Orientador: Guilherme Antonio Moreira de Barros / Resumo: Introdução: A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é uma doença neurodegenerativa, incurável, sem fisiopatologia definida e rapidamente progressiva que é associada à perda dos neurônios motores superiores e inferiores. Como a avaliação da qualidade de vida dos pacientes com ELA é desafiadora diante do impacto da apresentação clínica da doença, há uma grande dificuldade entre os profissionais que atendem estes pacientes em realizar medidas objetivas com os questionários atualmente disponíveis no Brasil. Objetivo: Produzir e validar uma versão do instrumento Amyotrophic Lateral Sclerosis Specific Quality of Life – Short Form (ALSSQOL-SF) em português, adaptado ao contexto cultural brasileiro. Método: Estudo de adaptação transcultural e validação, realizado nas cidades de Botucatu e de São Paulo no período de março de 2017 a novembro de 2018, de acordo com as diretrizes de adaptação cultural e linguística proposto por Beaton et al. (2000), dividido em seis passos. Para a validação de construto foram utilizados os instrumentos The World Health Organization Quality of Life (WHOQOL-bref) e a Escala de Classificação Funcional da Esclerose Lateral Amiotrófica Revisada (ECFELA-R). Para a análise das correlações entre as pontuações do ALSSQOL-SF, WHOQOL-bref e ECFELA-R, foram calculadas correlações de Spearman. O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Faculdade de Medicina de Botucatu – UNESP e da Universidade Federal de São Paulo - UNIFESP, conforme pareceres nº 2.047... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Introduction: Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is an incurable, neurodegenerative, non- defined pathophysiology and rapidly progressive disease that is associated with loss of upper and lower motor neurons. Since the assessment of the quality of life of patients with ALS is a challenge in face to the impact of clinical presentation of this disease, objective measurement with the questionnaires that are currently available in Brazil is a difficult task to be performed by professionals who assist these patients. Aim: To produce and validate the version of the instrument Amyotrophic Lateral Sclerosis Specific Quality of Life - Short Form (ALSSQOL-SF) into Portuguese, adapted to the Brazilian cultural context. Method: It is a cross-cultural adaptation and validation study, carried out in the cities of Botucatu and Sao Paulo from March, 2017 to November, 2018, according to the six steps guidelines of cultural and linguistic adaptation proposed by Beaton et al. (2000). The World Health Organization Quality of Life (WHOQOL-bref) and the Amyotrophic Lateral Sclerosis Functional Rating Scale - Revised (ECFELA-R) were used for construct validation. For the analysis of the correlations between the ALSSQOL-SF, WHOQOL-bref and ECFELA-R scores, Spearman correlations were calculated. The project was approved by the Research Ethics Committee of the Faculty of Medicine of Botucatu - UNESP and of the Federal University of São Paulo - UNIFESP, according to records nº 2.047.943 and nº 2.069.4... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O presente trabalho teve como objetivo geral descrever e analisar os processos de luto e perdas progressivas, vividos por uma pessoa idosa com Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA), consciente destas perdas. Foi realizada uma pesquisa qualitativa, sob o enfoque fenomenológico, a partir de um estudo de caso. Como dados de análise, foram utilizados os relatos de sessões de psicoterapia domiciliar, com o consentimento livre e esclarecido da participante. Por meio desse material, foram selecionados os relatos em que se observavam a temática perda em decorrência da doença. Esses relatos compuseram quatro unidades de significado: Os Movimentos, A Fala, A Segurança e A Independência, caracterizadas pelas perdas mais significativas vividas pela participante durante o processo evolutivo da doença. As duas primeiras unidades estão relacionadas diretamente à doença, uma vez que figuram como características da ELA. As perdas da segurança e da independência estão presentes na maioria das situações de adoecimento. Sobre a vivência descrita nesse trabalho, destacam-se o vínculo familiar, o cuidador principal, a religião e o atendimento domiciliar como fatores que contribuem para o alívio do sofrimento da pessoa com ELA. Com relação à atuação do psicólogo, destacam-se, entre outras ações, a busca de recursos alternativos ao paciente diante das sucessivas perdas, considerando suas idiossincracias e necessidades específicas. A aproximação e o vínculo afetivo entre o profissional e o paciente, bem como o respeito aos seus valores e a sua história de vida são fatores fundamentais para a obtenção desses recursos. Além disso, o psicólogo deve oferecer ajuda e amparo aos familiares que também podem adoecer, necessitando de carinho e atenção profissional. Além da psicoterapia pessoal, para que essa experiência de atendimento tenha resultados positivos e satisfatórios para o estudante, para o profissional e, principalmente, para o paciente e seus familiares, são fundamentais os estudos sobre a morte e o morrer, as supervisões dos casos atendidos, o compartilhamento das vivências / The general objective from this work is to describe and analyze the mourning and progressive losses processes experienced by an elder person with Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS), provided that such person was aware of these losses. Starting from a case study, a qualitative research has been conducted focused on phenomenological aspects. Data from home psychotherapy sessions reports were used, and the participant has consented this usage in a free and informed way. Through this material, a selection process has separated the reports in which the loss theme has been mentioned as a consequence of the disease. These reports have formed four meaning units: Movements, Speech, Safety and Independence, characterized by the most significant losses experienced by the participant during the diseases evolutionary process. The first two units are directly related to the disease, as they are listed as ALS characteristics. Safety and independence issues are experienced by most of the people affected by the disease. Regarding the experience described in this work, its possible to list the family support, the main caretaker, the religion and the home attention as the main factors which may help the person to ease the sufferings caused by ALS. Regarding the psychologist aid, the most important aspect is to seek alternative resources for the patient to help him/her to deal with successive losses, considering the specific idiosyncrasies and needs. The approximation and the emotional connection between the professional and the patient, as well as the respect to the patients values and life story, are vital factors to obtain these resources. Besides, the psychologist shall offer help and support to the family members who are also subject to getting sick. They may also need professional care. Besides the personal psychotherapy, for this attention experience to be successful regarding the student, the professional and specially the patients and their families, the following aspects are vital: studies about death and losses, the supervisions on specific cases, the sharing of experiences and the knowledge about the physical and emotional aspects connected to the disease.

As doenças do neurônio motor (DNM) apresentam grande variabilidade clínica e genética. A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é a forma mais comum de DNM de início tardio. Sua manifestação devastadora e incurável leva a uma profunda perda da qualidade de vida do paciente. A ELA8 é uma forma autossômica dominante de ELA familial causada por mutações no gene VAPB. A proteína VAPB está envolvida com diversos processos celulares. Nossos dados sugerem que a mutação P56S na VAPB diminui a interação dela com outras duas outras proteínas: Tubulina e GAPDH. Por terem sido previamente relacionadas a outras formas de doenças neurodegenerativas, essas proteínas são potenciais pontos-chave para desvendar a patogênese da ELA8 e de outras formas de DNM. Um número significativo de drogas testadas com sucesso em modelos animais de ELA não pôde ser transferido para os pacientes, trazendo à tona a necessidade de novos sistemas de estudo da doença. A tecnologia das iPSC torna possível a reprogramação celular para um estágio de pluripotência, permitindo a modelagem de doenças in vitro. Apresentamos um novo modelo de ELA baseado em células iPSC derivadas de pacientes com ELA8. Este modelo apresenta uma redução dos níveis de VAPB quando comparado com os controles. Contudo, não identificamos os agregados intracitoplasmáticos, característicos dos modelos de super-expressão. Mostramos pela primeira vez que células-tronco embrionárias humanas normais expressam VAPB. Adicionalmente, nossos resultados sugerem que os pacientes com ELA8 teriam uma redução dos níveis de VAPB desde o início de suas vidas e revelam a importância de modelar a ELA num background humano. Dessa forma, sugerimos a hipótese de que quantidades específicas de VAPB sejam cruciais para a viabilidade dos neurônios motores. A busca por alterações no número de cópias levou à identificação do primeiro caso de uma duplicação multi-exônica (exon10_12dup) no gene SPG4, ampliando o espectro de mutações encontradas nesse gene. Esta mutação leva à formação de um códon de parada prematuro, sugerindo que a proteína produzida não é funcional. A análise de 30 indivíduos portadores desta mutação mostrou que os homens possuem, na média, idade de início antecipada e quadro clínico mais severo. Esses dados sugerem que certas doenças neuromusculares podem ser moduladas por fatores relacionados ao background individual e ao gênero. Em suma, apoiamos a idéia de que os microtúbulos estariam envolvidos na patogênese das doenças neuromusculares, visto que tanto a VAPB quanto a Espastina interagem com estes elementos do citoesqueleto. Ainda, apresentamos um novo modelo in vitro de análise da ELA e além de justificar os estudos num background humano. / The motor neuron diseases (MND) show a huge clinical and genetic variability. Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is the most common late-onset form of MND. ALSs devastating and incurable manifestation leads to a profound loss of life quality. ALS8 is an autosomal dominant form of ALS caused by mutations in the VAPB gene. The VAPB protein is involved with many cellular processes and our data suggest that P56S mutation in this protein reduces its interaction with two other proteins: Tubulin and GAPDH. Since these proteins were previously related to other types of neurodegenerative diseases they potentially are key points to reveal the processes responsible for ALS8 and other MND. A substantial number of successful drug tests in ALS animal models could not be translated to humans, showing the need of novel ALS systems. iPSC technology made possible cellular reprogramming. The iPSC technology brings new hope in this area since it can be used to model diseases in vitro. Here we present a new ALS model based on ALS8-iPSC. Compared to control samples, this model shows a reduction of VAPB levels. However, we could not identify intracytoplasmic aggregates, which characterize overexpression models. We show for the first time that human embryonic stem cells express VAPB. Combined with results showing a VAPB reduction in ALS8 samples, it suggests that ALS8 patients present diminished protein levels since the beginning of their lives and reveal the importance of modeling ALS in a human background. The search for copy number variations has led to the identification of the first multiexonic duplication (exon10_12dup) in SPG4 gene, expanding the mutation spectrum in this gene. This mutation leads to a premature stop codon, which suggests that the expressed protein is not functional. The analysis of 30 individuals who carry the mutation showed that males have on average an earlier AAO and are more severely affected. These data suggest specific neuromuscular diseases can be modulated by factors related to individual background and gender. In sum, we support the idea that microtubules can be involved with neuromuscular disorders pathogenesis, since both VAPB and Spastin interact with these cytoskeleton components. Additionally, we present a new in vitro model to ALS analysis and we justify the studies in a human background.

A esclerose lateral amiotrófica (ELA) é uma doença neurodegenerativa e progressiva que acomete o sistema neuromotor impedindo a correta funcionalidade da musculatura estriada esquelética. O objetivo deste estudo foi avaliar os músculos masseteres e temporais por meio da eletromiografia de superfície, função mastigatória e ultrassonografia de indivíduos com ELA. A força de mordida molar máxima também foi avaliada. Trinta indivíduos, com idade entre 18 e 68 anos, participaram do estudo. Estes foram distribuídos em dois Grupos: GELA - participantes com ELA, n=15 (idade média de 43,46 ± 3,67 anos) e GC: controle, participantes saudáveis, n=15 (idade média foi de 43,33 ± 3,93 anos). Foi utilizado o eletromiógrafo MyoSystem-I P84 para avaliar a atividade eletromiográfica (EMG) nas condições de repouso mandibular, protrusão, lateralidade direita e esquerda, apertamento dental em contração voluntária máxima com e sem parafilme M®. A eficiência mastigatória foi analisada por meio da integral da envoltória do sinal eletromiográfico dos ciclos mastigatórios na mastigação habitual e não habitual. Para a obtenção da espessura muscular nas condições de repouso e apertamento dental em contração voluntária máxima foi utilizado o aparelho de ultrassom SonoSite NanoMax e para a análise da força de mordida molar máxima direita e esquerda foi utilizado o dinamômetro digital Kratos. Os dados eletromiográficos, ultrassonográficos e de força de mordida molar máxima foram tabulados e submetidos à análise estatística utilizando o software SPSS versão 21.0 (teste t de student; p≤0,05). Verificou-se diferença estatística entre os Grupos ELA e Controle, na condição de repouso mandibular para os músculos masseter direito (p=0,03) e esquerdo (p=0,03); na condição de protrusão para os músculos masseter esquerdo (p=0,00) e temporais direito (p=0,00) e esquerdo (p=0,03); na condição de lateralidade esquerda para os músculos masseter direito (p=0,00), masseter esquerdo (p=0,00) e temporal esquerdo (p=0,00); e na condição de mastigação não habitual para os músculos masseter direito (p=0,00) e temporal direito (p=0,04). De acordo com os resultados obtidos, os indivíduos com ELA apresentaram alteração no padrão eletromiográfico, na função mastigatória e na força de mordida molar máxima, entretanto, o mesmo não foi observado com relação à espessura muscular. Dessa forma, concluiu-se que a doença ELA promoveu alterações funcionais na atuação do complexo sistema estomatognático, como a hiperatividade muscular e diminuição da eficiência mastigatória e da força de mordida, o que compromete muito a qualidade de vida dos indivíduos com ELA. / Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a progressive neurodegenerative disease that affects the motor neuron system preventing the skeletal striated muscles from functioning properly. The objective of this study was to analyze the masseter and temporal muscles of individuals with ALS by surface electromyography, masticatory function, and ultrasonography. Maximal molar bite force was also evaluated. Thirty individuals, aged 18 to 68 years old, were distributed into two groups: Amyotrophic lateral sclerosis group (mean age of 43.46 ± 3.67; n=15) and Control group (mean age of 43.33 ± 3.93 years; n = 15). A MyoSystem-I P84 electromyographer was used to evaluate the muscle activity in different conditions: rest, protrusion, right laterality, left laterality, tooth clenching in maximal voluntary contraction, with and without Parafilm M®. The efficiency of the masticatory cycle was analyzed by the integral of the signal envelope EMG during habitual and non-habitual mastication. Muscle thickness analyses were performed with a SonoSite NanoMax ultrasound tool. Acquisitions were made during rest, and maximal voluntary contraction. Maximal molar bite force (right and left sides) records were taken with a digital dynamometer Kratos. The electromyographic, ultrasound and maximal molar bite data were tabulated and submitted to statistical analysis using SPSS version 21.0 (Student t-test; p≤0.05). Statistically significant differences were found between the ALS group and controls during rest for the right (p = 0.03) and left masseter muscles (p = 0.03); protrusion for the left masseter (p=0.00) and right (p=000) and left temporal (p=0.03) muscles; during left laterality for the right (p=0.00), left masseter (p=0.00) and left temporal (p=0.00); and during nonhabitual mastication for the right masseter (p=0.00) and right temporal muscles (p=0.04). Based on the results obtained, the individuals with ALS showed different patterns of muscle activity and of masticatory function. Results differed for muscle thickness. In conclusion, ASL promoted functional changes in the stomatognathic system, including muscular hyperactivity and decreased masticatory efficiency and maximal molar bite force, which can affect the quality of life for individuals with ALS.

As doenças do neurônio motor (DNM) apresentam grande variabilidade clínica e genética. A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é a forma mais comum de DNM de início tardio. Sua manifestação devastadora e incurável leva a uma profunda perda da qualidade de vida do paciente. A ELA8 é uma forma autossômica dominante de ELA familial causada por mutações no gene VAPB. A proteína VAPB está envolvida com diversos processos celulares. Nossos dados sugerem que a mutação P56S na VAPB diminui a interação dela com outras duas outras proteínas: Tubulina e GAPDH. Por terem sido previamente relacionadas a outras formas de doenças neurodegenerativas, essas proteínas são potenciais pontos-chave para desvendar a patogênese da ELA8 e de outras formas de DNM. Um número significativo de drogas testadas com sucesso em modelos animais de ELA não pôde ser transferido para os pacientes, trazendo à tona a necessidade de novos sistemas de estudo da doença. A tecnologia das iPSC torna possível a reprogramação celular para um estágio de pluripotência, permitindo a modelagem de doenças in vitro. Apresentamos um novo modelo de ELA baseado em células iPSC derivadas de pacientes com ELA8. Este modelo apresenta uma redução dos níveis de VAPB quando comparado com os controles. Contudo, não identificamos os agregados intracitoplasmáticos, característicos dos modelos de super-expressão. Mostramos pela primeira vez que células-tronco embrionárias humanas normais expressam VAPB. Adicionalmente, nossos resultados sugerem que os pacientes com ELA8 teriam uma redução dos níveis de VAPB desde o início de suas vidas e revelam a importância de modelar a ELA num background humano. Dessa forma, sugerimos a hipótese de que quantidades específicas de VAPB sejam cruciais para a viabilidade dos neurônios motores. A busca por alterações no número de cópias levou à identificação do primeiro caso de uma duplicação multi-exônica (exon10_12dup) no gene SPG4, ampliando o espectro de mutações encontradas nesse gene. Esta mutação leva à formação de um códon de parada prematuro, sugerindo que a proteína produzida não é funcional. A análise de 30 indivíduos portadores desta mutação mostrou que os homens possuem, na média, idade de início antecipada e quadro clínico mais severo. Esses dados sugerem que certas doenças neuromusculares podem ser moduladas por fatores relacionados ao background individual e ao gênero. Em suma, apoiamos a idéia de que os microtúbulos estariam envolvidos na patogênese das doenças neuromusculares, visto que tanto a VAPB quanto a Espastina interagem com estes elementos do citoesqueleto. Ainda, apresentamos um novo modelo in vitro de análise da ELA e além de justificar os estudos num background humano. / The motor neuron diseases (MND) show a huge clinical and genetic variability. Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is the most common late-onset form of MND. ALSs devastating and incurable manifestation leads to a profound loss of life quality. ALS8 is an autosomal dominant form of ALS caused by mutations in the VAPB gene. The VAPB protein is involved with many cellular processes and our data suggest that P56S mutation in this protein reduces its interaction with two other proteins: Tubulin and GAPDH. Since these proteins were previously related to other types of neurodegenerative diseases they potentially are key points to reveal the processes responsible for ALS8 and other MND. A substantial number of successful drug tests in ALS animal models could not be translated to humans, showing the need of novel ALS systems. iPSC technology made possible cellular reprogramming. The iPSC technology brings new hope in this area since it can be used to model diseases in vitro. Here we present a new ALS model based on ALS8-iPSC. Compared to control samples, this model shows a reduction of VAPB levels. However, we could not identify intracytoplasmic aggregates, which characterize overexpression models. We show for the first time that human embryonic stem cells express VAPB. Combined with results showing a VAPB reduction in ALS8 samples, it suggests that ALS8 patients present diminished protein levels since the beginning of their lives and reveal the importance of modeling ALS in a human background. The search for copy number variations has led to the identification of the first multiexonic duplication (exon10_12dup) in SPG4 gene, expanding the mutation spectrum in this gene. This mutation leads to a premature stop codon, which suggests that the expressed protein is not functional. The analysis of 30 individuals who carry the mutation showed that males have on average an earlier AAO and are more severely affected. These data suggest specific neuromuscular diseases can be modulated by factors related to individual background and gender. In sum, we support the idea that microtubules can be involved with neuromuscular disorders pathogenesis, since both VAPB and Spastin interact with these cytoskeleton components. Additionally, we present a new in vitro model to ALS analysis and we justify the studies in a human background.

L’Esclerosi Lateral Amiotròfica (ELA o ALS) és una malaltia neuromuscular caracteritzada per la degeneració selectiva de les motoneurones (MN) superiors e inferiors del còrtex motor, el tronc de l’encèfal i la medul•la espinal, que resulta en una debilitat, espasticitat i atròfia progressives de la musculatura. Menys del 10% dels casos corresponen a la forma familiar de la malaltia, i un 20% d’aquests estan relacionats a mutacions en el gen de l’enzim superòxid dismutasa 1 (mSOD1). La resta de casos corresponen a la forma esporàdica. Les causes implicades en la degeneració selectiva de les MN en la ELA són encara desconegudes. La seva patogènesi s’ha atribuït a diversos mecanismes com serien l’estrès oxidatiu, l’agregació proteica anormal, la disfunció mitocondrial, el transport axonal aberrant, la neuroinflamació, l’autoimmunitat o l’excitotoxicitat per glutamat. En el present estudi hem treballat amb dues d’aquestes hipòtesis en avaluar l’efecte dels sèrums de pacients amb ELA i altres malalties de la MN sobre l’activitat del receptor ionotròpic de glutamat de tipus N-metil-D-Aspartat (NMDAR), expressat en el model d’oòcit de Xenopus laevis. Mitjançant assaigs de ELISA hem analitzat la presència d’autoanticossos associats a ELA en el sèrum de pacients. L’acció dels sèrums control i patològics en els oòcits de Xenopus produïa la generació de corrents oscil•latoris de clorur (Cl-). Aquests corrents havien estat prèviament descrits en aquestes cèl•lules i són deguts a l’activació dels canals de Cl- dependents de calci (Ca2+), endògens en els oòcits de Xenopus, a causa de la mobilització de Ca2+ intracel•lular. L’alliberació de Ca2+ dels compartiments intracel•lulars es activada per l’acció d’un factor sèric, anomenat àcid lisofosfatídic o lisofosfatidat (LPA), sobre el seu receptor, present en la membrana dels oòcits, i a través d’una via de senyalització de segons missatgers. Així doncs, en aquest model, la generació de corrents oscil•latoris de Cl- és una mesura indirecta de la mobilització intracel•lular de Ca2+. En presència del NMDAR, les respostes generades pel sèrum ELA eren significativament superiors a les activades pel sèrum d’individus sans i d’altres malalties de la MN. La resposta generada pel sèrum ELA presentava una dependència respecte de la presència de les dues subunitats del NMDAR i era sensible al bloqueig del receptor amb MK-801, un antagonista no competitiu. Vàrem reproduir els experiments amb sèrums del model de rata transgènica mSOD1 G93A, considerat un model de la forma familiar de la malaltia. Les mostres de sèrum mSOD1 G93A generaven, en presència del NMDAR, respostes significativament superiors a les activades pel sèrum de rata WT. En analitzar l’acció de la fracció de IgG purificada dels sèrums control i patològics en el model d’oòcit de Xenopus, es generaven corrents transitoris d’entrada de tipus no oscil•latori, els quals diferien dels generats en el cas del sèrum complet. La resposta activada per IgG de pacients amb ELA en presència del NMDAR era també significativament superior a la generada per les IgG d’individus sans. En la segona part d’aquest estudi s’ha comprovat la presència d’anticossos contra la proteïna Semaforina 3A (Sema3A) en alguns sèrums de ELA i Lower Motor Neuron Disease (LMND), una altra forma comuna de malaltia de la MN. La Sema3A és una molècula quimiotàctica de guia axonal recentment relacionada amb la patologia de la ELA en detectar-se una sobreexpressió d’aquesta proteïna en cèl•lules de Schwann terminals del model de ratolí mSOD1 G93A. Tot i descartar-se que els anticossos contra Sema3A siguin un marcador específic de la ELA, al no detectar-se en tots el sèrums de pacients, i alhora, al estar presents també en algunes mostres LMND, aquests autoanticossos podrien tenir un efecte defensiu contra les senyals nocives exercides per Sema3A sobre els axons de les MN. / Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a devastating neuromuscular disease, characterized by the selective degeneration of the superior motor neurons in the motor cortex and of the inferior motor neurons in the brain-stem and spinal cord. The familial form of the illness is associated with the mutation of the superoxide dismutase enzyme (SOD-1). This and other mutations accounts for fewer than 10% of cases; the rest, more than 90%, correspond to the sporadic form. In this study we tested the effect of sera from sporadic ALS patients and from mutated human SOD-1 (mSOD1 G93A) transgenic rats on N-methyl-D-aspartate receptors (NMDAR). We hypothesize that an endogenous excitotoxic factor is implicated in neuronal death in ALS, mediated by the activation of NMDAR noncanonical signalling pathways. Sera from ALS patients or healthy subjects were pretreated to inactivate complement pathways and dialysed to remove glutamate. Sera from mSOD1 G93A rats were obtained at different stages of the neurodegenerative progression. Sera from transgenic rats were also pretreated to eliminate complement system and glutamate. Immunoglobulins G (IgGs) from ALS patients and healthy subjects were obtained by affinity chromatography and dialyzed against phosphate-buffered saline. Human NMDAR were expressed in Xenopus laevis oocytes, and glutamate-induced currents were recorded using the two electrode voltage clamp technique. We observed that sera from sporadic ALS patients induced transient oscillatory currents in Xenopus oocytes expressing NMDAR with a total electric charge significantly higher than the electric charge carried by currents induced by sera from healthy subjects. The currents were inhibited by MK-801, a noncompetitive blocker of NMDAR. Results of sera from mSOD1 G93A transgenic rats were similar to those of sera from ALS patients; samples from patients with another type of neuromuscular disease did not exert this effect. IgG from ALS patients have a significant effect on NMDAR-injected oocytes and that response was doubled respect to the observed in the case of IgG from healthy subjects. Our data agree with the view that ALS patients sera contain some soluble factors that activates NMDAR, not opening directly the ionic conductance, but activating a non-canonical pathway.

A esclerose lateral amiotrófica (ELA) é uma doença neurodegenerativa e progressiva que acomete o sistema neuromotor impedindo a correta funcionalidade da musculatura estriada esquelética. O objetivo deste estudo foi avaliar os músculos masseteres e temporais por meio da eletromiografia de superfície, função mastigatória e ultrassonografia de indivíduos com ELA. A força de mordida molar máxima também foi avaliada. Trinta indivíduos, com idade entre 18 e 68 anos, participaram do estudo. Estes foram distribuídos em dois Grupos: GELA - participantes com ELA, n=15 (idade média de 43,46 ± 3,67 anos) e GC: controle, participantes saudáveis, n=15 (idade média foi de 43,33 ± 3,93 anos). Foi utilizado o eletromiógrafo MyoSystem-I P84 para avaliar a atividade eletromiográfica (EMG) nas condições de repouso mandibular, protrusão, lateralidade direita e esquerda, apertamento dental em contração voluntária máxima com e sem parafilme M®. A eficiência mastigatória foi analisada por meio da integral da envoltória do sinal eletromiográfico dos ciclos mastigatórios na mastigação habitual e não habitual. Para a obtenção da espessura muscular nas condições de repouso e apertamento dental em contração voluntária máxima foi utilizado o aparelho de ultrassom SonoSite NanoMax e para a análise da força de mordida molar máxima direita e esquerda foi utilizado o dinamômetro digital Kratos. Os dados eletromiográficos, ultrassonográficos e de força de mordida molar máxima foram tabulados e submetidos à análise estatística utilizando o software SPSS versão 21.0 (teste t de student; p≤0,05). Verificou-se diferença estatística entre os Grupos ELA e Controle, na condição de repouso mandibular para os músculos masseter direito (p=0,03) e esquerdo (p=0,03); na condição de protrusão para os músculos masseter esquerdo (p=0,00) e temporais direito (p=0,00) e esquerdo (p=0,03); na condição de lateralidade esquerda para os músculos masseter direito (p=0,00), masseter esquerdo (p=0,00) e temporal esquerdo (p=0,00); e na condição de mastigação não habitual para os músculos masseter direito (p=0,00) e temporal direito (p=0,04). De acordo com os resultados obtidos, os indivíduos com ELA apresentaram alteração no padrão eletromiográfico, na função mastigatória e na força de mordida molar máxima, entretanto, o mesmo não foi observado com relação à espessura muscular. Dessa forma, concluiu-se que a doença ELA promoveu alterações funcionais na atuação do complexo sistema estomatognático, como a hiperatividade muscular e diminuição da eficiência mastigatória e da força de mordida, o que compromete muito a qualidade de vida dos indivíduos com ELA. / Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a progressive neurodegenerative disease that affects the motor neuron system preventing the skeletal striated muscles from functioning properly. The objective of this study was to analyze the masseter and temporal muscles of individuals with ALS by surface electromyography, masticatory function, and ultrasonography. Maximal molar bite force was also evaluated. Thirty individuals, aged 18 to 68 years old, were distributed into two groups: Amyotrophic lateral sclerosis group (mean age of 43.46 ± 3.67; n=15) and Control group (mean age of 43.33 ± 3.93 years; n = 15). A MyoSystem-I P84 electromyographer was used to evaluate the muscle activity in different conditions: rest, protrusion, right laterality, left laterality, tooth clenching in maximal voluntary contraction, with and without Parafilm M®. The efficiency of the masticatory cycle was analyzed by the integral of the signal envelope EMG during habitual and non-habitual mastication. Muscle thickness analyses were performed with a SonoSite NanoMax ultrasound tool. Acquisitions were made during rest, and maximal voluntary contraction. Maximal molar bite force (right and left sides) records were taken with a digital dynamometer Kratos. The electromyographic, ultrasound and maximal molar bite data were tabulated and submitted to statistical analysis using SPSS version 21.0 (Student t-test; p≤0.05). Statistically significant differences were found between the ALS group and controls during rest for the right (p = 0.03) and left masseter muscles (p = 0.03); protrusion for the left masseter (p=0.00) and right (p=000) and left temporal (p=0.03) muscles; during left laterality for the right (p=0.00), left masseter (p=0.00) and left temporal (p=0.00); and during nonhabitual mastication for the right masseter (p=0.00) and right temporal muscles (p=0.04). Based on the results obtained, the individuals with ALS showed different patterns of muscle activity and of masticatory function. Results differed for muscle thickness. In conclusion, ASL promoted functional changes in the stomatognathic system, including muscular hyperactivity and decreased masticatory efficiency and maximal molar bite force, which can affect the quality of life for individuals with ALS.

Orientadora: Profa. Dra. Giselle Cerchiaro / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2017. / Entender os mecanismos pelos quais os radicais livres e espécies oxidantes atuam em processos fisiológicos torna-se cada vez mais complexo, especialmente aqueles envolvendo metais de transição com elevada atividade redox como o cobre, ou com funções celulares como o zinco, ambos presentes na metaloenzima Cu,Zn-Superóxido Dismutase (SOD1). Muitos processos envolvendo a sua agregação e função peroxidásica deletéria ainda estão em plena discussão na literatura , mesmo após mais de 40 anos de sua descoberta e caracterização. Nesta área de pesquisa, o papel de mutações na enzima relacionado a casos familiares da doença Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) começou a ser elucidado recentemente, quando soube-se que o tipo de agregação proteica observado e a gravidade da doença apresenta relação com o tipo de mutação na SOD1. Mutações que afetam o modo de coordenação do zinco são as mais intrigantes, pois revelam uma alta patogenicidade da ELA. Sabe-se muito pouco sobre como a SOD1 estaria envolvida com casos de ELA esporádicos, mais comumente encontrados, e nossa proposta esta relacionada a alterações no sítio de ligação ao zinco na enzima, levando a agregações proteicas e formas agressivas da doença. Portanto, neste trabalho de Doutorado, foi estudada a mutação sítio dirigida T135SK136E da SOD1 em relação ao comportamento estrutural e catalítico da proteína. Estudos de Dicroísmo Circular e Ressonância Paramagnética Eletrônica mostraram que a mutação causa alterações estruturais, sem alterar, no entanto, o sítio catalítico da enzima. A proteína mutada apresentou dificuldade em alocar os metais Cobre e Zinco em seus sítios metálicos, porem, mostrou maior atividade catalítica quando comparada à SOD1 nativa. / Mechanisms involving Free-radical and oxidant species are too complexes to understand, especially those which involves high redox activity transition metals ions as copper, or those that are part of cell function, as zinc, both present at metaloenzyme Cu,Zn-Superoxide Dismutase (SOD1). It is known that many process involving SOD1 aggregation and peroxidase activity remain in literature discussion even more than 45 years from its discovery and characterization. In this research area the role of mutation on the enzyme related to cases of familial Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) begins to be elucidated and mutations related to zinc coordination are more intriguing because they seem to cause a more pathogenic ALS. In this way, in this PhD work we studied the site-direct mutation T135SK136E on SOD1, taking special attention to zinc site, to verify how the enzyme acts catalytic and structurally. Circular Dichroism and Electronic Paramagnetic Resonance assays have shown that the mutation causes structural alterations, without altering, however, the catalytic site of the enzyme. The mutated protein presented difficulty in allocating the copper and zinc metals in their metallic sites, but showed greater catalytic activity when compared to wild type SOD1.

Introdução: A esclerose lateral amiotrófica (ELA) é uma doença neurodegenerativa progressiva, de etiologia desconhecida, que envolve os neurônios motores do córtex cerebral, do tronco encefálico e da medula espinhal. O comprometimento dos neurônios motores inferiores causa disfagia, distúrbios de fala e outros sintomas, como fraqueza muscular global e sintomas respiratórios. A dificuldade de deglutição ou disfagia pode causar complicações, como pneumonia aspirativa, má nutrição e desidratação, e afeta a qualidade de vida destes pacientes, sendo necessária a indicação de via alternativa de nutrição. Atualmente, esta indicação é dada subjetivamente pelo exame clínico e funcional realizado pela equipe multidisciplinar, de acordo com a deterioração dos parâmetros da função respiratória, do estado nutricional e de comprometimentos na deglutição. Objetivos: objetivo geral: verificar se a redução de pressão de língua pode ser indicadora de necessidade de gastrostomia (GEP) como via alternativa de nutrição em pacientes com diagnóstico de ELA. Objetivos específicos: verificar se há redução significativa nas medidas funcionais e de pressão de lábio, de língua e de bochecha entre o momento da primeira avaliação e da indicação da GEP; avaliar o tempo desde o primeiro sintoma da doença até a indicação da GEP; verificar se o tempo de indicação da GEP foi influenciado por variáveis demográficas, manifestação clínica inicial (espinhal ou bulbar), condições clínicas, medidas funcionais globais e de deglutição, com destaque para pressão de língua, de lábios e de bochechas. Métodos: Foram estudados longitudinalmente 63 pacientes, avaliados do ponto de vista fonoaudiológico com os instrumentos: escala ASHA, escala ALSFRS, avaliação funcional, medida de pressão dos órgãos fonoarticulatórios com o aparelho IOPI, encaminhamento para videoendoscopia da deglutição (VED) e capacidade vital forçada (CVF) no momento da indicação da GEP. Resultados: Os pacientes tinham faixa etária entre 28 e 79 anos (média de 58 anos de idade), com média de 7,04 anos de escolaridade, tempo médio de doença no momento da avaliação inicial de 34,96 meses, 32% manifestação clínica inicial da forma bulbar, 39,5% espinhal membros superiores e 28,5% espinhal membros inferiores, porém, na avaliação fonoaudiológica inicial, todos apresentavam alguma queixa de acometimento bulbar. Cinquenta pacientes foram encaminhados à GEP, 1 foi a óbito e 12 mantiveram dieta via oral exclusiva até o término do estudo. Medidas funcionais e de pressão de língua, lábio e bochecha apresentaram redução significativa no agravamento da ELA (p < 0,001). Dificuldades com líquido espessado: de contenção (p=0,001), de transporte (p=0,005) e de proteção de vias aéreas inferiores (p =0,003), e com a consistência pastosa: contenção na cavidade oral, (p < 0,001) observadas em avaliações clínicas fonoaudiológicas, e a idade (p =0,014) influenciam na indicação de GEP. Conclusão: A medida de pressão de língua pode, portanto, servir como um indicador adicional, objetivo e prático para o exame do prognóstico da funcionalidade da deglutição, e, em particular, da possibilidade ou não de manutenção de vias tradicionais em pacientes com diagnóstico de ELA / Introduction: Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a progressive neurodegenerative disease of unknown etiology that involves motor neurons from the cerebral cortex, from the brainstem and from the spinal cord. The damage on the lower motor neurons causes dysphagia, speech disorders and other symptoms such as overall muscle weakness and respiratory symptoms. The difficulty in swallowing, or dysphasia, may cause complications such as aspiration pneumonia, malnutrition and dehydration and affects the quality of live of these patients. Thus, it is necessary to indicate and alternative form of nutrition. This indication is currently given subjectively by the clinical and functional evaluation performed by the multidisciplinary team, according to deterioration of respiratory function parameters, nutritional status and swallowing impairments. Objectives: general objective: verify if reduced tongue pressure could indicate the need for gastrostomy (PEG) as an alternative form of nutrition for patients who have been diagnosed with ALS. Specific objectives: verify if there is significant reduction on tongue, lips, and cheeks pressure as well as functional measures between the moment of the first evaluation and the indication of PEG; evaluate the time between the first symptom of the disease and the indication of PEG; verify if the time of the indication of PEG was influenced by demographic variables, initial clinical manifestation (spinal or bulbar forms), clinical conditions, global and swallowing functional measures, highlighting tongue, lips and cheeks pressure. Methods: 63 patients have been longitudinally studied. They have been assessed from the speech-language therapy point of view with the following instruments: ASHA, ALSFRS, functional evaluation, pressure measurement of the phono-articulatory organs with the IOPI, referral to videoendoscopy of swallowing and FVC at the moment of the indication of PEG. Results: The patients, whose ages ranged from 28 to 79 years old (average of 58 years old), had, on average, 7.04 years of education. They had been suffering from the disease for an average of 34.96 months at the time of the first evaluation. 32% showed initial clinical manifestation of the bulbar form, 39.5% upper limbs spinal form and 28.5% lower limbs spinal form. At the initial speech-language therapy assessment, however, all of them showed some sort of complaint regarding bulbar impairment. 50 patients were sent to PEG, 1 died and 12 continued with an oral exclusive diet until the end of this study. Tongue, lips and cheeks as well as functional measures showed significant decrease with the aggravation of ALS (p < 0,001). Difficulties with thickened liquid: with containment (p=0,001), with transport (p=0,005) and with protection of lower airways (p =0,003) and with pasty consistencies: containment in the oral cavity, (p < 0,001) observed in speech-language therapy clinical assessments, as well as age (p =0,014) have influence on the indication of PEG. Conclusion: The measure of the tongue pressure can, therefore, serve as an additional, objective and practical indicator for the evaluation of the prognosis of swallowing functionality, particularly of the possibility or not of maintenance of traditional forms in patients who have been diagnosed with ALS

A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é uma doença progressiva e fatal causada pela degeneração seletiva dos neurônios motores do cérebro e medula. Dos casos familiares de ELA (fELA), 20% são causados por mutações pontuais no gene da sod1. O ácido docosahexaenoico (C22:6, n-3, DHA) é um ácido graxo altamente insaturado, sendo um dos principais ácidos graxos da massa cinzenta do cérebro. Estudos têm correlacionado mutações de SOD1 com a formação de agregados que poderiam ser induzidos por ácidos graxos insaturados. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos e mecanismos do DHA e de seus hidroperóxidos (DHAOOH) na agregação de SOD1 in vitro. As análises de dicroísmo circular (CD) mostraram mudanças na estrutura secundária de ambas as proteínas apo-SOD1WT e G93A promovidas pelo DHA, resultando em aumento de superfície hidrofóbica e formação de estruturas do tipo beta-amilóide, como mostrado pelos ensaios do bis- ANS e Tioflavina, respectivamente. Estas mudanças resultam na formação de agregados amorfos como observado por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Espécies de alto peso molecular foram observadas nas incubações do DHA com as formas apo da SOD1 por SDS-PAGE sob condições não redutoras e também por cromatografia de exclusão por tamanho. A formação dos agregados mostrou-se dependente de resíduos de Cys na sua forma desprotonada, visto que agregados não foram observados na presença de beta-mercaptoetanol e sua formação foi inibida na presença de bloqueador de tióis e em pH ácido. Além disso, análises por cromatografia de exclusão mostraram que a agregação é dependente da insaturação e conformação cis dos ácidos graxos. Comparativamente ao DHA, os hidroperóxidos do DHA tiveram um efeito menor na agregação de SOD1, porém revelaram a propriedade de induzir a dimerização covalente de SOD1. No geral, os dados mostram que o DHA induz a agregação de SOD1, através de um processo envolvendo a exposição de superfícies hidrofóbicas, formação de pontes dissulfeto e também de possíveis cross-links envolvendo reações do tipo \"ene-tiol\". / ALS is a progressive and fatal disease caused by selective degeneration of motor neurons in the brain and spinal cord. Twenty percent of familial ALS (fALS) cases are caused mainly by point mutations in the sod1 gene. Docosahexaenoic acid (C22:6, n-3, DHA) is a highly unsaturated fatty acid, wich is one of the main fatty acids in the cerebral gray matter. Studies have linked SOD1 mutations to the formation of aggregates that could be induced by unsaturated fatty acids. The aim of this study was to evaluate the effect of DHA on aggregation of SOD1 fALS mutants in vitro and its mechanisms. CD analysis shows changes in the secondary structure of both apo-SOD1WT and G93A promoted by DHA resulting in an increase in the surface hydrophobicity and formation of structures such as beta amyloid, which was also confirmed by bis-ANS assay and Thioflavin, respectively. These changes enhance the interaction of SOD1 and DHA, leading to amorphous aggregates as revealed by FESEM. Incubation of DHA with apo-SOD1 forms results in high-molecular weight species as detected by SDS-PAGE analyses under non-reducing conditions and also by size exclusion chromatography. This appears to require Cys residues in their thiolate forms because high aggregates are not observed under reducing conditions and also by size exclusion chromatography or at acidic pH. Also, size-exclusion chromatography indicates that the mutant apo-SOD1 aggregation is dependent on the unsaturation and cis-conformation of fatty acids. Compared to the DHA, DHAOOH had a minor effect on SOD1 aggregation, however revealed the ability to induce covalent dimerization of SOD1. Overall, the data suggest a mechanism of DHA aggregation, by a process involving exposure to hydrophobic surfaces, formation of disulfide bonds and also for possible cross-links involving reactions such \"thiol-ene\".