INTRODUÇÃO: Transtornos psiquiátricos com sintomas psicóticos trazem prejuízos ocupacionais e sociais significativos aos seus portadores, com aumento da mortalidade e morbidade. Estes transtornos têm sido estudados como alterações do padrão de conectividade funcional nas redes cerebrais do estado de repouso. Entretanto, tais relatos são mais frequentes em pacientes crônicos, com literatura escassa sobre pacientes em primeiro episódio psicótico, principalmente não realizando comparações entre as redes. OBJETIVO: Este foi um estudo exploratório com objetivo de caracterizar a conectividade funcional cerebral das redes do estado de repouso em pacientes de primeiro episódio psicótico através da ressonância nuclear magnética funcional comparando-os a irmãos e a controles de base populacional. MÉTODOS: A amostra foi composta por por 38 pacientes em primeiro episódio psicótico, 13 irmãos e 41 controles de base populacional. Foram coletadas imagens por ressonância magnética funcional e a conectividade funcional foi obtida através do coeficiente de correlação de Pearson da série temporal do sinal BOLD de 264 regiões de interesse. A comparação da conectividade funcional entre os grupos de participantes foi feita pelo método Partial Least Square. Também foi utilizado o método Behavior Partial Least Square para buscar um padrão de conexões alteradas que estivesse associado a gravidade dos sintomas psicóticos, ao tempo de tratamento e a duração da psicose não tratada. A análise estatística contou com 10.000 permutações e um método de reamostragem e foram considerados significativos valores de p<0.05. RESULTADOS: As alterações nas redes, em sua maioria, foram devido à mudança de correlação positiva para correlação negativa nos pacientes em relação aos controles. As redes com maior número de conexões alteradas entre pacientes e controles foram a rede sensóriomotor mão, Default Mode Network (DMN) e rede visual. As conexões estiveram mais alteradas no lobo frontal direito. Não foi encontrada associação entre o padrão de conectividade funcional dos pacientes e a duração de psicose não tratada, o tempo de tratamento farmacológico e a gravidade da psicose. Na comparação entre pacientes e irmãos, foi encontrada uma tendência à significância de um padrão de conexões alteradas. Não foi encontrada diferença significativa entre o grupo de irmãos e o grupo controle. DISCUSSÃO: Pacientes em primeiro episódio psicótico apresentaram maior segregação das redes do estado de repouso comparados a controles de base populacional, corroborando a hipótese etiológica da Esquizofrenia de uma desconectividade funcional do cérebro. A rede sensório-motor mão surpreendentemente foi a rede com maior número de alterações, apontando a necessidade de mais estudos sobre a mesma. Os irmãos não apresentaram um padrão de conexões do repouso diferente dos controles, não corroborando as hipóteses de que tal grupo apresentaria um padrão intermediário entre pacientes e controles. CONCLUSÃO: Os achados apontam para um uma topologia cerebral amplamente prejudicada já no início da psicose, com uma maior segregação entre as redes do estado de repouso em pacientes de primeiro episódio psicótico. / INTRODUCTION: Psychiatric disorders with psychotic symptoms bring significant occupational and social harm to their patients, with increased mortality and morbidity. These disorders have been studies as changes in the functional connectivity patterns in resting state brain networks. However, reports are more frequently made in chronic patients, with a scarce literature from first episode psychosis patients, mostly not making intra-networks comparison. OBJECTIVE: This was an exploratory study that had the objective of characterize the brain functional connectivity of resting networks in first episode psychosis patients through functional magnetic resonance imaging compared to siblings and to population based controls. METHODS: Final sample consisted of 38 first episode psychosis, 13 siblings and 41 population-based controls. Functional magnetic resonance images were collected in first episode psychosis, siblings and population based controls. Functional connectivity was obtained through the Pearson Correlation Coefficient of 264 regions of interest BOLD signal time series´. Comparison of functional connectivity among groups of participants was made using Partial Least Square method. Behavior Partial Least Square was performed to seek for a pattern associated with illness severity, pharmacological treatment time and duration of untreated psychosis. The statistical analysis was conducted with 10,000 permutations and bootstrap considering significant values of p<0.05. RESULTS: Aberrant network connections were mostrly due to changes of positive correlation to negative correlation in patients compared to controle. The majority of altered connections were found in sensory-motor network, DMN and visual network. The areas most affected were right frontal lobe. It was not found a functional connectivity pattern associated with illness severity, treatment time and duration of untreated psychosis. A tendency difference was found in the connectivity pattern between siblings and patients. No different connectivity pattern was found between siblings and controls. DISCUSSION: First episode psychosis presented more segregated resting state networks than controls, reinforcing the disconnectivity etiology hypothesis for schizophrenia. An unexpected result was sensory-motor hand network being the network with more altered connections, pointing to the need of more studies to comprehend it. The sibling group did not differ from the control group, not corroborating the hypotheses that such a group would present an intermediate pattern between patients and controls. CONCLUSION: The findings point to a largely impaired brain topology already at the beginning of the psychosis, with greater segregation between resting state networks in patients with first episode psychosis.

Introdução: Os receptores ionotrópicos do glutamato, como o N-metil-D-Aspartato (NMDA), estão envolvidos em desordens psiquiátricas. NMDARs são complexos heteroméricos que incorporam tres diferentes subunidades: NR1, NR2 e NR3. Objetivos: quantificar os níveis plasmáticos das subunidades NR1 e NR2 NMDAR em pacientes em primeiro episódio psicótico (PEP), em comparação com os irmãos e controles saudáveis. Métodos: Este é um estudo transversal de PEP na região de Ribeirão Preto, Brasil, sendo o grupo controle composto por indivíduos saudáveis, pareados por idade, sexo e mesma área de abrangência dos casos. Foram coletados 5 mL de amostra de sangue próxima a data de diagnóstico de PEP. A quantificação plasmática das subunidades NR1 e NR2 foi realizada por ELISA. Os dados foram analisados por ANOVA (significante se p<0,05) e curva ROC. Resultados: Foram incluídos 166 pacientes em PEP (idade: x = 30,34 ± 12,2 anos; 64% homens), destes 84 com diagnóstico de psicose não afetiva, 51 com transtorno bipolar e 31 com transtorno depressivo. Foram tambem incluídos 76 irmãos e 166 controles saudáveis. Os níveis plasmáticos das subunidades NR1 e NR2 foram significativamente menores em pacientes com transtornos psicóticos (NR1: x = 71,0 ± 100,3 pg/mL, NR2: x = 2,5 ± 2 ng/ml), transtorno bipolar (NR1: x = 185,7 ± 319,5 pg/ml; NR2: x = 2,1 ± 2,2 ng/ml), transtorno depressivo (NR1: x = 83,2 ±185,0 pg/ml; NR2: x = 2,1± 2,1 ng/ml) em comparação com os irmãos (NR1: x = 140,6 ± 193,8 pg/ml; NR2: = 6,2 ± 1,5 ng/ml) e voluntários saudáveis (NR1: x = 146,7 ± 361,1 pg/ml; NR2: x = 4,8 ± 2,2 ng/ml) [NR1 e NR2, p < 0,001]. Indivíduos com valores plasmáticos de NR2 inferiores a 3,648 ng/mL apresentam um risco 14,72 vezes maior de estar doente (PEP) de quem não possui o NR2 abaixo deste valor. Conclusões: Este é o primeiro estudo relatando a quantificação e a redução das concentrações plasmaticas das subunidades NR1 e NR2 em transtornos psiquiátricos graves quando comparados aos irmãos e controles, podendo a subunidade NR2 ser um candidato a biomarcador plasmático em pacientes com PEP. / Background: Ionotropic glutamate receptors, such as N-Methyl-D-Aspartate (NMDA), are involved in pathophysiology of several psychiatric disorders. NMDARs are described as heteromeric complexes incorporating distincts subunits within a repertoire of three types: NR1, NR2 and NR3. Aim: to quantify the NR1 and NR2 subunits NMDAR plasma levels in patients with first episode psychosis (FEP), compared with siblings and healthy controls. Methods: This is a cross-sectional study of FEP conducted in Ribeirão Preto, Brazil. The control group were composed by healthy subjects matched for age, sex and same coverage area of cases. 5 ml of blood sample were collected next to the date of FEP diagnosis. NR1 and NR2 subunits plasmatic quantification was performed by ELISA. Data were analyzed by ANOVA (significant at p < 0.05) and ROC curve. Results: FEP sample comprised 166 patients (age: x = 30.34 ± 12.2 years; 64% men), of these 84 with a diagnosis of psychotic disorder, 51 with bipolar disorder and 31 with depressive disorder. It was also included 76 siblings and 166 healthy controls. NR1 and NR2 subunits plasma levels were significantly lower in patients with psychotic disorders (NR1: x = 71.0 ± 100.3 pg / ml, NR2: x = 2.5 ± 2 ng/ml), bipolar disorder (NR1: x = 185.7 ± 319.5 pg/mL; NR2: x = 2.1 ± 2.2 ng/ml), depressive disorders (NR1: x = 83.2 ± 185.0 pg/mL; NR2: x = 2.1 ± 2.1 ng/ml) compared with siblings (NR1: x = 140.6 ± 193.8 pg/mL; NR2: x = 6.2 ± 1.5 ng/ml) and healthy volunteers (NR1: x = 146.7 ± 361.1 pg / mL; NR2: x = 4.8 ± 2.2 ng/ml) [NR1 and NR2, p < 0.001]. Interestingly, individuals with NR2 plasma values less than 3.648 ng/ml present 14.72 times a higher risk to be in FEP than other patients. Conclusions: This is the first study reporting the measurement and reduction of NR1 and NR2 subunits plasma concentrations in severe psychiatric disorders when compared to siblings and controls. And highlighting that NR2 subunit can be a candidate for plasma biomarker in patients with FEP.

Orientador: Prof. Dr. João Ricardo Sato / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Neurociência e Cognição, 2016. / Diversos estudos reportaram alterações cerebrais ao longo do curso da esquizofrenia. Até mesmo nos estágios incipientes, como no Primeiro Episódio Psicótico (PEP). Métodos de aprendizagem de máquina podem ser utilizados para análise multivariada de dados de neuroimagem, porém a grande maioria dos estudos os emprega principalmente para previsões entre grupos, como discriminar pacientes com esquizofrenia de controles saudáveis. No presente estudo, foi aplicado o método maximum entropy linear discriminant analysis (MLDA) com o objetivo de buscar um melhor entendimento dos estágios da esquizofrenia. Foram analisados dados neuro-volumétricos provenientes de imagens de ressonância magnética de 143 pacientes crônicos com esquizofrenia, 32 pacientes PEP e 82 controles saudáveis. O método projeta as características multivariadas de um sujeito em um sub-espaço discriminante univariado, provendo um "escore de esquizofrenia". Inicialmente, a performance do MLDA na tarefa de discriminação entre pacientes com esquizofrenia de controles foi avaliada e foram identificados as regiões cerebrais que mais contribuíram para a classificação. Por fim, foram utilizados os escores provenientes do MLDA para realizar uma comparação entre os padrões volumétricos de pacientes PEP e pacientes com esquizofrenia e controles saudáveis. A classificação atingiu uma acurácia balanceada de 72.96%. O grupo PEP apresentou uma distribuição de escores mais similar aos pacientes com esquizofrenia em comparação aos controles saudáveis. Após repetição das análises excluindo as regiões afetadas por medicação anti-psicótica, a acurácia permaneceu aproximadamente a mesma (73.66%), porém os escores do PEP se tornaram mais similares ao grupo controle. Os resultados do presente estudo sugerem que as primeiras estruturas alteradas no PEP podem ser as regiões afetadas por anti-psicóticos. Entre as estruturas mais discriminantes na classificação se encontravam, principalmente, estruturas relacionadas ao sistema límbico e a circuiteria envolvida em comportamentos orientados a objetivos. Em conclusão, nossos resultados sugerem a importância de considerar os efeitos dos anti-psicóticos, a fim de entender os substratos neurais envolvidos na esquizofrenia. / Several studies reported brain changes along the course of the schizophrenia. Even in the early stages, such as first episode psychosis (FEP). Machine learning methods can be applied for multivariate analysis of neuroimaging data, however, they have been employed in most of the studies with main concern in group prediction, such as discriminating schizophrenic patients from healthy controls. In the present study we applied the maximum entropy linear discriminant analysis (MLDA) aiming to a better comprehension of the schizophrenia stages. We analysed brain structures volumetric data from MRI images of 143 patients with chronic schizophrenia, 32 FEP patients and 82 healthy controls. The method projects the multivariate characteristics of a subject onto a univariate discriminant subspace, providing a "schizophrenia score". First, the performance of MLDA in the discrimination task between schizophrenia patients from controls was evaluated and we identified the brain regions that most contribuited to the classification. Finally, we utilized the scores provided by MLDA to make a comparison among the volumetric patterns of FEP patients and schizophrenic patients and healthy controls. The classification achieved a balanced accuracy of 72.96%. We found that the FEP group had a score distribution more similar to patients with schizophrenia in comparison with healthy subjects. After the exclusion of regions affected by antipsychotic medication and repeating MLDA analysis, the accuracy remained approximately the same (73.66%), but the FEP scores became more similar to control group. Our results suggest that the first structures altered in FEP might be the regions affected by antipsychotics. Structures related to the limbic system and the circuitry involved in goal-directed behaviours were the most discriminant regions in the classification. In conclusion, our results suggest the importance of taking into account the brain structural effects of antipsychotic drugs in order to understand the neural substrates involved in schizophrenia.

Introdução: Os receptores ionotrópicos do glutamato, como o N-metil-D-Aspartato (NMDA), estão envolvidos em desordens psiquiátricas. NMDARs são complexos heteroméricos que incorporam tres diferentes subunidades: NR1, NR2 e NR3. Objetivos: quantificar os níveis plasmáticos das subunidades NR1 e NR2 NMDAR em pacientes em primeiro episódio psicótico (PEP), em comparação com os irmãos e controles saudáveis. Métodos: Este é um estudo transversal de PEP na região de Ribeirão Preto, Brasil, sendo o grupo controle composto por indivíduos saudáveis, pareados por idade, sexo e mesma área de abrangência dos casos. Foram coletados 5 mL de amostra de sangue próxima a data de diagnóstico de PEP. A quantificação plasmática das subunidades NR1 e NR2 foi realizada por ELISA. Os dados foram analisados por ANOVA (significante se p<0,05) e curva ROC. Resultados: Foram incluídos 166 pacientes em PEP (idade: x = 30,34 ± 12,2 anos; 64% homens), destes 84 com diagnóstico de psicose não afetiva, 51 com transtorno bipolar e 31 com transtorno depressivo. Foram tambem incluídos 76 irmãos e 166 controles saudáveis. Os níveis plasmáticos das subunidades NR1 e NR2 foram significativamente menores em pacientes com transtornos psicóticos (NR1: x = 71,0 ± 100,3 pg/mL, NR2: x = 2,5 ± 2 ng/ml), transtorno bipolar (NR1: x = 185,7 ± 319,5 pg/ml; NR2: x = 2,1 ± 2,2 ng/ml), transtorno depressivo (NR1: x = 83,2 ±185,0 pg/ml; NR2: x = 2,1± 2,1 ng/ml) em comparação com os irmãos (NR1: x = 140,6 ± 193,8 pg/ml; NR2: = 6,2 ± 1,5 ng/ml) e voluntários saudáveis (NR1: x = 146,7 ± 361,1 pg/ml; NR2: x = 4,8 ± 2,2 ng/ml) [NR1 e NR2, p < 0,001]. Indivíduos com valores plasmáticos de NR2 inferiores a 3,648 ng/mL apresentam um risco 14,72 vezes maior de estar doente (PEP) de quem não possui o NR2 abaixo deste valor. Conclusões: Este é o primeiro estudo relatando a quantificação e a redução das concentrações plasmaticas das subunidades NR1 e NR2 em transtornos psiquiátricos graves quando comparados aos irmãos e controles, podendo a subunidade NR2 ser um candidato a biomarcador plasmático em pacientes com PEP. / Background: Ionotropic glutamate receptors, such as N-Methyl-D-Aspartate (NMDA), are involved in pathophysiology of several psychiatric disorders. NMDARs are described as heteromeric complexes incorporating distincts subunits within a repertoire of three types: NR1, NR2 and NR3. Aim: to quantify the NR1 and NR2 subunits NMDAR plasma levels in patients with first episode psychosis (FEP), compared with siblings and healthy controls. Methods: This is a cross-sectional study of FEP conducted in Ribeirão Preto, Brazil. The control group were composed by healthy subjects matched for age, sex and same coverage area of cases. 5 ml of blood sample were collected next to the date of FEP diagnosis. NR1 and NR2 subunits plasmatic quantification was performed by ELISA. Data were analyzed by ANOVA (significant at p < 0.05) and ROC curve. Results: FEP sample comprised 166 patients (age: x = 30.34 ± 12.2 years; 64% men), of these 84 with a diagnosis of psychotic disorder, 51 with bipolar disorder and 31 with depressive disorder. It was also included 76 siblings and 166 healthy controls. NR1 and NR2 subunits plasma levels were significantly lower in patients with psychotic disorders (NR1: x = 71.0 ± 100.3 pg / ml, NR2: x = 2.5 ± 2 ng/ml), bipolar disorder (NR1: x = 185.7 ± 319.5 pg/mL; NR2: x = 2.1 ± 2.2 ng/ml), depressive disorders (NR1: x = 83.2 ± 185.0 pg/mL; NR2: x = 2.1 ± 2.1 ng/ml) compared with siblings (NR1: x = 140.6 ± 193.8 pg/mL; NR2: x = 6.2 ± 1.5 ng/ml) and healthy volunteers (NR1: x = 146.7 ± 361.1 pg / mL; NR2: x = 4.8 ± 2.2 ng/ml) [NR1 and NR2, p < 0.001]. Interestingly, individuals with NR2 plasma values less than 3.648 ng/ml present 14.72 times a higher risk to be in FEP than other patients. Conclusions: This is the first study reporting the measurement and reduction of NR1 and NR2 subunits plasma concentrations in severe psychiatric disorders when compared to siblings and controls. And highlighting that NR2 subunit can be a candidate for plasma biomarker in patients with FEP.

O reconhecimento de expressões faciais de emoções (REFE) possui valor adaptativo, sendo importante para o funcionamento social e o relacionamento interpessoal. Evidências apontaram que alterações no REFE podem estar associadas a transtornos psiquiátricos como a depressão maior (incluindo o subtipo psicótico) e ao estresse precoce. Associações também foram verificadas entre a vivência de estresse precoce e o desenvolvimento da depressão na vida adulta. Considerando esses aspectos, além da escassez de pesquisas na área envolvendo o subtipo psicótico da depressão, este estudo se justifica pela pertinência de averiguar se a interação entre a depressão psicótica e o estresse precoce altera o REFE. Assim, objetivou-se investigar a possível influência do episódio depressivo psicótico e da história de estresse precoce, considerados individualmente e em interação, sobre a acurácia e vieses no REFE. Adicionalmente, foi investigada a existência de associações entre a gravidade geral do estresse precoce e a acurácia específica no REFE. Participaram do estudo 49 pacientes com diagnóstico de primeiro episódio depressivo maior com características psicóticas e 49 controles saudáveis, emparelhados e subgrupados de acordo com o sexo e a história de estresse precoce. Todos os participantes passaram por uma bateria de avaliações, incluindo uma entrevista diagnóstica padronizada, escalas de avaliação da gravidade de sintomas psiquiátricos e funcionamento global, além de questionários sobre aspectos sociodemográficos, histórico clínico, uso de drogas e medicamentos e história de estresse precoce. Por fim, os participantes foram submetidos à Degraded Facial Affect Recognition Task (DFAR), uma tarefa comportamental de escolha forçada no REFE, composta por fotografias degradadas (i.e., com contraste visual reduzido em 30%) de expressões faciais de neutralidade, alegria, medo e raiva, às quais foram atribuídos rótulos emocionais correspondentes. Os dados foram analisados por meio de estatística descritiva e inferencial, utilizando os testes qui-quadrado ou exato de Fisher, U de Mann-Whitney, ANOVA de três vias com post hoc Bonferroni e Correlação de Spearman. Os principais resultados apontaram que a vivência de estresse precoce foi associada a uma maior acurácia no REFE de alegria nos controles e menor acurácia nos pacientes. O REFE de alegria também foi correlacionado com a gravidade geral do estresse precoce, tendo apresentado uma correlação positiva nos controles e negativa nos pacientes. Alterações no REFE de medo também foram associadas à interação entre depressão psicótica e estresse precoce, mas somente nas mulheres. Aquelas com diagnóstico de depressão psicótica e história de estresse precoce tiveram pior acurácia em comparação com mulheres depressivas psicóticas sem história de estresse precoce e com mulheres saudáveis com história de estresse precoce. Em conclusão, os resultados confirmaram que alterações no REFE foram associadas com a interação entre a depressão psicótica e o estresse precoce. Isso chama a atenção para a importância de se considerar a influência do estresse precoce em interação com outros transtornos psiquiátricos na investigação do reconhecimento emocional. / Facial emotion recognition (FER) has an adaptive value, being important for social functioning and interpersonal relationship. Evidence has indicated that FER alterations may be associated with psychiatric disorders such as major depression (including its psychotic subtype) and with early-life stress. Associations were also found between the experience of early-life stress and the development of depression in adult life. Considering these aspects, as well as the lack of research in this field involving the psychotic subtype of depression, this study is justified by the pertinence of investigating whether the interaction between psychotic depression and early-life stress alters FER. Thus, the objective was to investigate a possible influence of psychotic depressive episode and early-life stress history, considered individually and in interaction, on FER accuracy and bias. In addition, it was investigated the existence of associations between early-life stress general severity and specific FER accuracy. The study included 49 patients with diagnosis of first major depressive episode with psychotic features and 49 healthy controls, matched and subgrouped according to sex and earlylife stress history. All participants underwent a battery of assessments, including a standardized diagnostic interview, assessment scales on severity of psychiatric symptoms and global functioning, as well as questionnaires on sociodemographic aspects, clinical history, drug and medication use and early-life stress history. Finally, participants were submitted to the Degraded Facial Affect Recognition Task (DFAR), a FER forced-choice behavioral task, composed of degraded photographs (i.e., with visual contrast reduced by 30%) portraying facial expressions of neutrality, joy, fear and anger, to which a corresponding emotional label were assigned. Data were analyzed through descriptive and inferential statistics, using chi-square test or Fisher\'s exact test, Mann-Whitney U test, three-way ANOVA with Bonferroni post hoc test, and Spearman\'s correlation test. The main results pointed out that early-life stress experience was associated with greater accuracy in FER of joy in controls and lower accuracy in patients. FER of joy was also correlated with early-life stress general severity, presenting a positive correlation in controls and a negative correlation in patients. Alterations in FER of fear were also associated with the interaction between psychotic depression and early-life stress, but only for women. Those with psychotic depression diagnosis and early-life stress history had worse accuracy compared both to depressed psychotic women with no early-life stress history and to healthy women with early-life stress history. In conclusion, results confirmed that FER alterations were associated with the interaction between psychotic depression and early-life stress. This draws attention to the importance of considering the influence of early-life stress on interaction with other psychiatric disorders in the investigation of emotional recognition.

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

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