Objetivo Geral: O objetivo geral desta tese é investigar os aspectos clínicos, neurobiológicos e cognitivos do transtorno bipolar associados à comorbidade ansiosa, e, mais especificamente, às experiências traumáticas. Métodos: Pacientes ambulatoriais com diagnóstico de Transtorno Bipolar I ou II de acordo com DSM-IV foram recrutados para todos as estudos. No primeiro estudo transversal, 162 pacientes preencheram a escala WHOQOL-BREF, que avalia qualidade de vida. Estes foram divididos de acordo com a presença ou ausência de comorbidade com transtorno de ansiedade, para fins de comparação em relação à qualidade de vida e a variáveis clínicas. Para o segundo estudo, 163 pacientes tiveram sangue coletado para medida de BDNF sérico. Estes pacientes foram divididos de acordo com a presença ou ausência de experiência traumática, conforme os critérios A1 e A2 do DSM-IV, para fins de comparação em relação aos níveis séricos de BDNF e variáveis clínicas. Finalmente, para avaliar a memória emocional, recrutamos 20 pacientes eutímicos e 20 controles pareados por sexo, idade e anos de estudo. Os participantes foram designados a assistir a uma história de conteúdo emocional ou neutro. Uma semana depois um teste de memória foi aplicado.A presença de comorbidade ansiosa no TB está associada a escores mais baixos de qualidade de vida em todos os domínios da WHOQOL-BREF. A piora na qualidade de vida se mantém estatísticamente significativa no domínio psicológico, mesmo depois de controlar para o nível de depressão, como fator de confusão. A presença de comorbidade com transtorno de ansiedade no TB também se mostrou associada ao abuso e à dependência de álcool, à ciclagem rápida, à psicose, ao número de tentativas de suicídio e a um pior funcionamento. A presença de experiências traumáticas no TB está associada ao uso e ao abuso de álcool, à comorbidade com transtornos de ansiedade e a níveis séricos de BDNF mais baixos, em comparação com os pacientes sem eventos traumáticos. Em relação à função da amígdala, os controles normais, conforme o esperado, apresentaram melhor memória para a informação com impacto emocional. No entanto, esse mecanismo de aumento da memória para o conteúdo emocional em relação ao neutro, não foi observado no TB. Além disso, os pacientes bipolares não perceberam apropriadamente o impacto emocional da informação. De forma geral, os pacientes com TB tiveram um pior desempenho na evocação da memória, em comparação com os controles. Discussão: Os resultados indicam que a presença tanto de comorbidade com transtorno de ansiedade quanto de experiências traumáticas no TB estão associadas à maior gravidade das variáveis clínicas. Isso pode ser explicado, em parte, pelos níveis reduzidos de BDNF associados a experiências traumáticas, e em parte, pela disfunção da amígdala, e consequentemente do processamento das emoções, observada no TB. / The aim of this thesis is to examine the clinical, neurobiological and cognitive aspects of bipolar disorder when associated with anxiety comorbidity and, more specifically, with traumatic experiences. Methods: Bipolar Disorder outpatients type I and II, as diagnosed by DSM-IV criteria, were recruited for all studies. In the first study, 162 patients were assessed using the WHOQOL-BREF, as quality of life measure. Subjects with and without anxiety comorbidity were compared in regards of quality of life scores and clinical features. In the second study, 163 patients had blood withdrawn for BDNF measure. The reported TE was assessed using DSM-IV A1 and A2 criteria. Subjects were divided in two groups according to presence or absence of lifetime TE. The levels of BDNF, comorbidity and other clinical features were compared between groups. Finally, in order to evaluate emotional memory, 20 euthymic bipolar patients and 20 sex, age and schooling years matched controls were recruited. Participants were shown a slide show of an emotionally neutral story, or a closely matched emotionally arousing story. One week later participants were assessed on a memory-recall test. Results: Anxiety comorbidity in BD patients was associated with lower scores in all domains of quality of life. The impact of anxiety comorbidity on the psychological domain of the WHOQOL-BREF was kept, even when the current level of depression was added to the model as a confounding factor. Current anxiety comorbidity was also associated with lifetime alcohol abuse and dependence, rapid cycling, lifetime psychosis, number of suicide attempts, and a lower score in a functioning measure. Our results indicated that bipolar patients with a history of TE have alcohol abuse/dependence, anxiety comorbidity, and lower levels of serum BDNF compared with those without a history of TE. The results for emotional memory showed that, as expected, healthy controls presented a clear pattern of increased memory for the emotional content. In contrast, bipolar patients had no enhancement of memory for the emotional content as they recalled both neutral and emotional version in the same manner. The self report of emotional impact of emotional condition was significantly different from neutral condition in controls but not in patients. Bipolar patients also presented a lower overall recall rate than controls. Discussion: The results suggest that either anxiety comorbidity or traumatic experiences in bipolar disorder are associated with a worse clinical presentation. Further, the results suggest that this may be in part explained by lower BDNF levels associated with traumatic events and in part by amygdala dysfunction and, consequently, impaired emotional memory circuitry observed in BD patients.

Uma possível disfunção nos processos intracelulares de transdução de sinais pode estar implicada na fisiopatologia do transtorno bipolar (Soares and Mallinger 2000). Particularmente, a via intracelular do fosfoinositol (PI) pode ser um sitio de disfunção (Soares et al 1997b). Plaquetas, células periféricas, e amostras de cérebro pós-mortem têm sido utilizados como modelos em estudos prévios com o objetivo de investigar esta hipótese. Os achados que emergem destes estudos são consistentes com a hipótese de uma hiperatividade na via do PI na fase maníaca, que pode estar relacionada com a fase do transtorno. Nesta tese de doutoramento está descrita uma série de estudos preliminares que utilizaram um modelo plaquetário para estudar alterações da via do PI em pacientes com transtorno afetivo bipolar, e também em relação ao mecanismo de ação do carbonato de lítio. Utilizando um método para quantificação de fosfoinositois em membrana plaquetária desenvolvido pelo Professor Alan Mallinger e colaboradores na Universidade de Pittsburgh, o passo inicial envolveu o estudo da reprodutibilidade teste/reteste do mesmo, que foi documentada como estando dentro de limites aceitáveis (Soares et al 1999a). Subseqüentemente, conduzimos um estudo preliminar em pacientes bipolares já tratados com monoterapia com o lítio (Soares et al 1999b). Nestes pacientes, alem de estudarmos os níveis de fosfolipídios de membrana comparados com voluntários normais, também estudamos, em colaboração com o Professor Husseini Manji e colaboradores do National Institute of Mental Health (NIMH), EUA, os níveis de subespécies especificas de PKC em plaquetas de pacientes bipolares (Soares et al 2000a). Nossos achados principais destes estudos colaborativos sugerem uma redução dos níveis plaquetários de PIP2, concomitantemente com redução seletiva de subespécies especificas de PKC. Como um passo adicional, também estudamos os níveis de fosfoinositois de membrana em indivíduos bipolares na fase depressiva, quando não medicados, que estavam significativamente elevados comparados com voluntários normais (Soares et al 2001). Por último, conduzimos um ensaio clinico aberto com carbonato de lítio em doses terapêuticas em um grupo pequeno de pacientes bipolares, que sugeriu uma diminuição significativa dos níveis de PIP2 após o tratamento (Soares et al 2000b). Estes estudos documentam uma disfunção na via do PI em plaquetas de pacientes bipolares, possivelmente modulada pelo tratamento com o lítio, sugerindo o envolvimento desta via na fisiopatologia do transtorno e no mecanismo de ação do lítio. não se sabe se tais alterações plaquetárias refletem o que se passa nesta via em neurônios humanos in vivo, o que constitui uma limitação importante, em potencial, desta abordagem. No entanto, na falta de metodologia de neuroimagem que permita o estudo destas vias no cérebro de pacientes vivos, o modelo periférico plaquetário é de valia para se começar a fazer inferências sobre o funcionamento desta via em pacientes bipolares. Estudos futuros com amostras maiores de pacientes que possam segui-los em fases diferentes do transtorno e tentar determinar correlações entre alterações nesta via produzidas pelo lítio e os efeitos terapêuticos desta medicação serão de grande valia.

Objetivo: A glicogênio sintase quinase-3 beta (GSK-3B) é uma enzima presente em diversos sistemas biológicos e está envolvida na fisiopatologia de vários transtornos neuropsiquiátricos, incluindo o transtorno bipolar. No entanto, estudos in vivo da GSK-3B que envolvam pacientes bipolares são escassos. O objetivo do presente estudo foi avaliar a atividade da GSK-3B em plaquetas de pacientes idosos com transtorno bipolar em tratamento, em comparação com idosos saudáveis não medicados. Métodos: Foram obtidas amostras de plaquetas de 63 idosos (transtorno bipolar=31, grupo controle=32). A atividade enzimática foi estimada pela razão entre a expressão da forma fosforilada (inativa) da GSK-3B em relação à expressão de ambas as formas (ativa e inativa) da enzima (GSK-3B total), que fornece uma estimativa inversa da atividade enzimática (um aumento da razão indica menor atividade da GSK-3B). A intensidade dos sintomas foi avaliada pela Escala de Depressão de Hamilton de 21 itens e pela Escala de Mania de Young, e o desempenho cognitivo foi avaliado pelo Cambridge Cognitive Test e pelo Mini- Exame do Estado Mental. Resultados: A forma fosforilada da GSK-3B (fosfo-GSK-3B) e a razão da GSK-3B estavam elevadas em pacientes com transtorno bipolar, quando comparadas aos idosos do grupo controle (p=0,018 e p=0,016, respectivamente). Na avaliação por subgrupos, observaram-se níveis da fosfo-GSK-3B e da razão da GSK-3B mais elevados nos pacientes com transtorno bipolar em uso de lítio, quando comparados aos controles (p=0,030 e p=0,023, respectivamente), mas não quando comparados aos pacientes com transtorno bipolar que não usavam lítio. O uso das demais medicações avaliadas (anticonvulsivantes, antipsicóticos, antidepressivos e 16 benzodiazepínicos) não estava associado a diferenças na fosfo-GSK-3B ou na razão da GSK-3B, quando comparado aos controles. Conclusões: A atividade da GSK-3B está diminuída no presente grupo de idosos com transtorno bipolar em tratamento medicamentoso. A ausência de um grupo de pacientes com transtorno bipolar não medicado, e a não uniformidade das medicações utilizadas não nos permitem afirmar se essa redução se deve à características da doença bipolar em si ou seria influência dos medicamentos utilizados / Objective: Glycogen synthase kinase-3 beta (GSK-3B) is an important enzyme present in various biological systems and it is involved in the pathophysiology of many prevalent neuropsychiatric diseases, including bipolar disorder. However, human studies addressing GSK-3B activity in vivo are scarce. The aim of the present study was to evaluate GSK-3B activity in platelets of elderly patients with bipolar disorder undergoing clinical treatment as compared to healthy older adults unmedicated. Methods: Platelets samples where obtained from 63 older adults (bipolar disorder=31, comparison group=32). Enzymatic activity was estimated by means of the ratio between the expression of the phosphorylated (inactive) form of GSK-3B to the expression of both forms (active and inactive) of the enzyme (total GSK-3B), yielding an inverse estimate of enzymatic activity (higher ratio indicating lower GSK- 3B activity). The magnitude of mood symptoms was evaluated by the Hamilton Depression Scale and Young Mania Rating Scale, and the cognitive performance was assessed by the Cambridge Cognitive Test and the Mini-Mental State Examination. Results: The phosphorylated form of GSK-3B (phospho-GSK-3B) and the GSK-3B ratio were elevated in patients with bipolar disorder as compared to healthy controls (P=.018 and P=.016, respectively). When analyzed by subgroups, phospho-GSK-3B and the GSK-3B ratio were elevated in bipolar patients undergoing lithium treatment as compared to healthy controls (P=.030 and P=.023, respectively), but not when compared to bipolar patients without lithium treatment. The use of other drugs evaluated (anticonvulsants, antipsychotics, antidepressants and benzodiazepines) was not associated with distinct values of either phospho-GSK-3B or GSK-3B ratio, when compared to controls. 18 Conclusions: GSK-3B activity is decreased in this group of older adults with bipolar disorder undergoing pharmacological treatment. The absence of a group of unmedicated bipolar patients and the non-uniform pattern of treatment do not allow us to say whether this reduction is due to characteristics of bipolar illness itself or an influence of the therapeutic drugs in use

Objetivo: A glicogênio sintase quinase-3 beta (GSK-3B) é uma enzima presente em diversos sistemas biológicos e está envolvida na fisiopatologia de vários transtornos neuropsiquiátricos, incluindo o transtorno bipolar. No entanto, estudos in vivo da GSK-3B que envolvam pacientes bipolares são escassos. O objetivo do presente estudo foi avaliar a atividade da GSK-3B em plaquetas de pacientes idosos com transtorno bipolar em tratamento, em comparação com idosos saudáveis não medicados. Métodos: Foram obtidas amostras de plaquetas de 63 idosos (transtorno bipolar=31, grupo controle=32). A atividade enzimática foi estimada pela razão entre a expressão da forma fosforilada (inativa) da GSK-3B em relação à expressão de ambas as formas (ativa e inativa) da enzima (GSK-3B total), que fornece uma estimativa inversa da atividade enzimática (um aumento da razão indica menor atividade da GSK-3B). A intensidade dos sintomas foi avaliada pela Escala de Depressão de Hamilton de 21 itens e pela Escala de Mania de Young, e o desempenho cognitivo foi avaliado pelo Cambridge Cognitive Test e pelo Mini- Exame do Estado Mental. Resultados: A forma fosforilada da GSK-3B (fosfo-GSK-3B) e a razão da GSK-3B estavam elevadas em pacientes com transtorno bipolar, quando comparadas aos idosos do grupo controle (p=0,018 e p=0,016, respectivamente). Na avaliação por subgrupos, observaram-se níveis da fosfo-GSK-3B e da razão da GSK-3B mais elevados nos pacientes com transtorno bipolar em uso de lítio, quando comparados aos controles (p=0,030 e p=0,023, respectivamente), mas não quando comparados aos pacientes com transtorno bipolar que não usavam lítio. O uso das demais medicações avaliadas (anticonvulsivantes, antipsicóticos, antidepressivos e 16 benzodiazepínicos) não estava associado a diferenças na fosfo-GSK-3B ou na razão da GSK-3B, quando comparado aos controles. Conclusões: A atividade da GSK-3B está diminuída no presente grupo de idosos com transtorno bipolar em tratamento medicamentoso. A ausência de um grupo de pacientes com transtorno bipolar não medicado, e a não uniformidade das medicações utilizadas não nos permitem afirmar se essa redução se deve à características da doença bipolar em si ou seria influência dos medicamentos utilizados / Objective: Glycogen synthase kinase-3 beta (GSK-3B) is an important enzyme present in various biological systems and it is involved in the pathophysiology of many prevalent neuropsychiatric diseases, including bipolar disorder. However, human studies addressing GSK-3B activity in vivo are scarce. The aim of the present study was to evaluate GSK-3B activity in platelets of elderly patients with bipolar disorder undergoing clinical treatment as compared to healthy older adults unmedicated. Methods: Platelets samples where obtained from 63 older adults (bipolar disorder=31, comparison group=32). Enzymatic activity was estimated by means of the ratio between the expression of the phosphorylated (inactive) form of GSK-3B to the expression of both forms (active and inactive) of the enzyme (total GSK-3B), yielding an inverse estimate of enzymatic activity (higher ratio indicating lower GSK- 3B activity). The magnitude of mood symptoms was evaluated by the Hamilton Depression Scale and Young Mania Rating Scale, and the cognitive performance was assessed by the Cambridge Cognitive Test and the Mini-Mental State Examination. Results: The phosphorylated form of GSK-3B (phospho-GSK-3B) and the GSK-3B ratio were elevated in patients with bipolar disorder as compared to healthy controls (P=.018 and P=.016, respectively). When analyzed by subgroups, phospho-GSK-3B and the GSK-3B ratio were elevated in bipolar patients undergoing lithium treatment as compared to healthy controls (P=.030 and P=.023, respectively), but not when compared to bipolar patients without lithium treatment. The use of other drugs evaluated (anticonvulsants, antipsychotics, antidepressants and benzodiazepines) was not associated with distinct values of either phospho-GSK-3B or GSK-3B ratio, when compared to controls. 18 Conclusions: GSK-3B activity is decreased in this group of older adults with bipolar disorder undergoing pharmacological treatment. The absence of a group of unmedicated bipolar patients and the non-uniform pattern of treatment do not allow us to say whether this reduction is due to characteristics of bipolar illness itself or an influence of the therapeutic drugs in use

INTRODUÇÃO: O transtorno afetivo bipolar (TAB) e o transtorno obsessivocompulsivo (TOC) estão entre as dez condições médicas mais incapacitantes. No entanto, suas bases neurobiológicas são ainda desconhecidas. Os estudos postmortem podem dar uma boa contribuição para o entendimento da fisiopatologia desses transtornos, pois permitem a comparação das alterações celulares, citoarquitetônicas e moleculares com as manifestações clínicas, além de auxiliarem numa melhor compreensão dos achados dos estudos de neuroimagem. OBJETIVOS: Comparar a densidade neuronal, volume e número total de neurônios do córtex orbitofrontal (COF) e suas sub-regiões: antero-medial (AM), médio-orbitofrontal (MO) e antero-lateral (AL) entre casos psiquiátricos e controles; Verificar se há diferenças de densidade neuronal, volume e número total de neurônios do COF entre os casos de TAB e casos de TOC e controles. MÉTODOS E CASUÍSTICA: 17 encéfalos de indivíduos acima de 50 anos foram coletados, diagnosticados e submetidos a análises estereológicas, sendo três indivíduos acometidos por TAB, sete indivíduos acometidos por TOC e sete controles saudáveis pareados por idade, gênero e hemisfério cerebral analisado. Um hemisfério foi fixado por perfusão com formalina 20% e processado para estudos neuroestereológicos, enquanto o outro teve as 45 regiões de interesse dissecadas e congeladas a -80ºC para futuros estudos moleculares. RESULTADOS: O COF e suas sub-regiões apresentaram menor densidade neuronal no grupo total de casos vs. controles (p < 0,05). No entanto, não houve diferença em relação ao volume. A subregião MO apresentou um número menor de neurônios nos casos que em controles (p < 0,05). Curiosamente, na análise de densidade neuronal das camadas corticais, apenas a camada IV não apresentou diferença estatisticamente significante entre casos e controles. CONCLUSÕES: Nossos achados mostram que alterações no COF podem estar envolvidas com a fisiopatologia do TOC ou TAB, e indicam que podem haver interações entre elas e, além disso, concordam com estudos de imagem funcional e de atividades cerebrais na região MO que nos faz refletir que além de uma perda neuronal, há também uma hipoativação e uma redução funcional. Estudos com um número maior de amostras e com diferenciação celular poderão trazer novas contribuições para o entendimento da fisiopatologia desses transtornos neuropsiquiátricos / INTRODUCTION: Bipolar disorder (BD) and obsessive compulsive disorder (OCD) are within the ten medical condition promoving incapacity worldwide. To date, their neuropathological substrates are yet to be disclosed. Postmortem studies designed to estimate cytoarchitectonic and molecular changes for clinical and imaging correlation, have the potencial to undercover pathophysiological aspects of these conditions. OBJECTIVE: Objective: To compare neuronal density, volume and total neuron number of orbitofrontal cortex (OFC) as a whole and divided by sub-regions: anteromedial (AM), medio-orbitofrontal (MO) and antero-lateral (AL) among BD, OCD and matched controls. METHODS: We used 17 postmortem brains sourced from the Psy- BBBABSG. All the subject were older than 50 years and were classified based on clinical evaluation in BD, OCD and healthy control. Subjects were matched by age, gender and brain hemisphere. One hemisphere were perfusion fixed with 20% formalin and used for neuroestereological studies. The second hemisphere had ROIs dissected and snap frozen for future molecular studies. OUTCOMES: Neuron density in OFC and the sub-regions were decreased in cases vs. controls (p < 0,05). This result was observed in cortical layers analyses with exception of layer IV. We did not observed significant changes in volume. The MO sub-region had reduced total neuron number in cases than in controls (p < 0,05). CONCLUSION: Ours results suggest that OFC changes may be part of BD and OCD pathogenesis. These results go in line with functional imaging findings. Further studies with a higher number of cases and adressing specific neuron types are needed

INTRODUÇÃO: O transtorno afetivo bipolar (TAB) e o transtorno obsessivocompulsivo (TOC) estão entre as dez condições médicas mais incapacitantes. No entanto, suas bases neurobiológicas são ainda desconhecidas. Os estudos postmortem podem dar uma boa contribuição para o entendimento da fisiopatologia desses transtornos, pois permitem a comparação das alterações celulares, citoarquitetônicas e moleculares com as manifestações clínicas, além de auxiliarem numa melhor compreensão dos achados dos estudos de neuroimagem. OBJETIVOS: Comparar a densidade neuronal, volume e número total de neurônios do córtex orbitofrontal (COF) e suas sub-regiões: antero-medial (AM), médio-orbitofrontal (MO) e antero-lateral (AL) entre casos psiquiátricos e controles; Verificar se há diferenças de densidade neuronal, volume e número total de neurônios do COF entre os casos de TAB e casos de TOC e controles. MÉTODOS E CASUÍSTICA: 17 encéfalos de indivíduos acima de 50 anos foram coletados, diagnosticados e submetidos a análises estereológicas, sendo três indivíduos acometidos por TAB, sete indivíduos acometidos por TOC e sete controles saudáveis pareados por idade, gênero e hemisfério cerebral analisado. Um hemisfério foi fixado por perfusão com formalina 20% e processado para estudos neuroestereológicos, enquanto o outro teve as 45 regiões de interesse dissecadas e congeladas a -80ºC para futuros estudos moleculares. RESULTADOS: O COF e suas sub-regiões apresentaram menor densidade neuronal no grupo total de casos vs. controles (p < 0,05). No entanto, não houve diferença em relação ao volume. A subregião MO apresentou um número menor de neurônios nos casos que em controles (p < 0,05). Curiosamente, na análise de densidade neuronal das camadas corticais, apenas a camada IV não apresentou diferença estatisticamente significante entre casos e controles. CONCLUSÕES: Nossos achados mostram que alterações no COF podem estar envolvidas com a fisiopatologia do TOC ou TAB, e indicam que podem haver interações entre elas e, além disso, concordam com estudos de imagem funcional e de atividades cerebrais na região MO que nos faz refletir que além de uma perda neuronal, há também uma hipoativação e uma redução funcional. Estudos com um número maior de amostras e com diferenciação celular poderão trazer novas contribuições para o entendimento da fisiopatologia desses transtornos neuropsiquiátricos / INTRODUCTION: Bipolar disorder (BD) and obsessive compulsive disorder (OCD) are within the ten medical condition promoving incapacity worldwide. To date, their neuropathological substrates are yet to be disclosed. Postmortem studies designed to estimate cytoarchitectonic and molecular changes for clinical and imaging correlation, have the potencial to undercover pathophysiological aspects of these conditions. OBJECTIVE: Objective: To compare neuronal density, volume and total neuron number of orbitofrontal cortex (OFC) as a whole and divided by sub-regions: anteromedial (AM), medio-orbitofrontal (MO) and antero-lateral (AL) among BD, OCD and matched controls. METHODS: We used 17 postmortem brains sourced from the Psy- BBBABSG. All the subject were older than 50 years and were classified based on clinical evaluation in BD, OCD and healthy control. Subjects were matched by age, gender and brain hemisphere. One hemisphere were perfusion fixed with 20% formalin and used for neuroestereological studies. The second hemisphere had ROIs dissected and snap frozen for future molecular studies. OUTCOMES: Neuron density in OFC and the sub-regions were decreased in cases vs. controls (p < 0,05). This result was observed in cortical layers analyses with exception of layer IV. We did not observed significant changes in volume. The MO sub-region had reduced total neuron number in cases than in controls (p < 0,05). CONCLUSION: Ours results suggest that OFC changes may be part of BD and OCD pathogenesis. These results go in line with functional imaging findings. Further studies with a higher number of cases and adressing specific neuron types are needed