta uma variedade de atividades farmacológicas sobre o Sistema Nervoso Central, incluindo atividades antioxidante e anti-inflamatória. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi investigar um possível efeito neuroprotetor do CA em ratos submetidos a dois modelos de DP. Foram realizados dois experimentos: no experimento I, ratos Wistar foram submetidos a administração repetida de uma dose baixa (0,1 mg/kg, s.c.) de reserpina (RES) ou veículo da reserpina (VR) e tratados concomitantemente com CA nas doses de 12,5 ou 25 mg/kg (i.p.) ou com o veículo do carvacrol (VC). Ao longo do experimento, os animais tiveram seu comportamento motor avaliado através dos testes de catalepsia, campo aberto e avaliação dos movimentos orais. No experimento II, ratos Long-Evans foram pré-tratados por sete dias com CA nas doses de 50 ou 100 mg/kg (i.p.) ou VC, e então foram submetidos a uma injeção unilateral de 6-hidroxidopamina (6-OHDA) ou veículo no feixe prosencefálico medial (medial forebrain bundle -MFB). Os animais foram tratados com CA ou VC por três semanas após a injeção de 6-OHDA e após este período tiveram seu comportamento motor avaliado através dos testes do campo aberto, cilindro, rotarod e rotações induzidas por anfetamina. Em ambos os experimentos, ao fim dos testes comportamentais, os animais foram perfundidos e seus cérebros foram processados para imunohistoquímica para tirosina hidroxilase (TH). No experimento I, os resultados mostraram que o CA em ambas as doses (12,5 e 25 mg/kg) preveniu o comportamento de catalepsia e o desenvolvimento de movimentos de mastigação no vácuo induzidos pela RES, porém não reverteu a redução da atividade locomotora causada pela RES no teste do campo aberto. O CA em ambas as doses preveniu a redução da marcação de TH induzida pela RES na SNpc e no estriado dorsal. No experimento II, os resultados mostraram que o CA na dose de 50 mg/kg preveniu os déficits motores induzidos pela injeção de 6-OHDA nos testes do campo aberto, cilindro e rotarod, e aumentou o número de rotações induzidas por anfetamina. Além disso, o CA atenuou o dano provocado pela injeção de 6-OHDA nos neurônios dopaminérgicos da SNpc e estriado dorsal. Os resultados obtidos no presente estudo sugerem que o CA apresenta um efeito neuroprotetor, prevenindo ou atenuando as alterações motoras e neuroquímicas induzidas pela RES e 6-OHDA. Desta forma, o CA pode ser considerado um candidato terapêutico promissor para a prevenção ou tratamento da DP.

The aim of the current study was divided into two separate goals, (i) optimization of a number of PCR-based protocols employed for genotyping transgenic mouse lines and (ii) evaluating a protocol for co-detection of mRNA and its correlated protein in the mouse midbrain. The optimization was performed on PCR protocols for genotyping the following transgenic mouse lines; Dat-Cre, Vglut2-Lox, Vglut2-Cre and Vmat2-Lox. Also, two different polymerases were evaluated parallel to each other – KAPA and Maxima Hot Start. One of the main findings from the PCR optimizations were that for the Vglut2-Lox protocol. By decreasing the annealing temp and increasing the MgCl2 the bands appeared brighter.  For the second part of the project, in-situ hybridization (ISH) was used to detect the mRNA expression with a `non-radioactive in situ hybridization´ protocol, using digoxigenin or fluorescein labelled riboprobes (mRNA probes). To detect the correlated protein a basic immunohistochemistry (IHC) protocol with the use of primary and secondary antibodies was implemented. The combined protocol was tested with Nd6 and Grp markers. Before testing to combined the protocols the ISH protocol was performed alone with riboprobes for Girk2, Lpl and Fst. The combined protocol detected mRNA and protein for both the control marker Th and the Nd6 marker. In conclusions, the optimized PCR protocols were optimal when used with the Maxima Hot Start polymerase and the new combined ISH and IHC protocol worked for markers Th and Nd6.