A descoberta de que a expansão da repetição do hexanucleotídeo GGGGCC no gene C9ORF72 é uma das principais causas da Demência Frontotemporal (DFT) e da Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) foi um importante avanço para o entendimento dessas doenças. Essa mutação é responsável por grande parte dos casos hereditários e esporádicos. O indivíduo acometido pode se manifestar clinicamente como ELA, DFT e como a combinação fenotípica ELA-DFT. No entanto, vários outros fenótipos clínicos já foram descritos, como o de doenças que cursam com parkinsonismo atípico, ou mesmo formas que se assemelham à Doença de Parkinson e à Doença de Alzheimer. O objetivo do trabalho foi fazer uma revisão dos fenótipos associados à mutação do gene C9ORF72 descritos na literatura e descrever os casos associados à mutação identificados nos ambulatórios do Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto (HCRP). A revisão foi feita a partir de artigos publicados entre 2011 e 2014, buscados na base de dados eletrônica PubMed. Foram selecionados 99 artigos em inglês, em que a mutação do gene C9ORF72 foi objetivo de estudo e, a partir destes, foram selecionados 44 artigos que apresentavam uma descrição individualizada dos fenótipos de um total de 219 pacientes. Nessa revisão, foram identificados 31 fenótipos. No HCRP, os pacientes com sintomas sugestivos eram encaminhados para coleta de sangue após consentimento informado. A extração do DNA a partir do material fornecido pelos pacientes foi realizada no Centro de Medicina Genômica do HCRP de forma automatizada e a amplificação dos fragmentos de interesse foi obtida pela reação de cadeia em polimerase (PCR) e pelo método qualitativo Repeat-Primed PCR (RPPCR). Foram identificados 17 pacientes com a mutação e as manifestações clínicas desses pacientes foram descritas. Foram identificados 6 fenótipos, dentre eles ELA, ELA-DFT, variante comportamental da DFT, Afasia Progressiva associada à ELA, Esquizofrenia e Esclerose Lateral Primária. Conclui-se que a variabilidade da apresentação clínica incial dos indivíduos com a mutação é extensa. Ainda não se sabe o que faz com que a mutação se manifeste de uma forma ou de outra. Saber o real tamanho da expansão do gene que causa essas doenças e ter um maior conhecimento sobre a penetrância do gene são fundamentais para aconselhamento genético das famílias acometidas. / Hexanucleotide repeat expansion GGGGCC in the C9ORF72 gene is one of the main causes of Frontotemporal Dementia (FTD) and Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) being an important step towards the understanding of these disorders. This mutation is responsible for much of hereditary and sporadic cases. The affected subject may manifest ALS, FTD and ALS-FTD phenotype. However, several other clinical phenotypes have been described as atypical parkinsonism or forms that resemble Parkinson\'s disease and even Alzheimer\'s disease. The objective was to review phenotypes associated with C9ORF72 mutation described in literature and describe cases associated with the mutation identified in outpatient clinics of the Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto (HCRP). The review was made from articles published between 2011 and 2014 searched on electronic database PubMed. We selected 99 papers in English in which mutation of the gene C9ORF72 was analyzed, and 44 were selected. We described phenotypes of 219 patients. We found 31 different phenotypes. In HCRP, patients with suggestive symptoms were selected to collect blood after informed consent. DNA extraction from the blood was done by an automated way in Genomic Medical Center in HCRP. Amplification of fragments of interest was obtained by polymerase chain reaction (PCR) and the qualitative method Repeat-primed PCR (RP-PCR). We identified 17 patients with mutation and their clinical manifestations were described. Six phenotypes were described including ALS, ALS-FTD, behavioral variant FTD, progressive aphasia associated with ALS, schizophrenia and Primary Lateral Sclerosis. We conclude variability of initial clinical presentation of patients with mutation is extensive. It is not known why this mutation manifests itself in different ways. Its important to understand how repeat expansion size causes distinct diseases, and to achieve a greater knowledge of the gene penetrance for genetic counseling of affected families.

Bakgrund: Amyotrofisk lateralskleros är en fortskridande motorneuronsjukdom som drabbar de nervceller som styr skelettmuskulaturen. Sjukdomen leder till en successivt ökande muskelförsvagning och till sist döden, oftast inom 3-5 år från det att diagnos satts. Sjukdomen orsakar ett stort lidande för patienten och dennes närstående då den kan vara snabbt fortskridande och oförutsägbar. Syfte: Syftet var att beskriva upplevelsen av att leva med ALS. Metod: Studien genomfördes som en kvalitativ litteraturstudie med induktiv ansats och är baserad på 10 kvalitativa originalartiklar. Artiklarna analyserades med hjälp av en manifest innehållsanalys och resulterade i 4 huvudkategorier och 12 underkategorier. Resultat: Resultatet visade att upplevelsen av att leva med ALS är individuell men vissa fynd stack ut mer än andra. Dessa var de ständiga förlusterna sjukdomen medförde, upplevelsen av att vara en börda för andra, sjukdomen gav patienten en ny synvinkel på livet samt att kunna finna mening trots sjukdomen. Slutsats: Upplevelsen av ALS är mångdimensionell och individuell. Sjukdomen innebär svåra prövningar för den drabbade individen men med rätt stöd från anhöriga och sjuksköterskan kan lidandet lindras och meningen i livet bibehållas.

A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA), também conhecida como Doença de Lou Gehrig, é a forma mais comum de doença do neurônio motor. Tem início geralmente tardio (4ª/5ª década de vida), afetando tanto os neurônios motores superiores quanto os inferiores. A degeneração provocada pela ELA é progressiva e irreversível. Em geral, a evolução da doença é rápida, levando os pacientes ao óbito entre 3 e 5 anos após o início dos sintomas, devido principalmente à falência respiratória. Atualmente, o único medicamento liberado pelo FDA (Food and Drug Administration) para o uso em ELA é o Riluzol, que tem um efeito mínimo na expectativa de vida dos pacientes. Neste cenário, a terapia celular vem sendo avaliada como uma possível alternativa. Estudos pré-clínicos indicam efeitos benéficos do tratamento de camundongos SOD1 (modelo animal para ELA) com células estromais mesenquimais ou simplesmente células mesenquimais (MSCs), atribuída principalmente à ação de fatores solúveis. Aqui propusemos o uso de pericitos, uma linhagem celular ainda não testada para tratamento pré-clinico em modelo murinho de ELA. Pericitos são células perivasculares que circundam células endoteliais e que desempenham importantes funções celulares como por exemplo participação da formação e manutenção da barreira hematoencefálica, essencial para proteger o sistema nervoso central de danos em doenças neurodegenerativas. Dessa forma, este trabalho pretendeu comparar o potencial terapêutico de células mesenquimais e pericitos obtidos do tecido adiposo humano de um mesmo doador, em camundongos SOD1. Para tal, testes físicos (peso, PaGE, motor score, rotarod) foram aplicados semanalmente e a sobrevida dos animais foi avaliada. Os resultados demonstram que, com exceção dos benefícios observados nos testes do PaGE e do motor score em uma fase mais inicial da doença, o tratamento com MSCs ou pericitos não resulta em efeitos significativos no quadro clínico de camundongos SOD1 do sexo feminino. Para os machos, o tratamento com pericitos se destaca em relação aos tratamentos com MSCs ou HBSS (veículo), resultando em efeitos benéficos na sobrevida e em determinadas funções motoras dos animais, com destaque para os testes do motor score e do rotarod, onde há uma melhora na fase inicial da doença. A análise da expressão gênica no cérebro e na medula de animais em fase final da doença sugere que o tratamento de machos com pericitos é capaz de estimular as defesas antioxidantes do animal. Ainda nestes órgãos, não foram encontrados vestígios das células humanas injetadas, indicando um possível efeito sistêmico das mesmas / Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS), also known as Lou Gehrig\'s disease, is the most common form of motor neuron disease. Most cases are characterized by an adult onset of symptoms, usually in the fourth or fifth decade of life, affecting both upper and lower motor neurons. The degeneration caused by ALS is progressive and irreversible. On average, the survival ranges from 3 to 5 years after onset, mainly due to respiratory failure. Currently, the only Food and Drug Administration (FDA)-approved medication for this disorder is Riluzole, but its effects on survival are minimal. In this scenario, cell therapy is being evaluated as a possible alternative. Preclinical studies indicate beneficial effects of treatment of SOD1 mice (animal model for ALS) with mesenchymal stromal cells or simply mesenchymal cells (MSCs), mainly attributed to the action of soluble factors. Here we propose the use of pericytes, a cell line not yet tested for preclinical treatment in of ALS. Pericytes are perivascular cells surrounding endothelial cells and play important cellular roles such as assistance of formation and maintenance of the blood-brain barrier, which is essential to protect the central nervous system from damage in neurodegenerative diseases. Thus, this study sought to compare the therapeutic potential of mesenchymal cells and pericytes, both obtained from the same human adipose tissue, in SOD1 mice. For this purpose, survival and physical performance (weight, PaGE, motor score and rotarod) were evaluated. Except for the benefits observed in PaGE and the motor score tests in an early stage of the disease, treatment with MSCs and pericytes does not result in significant effects on disease progression of SOD1 female mice. For males, treatment with pericytes stands out compared to treatment with MSCs or HBSS (vehicle), resulting in beneficial effects on survival and in certain physical functions of the animals, particularly for the motor score and rotarod tests, where improvement was observed in the initial stage of the disease. The analysis of gene expression in the brain and spinal cord in end-stage animals suggests that treatment of males with pericytes can stimulate the animals\' antioxidant defense. No traces of injected human cells were observed in brain or spinal cord of mice, indicating a possible systemic effect of the transplant

Orientador: Anamarli Nucci / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-12T21:26:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_NubiaMariaFreireVieira_M.pdf: 1201875 bytes, checksum: 160a3d64b845ad472848d45a3028a1d3 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é doença degenerativa dos neurônios motores superiores e inferiores, progressiva e fatal e caracteriza-se por paralisia progressiva de membros, orofaringe e musculatura respiratória e conseqüente disfagia, disartria e insuficiência respiratória. A doença é considerada um paradigma para o cuidado paliativo não oncológico e, apesar da ausência de tratamento curativo para ELA, suas complicações podem ser abordadas sintomaticamente e por vários profissionais de saúde. Pouca informação está disponível acerca do tipo de assistência em saúde que é prestada aos pacientes com ELA no Brasil, embora centros de referência da doença tenham sido constituídos, via portaria SUS. O objetivo deste estudo foi avaliar a utilização e disponibilidade do serviço de assistência domiciliar genérica e fisioterapêutica e cuidados paliativos para portadores de ELA atendidos no Hospital de Clínicas da UNICAMP (HC), além de quantificar o status funcional dos pacientes e o uso dos cuidados paliativos e assistência domiciliar; identificar o grau de conhecimento das disponibilidades de assistência e os problemas mais graves a ela relacionados; e propor aprimoramentos na assistência ao paciente com ELA. Vinte e nove pacientes e seus cuidadores primários foram acompanhados por 12 meses e submetidos a 4 avaliações pelos instrumentos Amyotrophic Lateral Sclerosis Functional Rating Scale (ALSFRS-R), Escala de Gravidade de ELA (EGELA), Escala de ELA de Norris (EN), Amyotrophic Lateral Sclerosis Assessment Questionaire (ALSAQ-40), Medida de Independência Funcional (MIF), Escala de Deambulação Funcional (EDF), nível de dor e 2 questionários semi-estruturados. Como esperado, houve declínio funcional e aumento da dependência física dos pacientes do estudo, revelados principalmente pela redução dos escores da MIF e ALSFRS-R. Houve aumento da quantidade de assistência prestada aos pacientes com ELA durante os 12 meses, com significância estatística para os serviços de fisioterapia, uso de órtese manual ou de membro inferior. Encontramos que o cônjuge era o cuidador primário em 55% dos casos e 13,5% dos cuidadores eram amigos ou primos. Em relação aos serviços paramédicos, o fisioterapêutico foi o mais utilizado, tanto na primeira avaliação quanto na última. O cuidado ao paciente com o diagnóstico de ELA fez-se fundamentalmente através do sistema hospitalar HC e de seus ambulatórios, desconectados com cuidados domiciliares públicos e estruturados. A piora clínica e declínio da função motora foram detectados por todos os indicadores propostos, os quais nortearam a abordagem fisioterapêutica e outras adequações do cuidado paliativo na ELA. A maioria dos pacientes desconhecia a possibilidade de assistência domiciliar na ELA. Faz-se necessária a implementação da assistência domiciliar, quer através do médico de família ou serviço de apoio à internação domiciliar em complemento ao trabalho da equipe multidisciplinar do HC, em articulação com recursos do município e da região e de outros estados. / Abstract: The amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is degenerative disease of the upper and lower motor neurons, progressive and fatal and is characterized by progressive paralysis of members, oropharynx and respiratory muscles and consequent dysphagia, dysarthria and respiratory failure. The disease is considered a paradigm for palliative care cancer, despite the absence of curative treatment for ALS, its complications can be treated symptomatically and by several health professionals. Little information is available about the type of health care that is provided to patients with ALS in Brazil, although the ALS reference centers have been established through ordinance SUS. The purpose of this study was to evaluate the use and availability of the service of home care and general physiotherapy and palliative care for patients with ALS seen at the Clinical Hospital, UNICAMP (CH), in addition to quantify the functional status of patients and the use of palliative care and home care; identify the degree of awareness of assistance and most serious problems related to it, and propose improvements in patient care with ALS. Twenty-nine patients and their primary caregivers were followed for 12 months and submitted to 4 evaluations by the instruments Amyotrophic Lateral Sclerosis Functional Rating Scale (ALSFRS-R), ALS Severity Scale (ALSSS), Norris Scale (NS), Amyotrophic Lateral Sclerosis Assessment Questionaire (ALSAQ-40), Functional Independence Measure (FIM), Functional Ambulation Classification (FAC), level of pain and 2 semi-structured questionnaires. As expected, there was functional decline and increased physical dependence of patients in the study, developed mainly by the reduction of MIF and ALSFRS-R scores. There was an increase in the amount of care provided to patients with ALS for 12 months, with statistical significance for the services of physiotherapy, manual or use of bracing for lower limb. We found the spouse was the primary caregiver in 55% and 13.5% of caregivers were friends or cousins. Regarding paramedical services, the physiotherapy was the most widely used in both the first assessment of the past. The care to patients with the diagnosis of ALS has been based primarily through the hospital system and its outpatient clinics, home care disconnected with public and structured. The clinical deterioration and decline of motor function were detected by all the proposed markers, which guided the approach physiotherapy and other adjustments of palliative care in ALS. Most patients didn't know about the possibility of home care in ALS. It is necessary to implement the home care, either through a family doctor or hospital service to support the household in addition to the work of the HC's multidisciplinary team, in conjunction with the council and resources of the region and other states. / Mestrado / Neurologia / Mestre em Ciências Médicas

Orientadores: Carlos Alberto Mantovani Guerreiro, Anamarli Nucci / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-14T20:29:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_SaraReginaMeira_M.pdf: 1985045 bytes, checksum: 7382226f3fd02932c72c91781601e4fe (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a função respiratória dos pacientes com Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA), através dos parâmetros de espirometria, pressão inspiratória máxima (PIM) e pressão expiratória máxima (PEM), gasometria arterial e oximetria de pulso, e monitorizá-los durante o período de 8 meses. O estudo foi de corte prospectivo e corte transversal na primeira avaliação. Participaram 16 pacientes com diagnóstico definido ou provável de ELA, em assistência regular e uso do riluzole. Critérios de exclusão: doenças pulmonares associadas, ventilação assistida, gastrostomia ou sonda alimentar. No corte longitudinal foi verificada significância estatística na evolução da pressão parcial de gás carbônico (PaCO2). No corte transversal foi verificada significância estatística na correlação entre as medidas: PIM e PEM; índice de massa corpórea (IMC) e PIM; IMC e PEM; oximetria de pulso e capacidade vital forçada; bicarbonato e PaCO2. Houve correlações importantes entre dispnéia (escala MDRS), qualidade de vida (questionário ALSQ 40) e percepção da saúde (escala SF36). Em pacientes com ELA de predomínio apendicular houve correlações entre parâmetros da espirometria, gasometria arterial e SF36. Concluiu-se que função pulmonar dos pacientes com ELA seguidos no período de 8 meses permaneceu na faixa de normalidade, apesar da amostra ser heterogênea com pacientes deambulantes e cadeirantes. A PaCO2 tendeu a ser parâmetro eficaz e significativo para avaliar o comprometimento respiratório. / Abstract: The objective of this study was to evaluate the respiratory function of patients with amyotrophic lateral sclerosis (ALS), using the parameters of spirometry, maximum inspiratory pressure (MIP) and maximum expiratory pressure (MEP), arterial blood gases and pulse oximetry, and monitor them during the period of 8 months. The study was crosssectional assessment in first evaluation and longitudinal prospective study. Sixteen patients with probable or defined ALS were selected. They were on riluzole and had regular attendance. Exclusion criteria were: associated pulmonary diseases, assisted ventilation, gastrostomy or feeding tube. In the longitudinal study partial arterial carbonic gas pressure (PaCO2) was a significant parameter to follow up disease evolution. In the cross-sectional study there was a significant correlation between: MIP and MEP; body mass index (BMI) and MIP; BMI and MEP; pulse oximetry and forced vital capacity; bicarbonate and PaCO2. There were significant correlations between dyspnea (MDRS scale), quality of life (questionnaire ALSQ 40) and health perception (SF-36 scale). In ALS patients with predominant apendicular onset there were correlations among the spirometry, arterial blood gases and SF36. The lung function in patients with ALS followed over 8 months remained in the normal range, although the sample was heterogeneous with outpatients and wheelchair users. The PaCO2 was shown to be an efficient and significant parameter in the measurement of respiratory impairment. / Mestrado / Ciencias Biomedicas / Mestre em Ciências Médicas

A esclerose lateral amiotrófica (ELA) é uma doença neurodegenerativa, progressiva de início tardio que afeta principalmente os neurônios motores (NM). As causas que levam os NM à morte são variadas e ainda sendo investigadas. A descoberta de alterações genéticas como uma possível causa de ELA deu início à uma nova era na investigação desta afecção. Atualmente existem mais de 30 genes associados com a doença, entre eles o FUS, um gene que frequentemente aparece mutado em casos familiais da doença. A proteína FUS normalmente se localiza predominantemente no núcleo, mas na maioria dos casos de mutações na FUS relacionadas à ELA, ela aparece retida no citoplasma. O presente estudo traz um paciente de ELA (P) portando a mutação p.R521H no gene FUS e três de seus irmãos (dos quais um é portador da mutação e não apresnta sinais clínicos de ELA, e os outros dois não apresentam mutações no FUS) dos quais foram obtidas amostras de sangue e biópsia de pele. O DNA extraído das amostras de sangue, foi submetido ao sequenciamento do tipo Sanger para verificar a presença, ou ausência, da mutação R521H na FUS. A partir dos fibroblastos dos participantes, foram derivadas linhagens de células tronco pluripotentes induzidas (iPSC). As iPSC produzidas passaram por ensaios a fim de indicar o estado de pluripotência e de indiferenciação destas linhagens. Nós investigamos a posição da proteína FUS nas linhagens de iPSC e de fibroblastos e há evidências que, assim como descrito na literatura, a proteína FUS aparece retida no citoplasma das linhagens do paciente e de seu irmão portador da mutação. Desta forma, o presente estudo associa dois irmãos com quadros clínicos discordantes mas que apresentam a mesma mutação e sinais moleculares patológicos semelhantes. As linhagens de iPSC obtidas são um rico material para o uso em pesquisas futuras sobre a ELA / Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a late onset, progressive, neurodegenerative disease that primarily affects motor neurons (MNs). The causes behind motor neuron death are diverse and still under investigation. The discovery of genetic alterations as possible causes of ALS initiated a new era for ALS research. There are currently over 30 genes associated with the disease, among which is FUS, one of the most frequently mutated in familial cases. The FUS protein is predominantly located in the nucleus, but in most of the ALS-related FUS mutations this protein is dislocated to the cytoplasm. The present work investigates the molecular aspects of a specific FUS mutation, p.R521H. An ALS patient (P) harboring the mutation and three siblings (of which one is a non-affected carrier and two present no mutations in FUS) were analyzed using blood samples and skin biopsies. We extracted DNA from blood samples and submitted it to Sanger sequencing for confirmation of the presence, or absence, of the R521H FUS mutation. The fibroblasts obtained from these biopsies were used for iPSC derivation. Assays were performed to confirm the undifferentiated state and pluripotency for the four strains obtained. We investigated the FUS location in these strains, and there is evidence for FUS retention in the cytoplasm of cells harboring the mutation (as seen in recent literature). Thus, this work associates two siblings with the same pathogenic mutation, showing the same molecular pathological signal but with discording clinical phenotypes. The iPSC strains obtained here are a valuable resource for further ALS investigation

A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é uma doença progressiva caracterizada pela perda de neurônios motores levando rapidamente os pacientes à morte. Os mecanismos da morte neuronal são desconhecidos e estudos recentes indicam que a microglia pode participar deste processo. Para investigar o papel da microglia na ELA, camundongos transgênicos SOD1G93A foram utilizados na avaliação da morte e do trofismo neuronal em sistemas de co-culturas neurônio/microglia e do efeito do meio condicionado microglial sob os neurônios motores. Ambas as células foram extraídas da medula espinal de camundongos transgênicos (TG) e wild type (WT). A microglia foi obtida dos animais neonatos e adultos na fase pré-clínica da doença. Os neurônios extraídos de neonatos foram marcados com reagente específico para morte neuronal e seus prolongamentos foram quantificados em contraste de fase por métodos estereológicos específicos. A expressão gênica de moléculas candidatas à participação do processo neurodegenerativo relacionadas com a microglia foi quantificada pelo PCR em tempo real, assim como a quantidade de moléculas secretadas no meio condicionado das culturas microgliais dosada pelo ELISA sanduíche. O meio condicionado da microglia TG neonatal não foi capaz de acentuar a morte neuronal, entretanto a neurodegeneração foi potenciada nas análises das co-culturas. Interessantemente, o meio condicionado das microglias WT provenientes de animais adultos foram capazes de aumentar os prolongamentos neuronais feito não observado em relação às microglias TG. Quantidades aumentadas do fator de necrose tumoral ?, interleucina-6 e fator de crescimento derivado do nervo foram quantificadas no meio condicionado das microglias TG. A microglia TG neonatal apresentou dimuição na expressão gênica de AKAP13, HIPK3, UBE2I E NTF5. Esses achados precoces sugerem perda de migração microglial, perda de resistência à apoptose, desbalanço entre proliferação e morte celular e diminuição do suporte trófico neuronal. Em conjunto, os resultados evidenciam a participação da microglia nos mecanismos da ELA / Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is a progressive degenerative disorder affecting motoneurons and leading the patient to death.The cause of motor neurons degeneration in ALS is uncertain and there is any treatment able to prolong the patient life. Recent studies show that microglia could participate of the process of ALS degeneration. Its activation is linked to the disbalance of neuroprotective and neurotoxic action. To investigate the microglia role in ALS, SOD1G93A transgenic mice that develop symptoms similar to the clinical disease were used. We evaluated the neuronal death and trophism in microglia/neuron co-cultures system and in microglial conditioned medium effect under the neurons. Neurons and microglia were extracted from transgenicor wild type mice spinal cord. Microglia was obtained from 1 day pos natal pups and adult onset of disease mice. Cells were stained with a specific marker to neuronal death. Neuronal extensions area and neuronal death was quantified by stereological method. The genic expression of candidate molecules related to degeneration in ALS was quantified by real time PCR and the release of some molecules were quantified by ELISA sandwich. Results showed that maybe transgenic neonatal microglia is not able to increase the neuronal death through releasing molecules in its conditionated medium, on the other hand when transgenic microglia was co-cultured with any kind of neuron, neuronal death was observed. Microglia from adult transgenic mice was not able to promote a neuroprotection compared to wild type in co-culture and conditionated medium experiments. In addition to this, was observed increased tumor necrosis factor alpha, interleukin 6 and nerve growth factor secretion by transgenic microglia. Neonatal transgenic microglia also exhibited reduced genic expression of AKAP13, HIPK3, UBE2I and NTF5. These findings at an early stage suggest a lost of migration potential, lost of apoptosis resistance, disbalance of proliferation and cell death and reduction of neuronal trophic support. So together, these data indicate the involvement of microglia in ALS mechanisms

A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é uma doença neurodegenerativa de caráter progressivo caracterizada pela morte seletiva de neurônios motores que leva rapidamente os pacientes à morte. O camundongo transgênico que expressa a superóxido dismutase 1 humana mutante é o modelo experimental mais aceito para o estudo da doença. Os mecanismos que levam a perda neuronal ainda são pouco conhecidos e não existe tratamento eficaz para prolongar a vida do indivíduo. Estudos recentes indicam que as células gliais aceleram o processo neurodegenerativo, entretanto os mecanismos moleculares ainda não estão estabelecidos. Os astrócitos merecem uma atenção particular, pois apresentam íntima interação com os neurônios, fornecendo suporte estrutural, metabólico e trófico. Além disso, participam ativamente da modulação excitatória neuronal e da neurotransmissão, controlando os níveis extracelulares de íons e neurotransmissores. O presente estudo propôs investigar in vitro os possíveis dos astrócitos extraídos da medula espinal do camundongo de idade neonatal (P1) e adulta pré-sintomática (P60) sobre a morte de neurônios motores na ELA. Para isso, o trofismo e sobrevida do neurônio motor espinal foram avaliados nas culturas de neurônios motores tratados com meio condicionado de astrócitos e também em sistemas de co-culturas neurônios motores/astrócitos, de origem SOD1G93A (transgênica) e selvagem (wild type) em diferentes combinações. Investigou-se ainda, a expressão gênica de genes nos astrócitos nas culturas P1 e P60 realizadas através do PCR quantitativo (qPCR) e a quantificação de moléculas secretadas pelos astrócitos por ELISA Sanduíche. Para o estudo do trofismo e degeneração neuronal, as células foram marcadas com marcadores específicos de morte neuronal e o trofismo dos neurônios também foi quantificado por contraste de fase. As células foram quantificadas por métodos estereológicos específicos e as análises mostraram que o tratamento com meio condicionado de astrócitos transgênicos P1 e P60 causaram respectivamente retrações nos prolongamentos e morte dos neurônios transgênicos. As análises da morte neuronal dos meios condicionados e co-cultura mostraram que os astrócitos transgênicos de ambas as idades causaram a morte de neurônios wild type e apenas os astrócitos transgênicos P60 levaram os maiores perfis de morte nos neurônios transgênicos, demonstrando a toxidade dessas células. Quanto à análise da expressão gênica, os genes NKRF, UBE2I e TGFA mostraram-se diferencialmente expressos nos astrócitos transgênicos P1 e os genes HIPK3, TGFA e NTF5 diferencialmente expressos nos astrócitos transgênicos P60. Nas análises das moléculas secretadas nos meios condicionados maior quantidade de NGF foi encontrada no meio dos astrócitos transgênicos P60 comparando-se aos astrócitos wild type. A quantidade de IGF-I diminuiu no meio condicionado da cultura de astrócitos transgênicos P60 comparando-se aos astrócitos wild type E ainda, há a diminuição autócrina de TNF-? e IL-6 nos astrócitos transgênicos P60. Os astrócitos transgênicos parecem promover a toxicidade ao neurônio motor na ELA e moléculas liberadas pelos astrócitos parecem estar envolvidas no processo de desenvolvimento da ELA / Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disease characterized by selective motor neurons death that readly leads patients to death. Transgenic mice expressing human mutant superoxide dismutase 1 (hSOD1) is the most accepted experimental model for the disease studying. The mechanisms that lead to neuronal loss are still poorly understood and there is no effective treatment able to prolong the pacient\'s life. Recent studies indicate that glial cells accelerate the neurodegenerative process, but the molecular mechanisms are not yet established. Astrocytes deserve particular attention, since they have close interaction with neurons, providing structural, metabolic and trophic support. In addition, they also participate actively in the neuronal excitatory modulation and in neuronal transmission, controlling ions and neurotransmitters at extracellular levels. The present study aimed to investigate the possible in vitro effects in astrocytes on the motor neurons death in ALS from newborn (P1) and adult pre symptomatic (P60) spinal cord mice. Thus, we evaluated spinal motor neuron survival and trophism in cultures treated with astrocytes conditioned medium and also in co-culture neuron/astrocyte systems of SOD1G93A (transgenic) and wild type in different cells combinations. Still, we investigated genes expression related to P1 and P60 astrocytes cultures performed by quantitative PCR (qPCR) and the molecules secreted by astrocytes were quantified by Sandwich ELISA. For the neuronal degeneration and trophism study, cells were immunostained with specific markers and neurouns were also visualized by phase contrast. These cells were quantified by stereological method and their analysis showed that treatment with transgenic P1 and P60 astrocytes conditioned medium cause length retractions and death on transgenic motor neuron. But, the neuronal death on conditioned medium and co-cultures experiments showed that transgenic P1 and P60 astrocytes caused wild type neuronal death and only transgenic P60 astrocytes led transgenic neurons death, demonstrating major toxicity of transgenic astrocytes. For the gene expression analysis NKRF, UBE2I and TGFa genes showed differentially expressed in transgenic P1 astrocytes and HIPK3, TGFa and NTF5 genes showed differentially expressed in transgenic P60 astrocytes. The analizes of molecules secreted by conditioned media a larger amount of NGF was found in transgenic P60 astrocytes comparing to wild type astrocytes. The amount of IGF-I in the conditioned medium was reduced in astrocytes transgenic P60 cultures compared to the wild type astrocytes Also, there is a reduction autocrine of TNF-? and IL-6 on transgenic astrocytes P60. The transgenic astrocytes seem to promote motor neuron toxicity in ALS and molecules released by astrocytes appear to be involved in the ALS development

La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie dégénérative neuromusculaire fatale. Elle est accompagnée par des altérations métaboliques, se manifestant précocement dans des modèles murins. L’objectif de cette thèse a été d’identifier les cibles moléculaires impliquées dans ces changements. Pour ce faire, nous avons étudié le muscle glycolytique, le premier touché par la dénervation au cours de la maladie dans un modèle de SLA, la souris SOD1G86R. Nous avons montré un déséquilibre entre les voies métaboliques glucidiques et lipidiques à un stade présymptômatique, avec une préférence pour la voie catabolique des lipides. Cette altération peut expliquer notre observation sur le changement des capacités à l’exercice des souris SOD1G86R présymptômatiques. Dans ce contexte, nous avons montré que l’inhibition pharmacologique de PDK4, un des principaux inhibiteurs de la glycolyse, est bénéfique, retardant l’apparition des symptômes. En prenant compte des spécificités métaboliques des différents éléments de l’axe neuromusculaire, ce travail ouvre des nouvelles pistes thérapeutiques pour le traitement de la SLA. / Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal degenerative disease characterized by loss of upper and lower motor neurons, denervation and skeletal muscle atrophy. ALS is accompanied by metabolic alterations that are early events in mouse models for ALS. The main objective was to identify molecular targets responsible for these alterations. For this, we analyzed several metabolic regulators localized in presymptomatic glycolytic muscle tissue of an ALS mouse model, the SOD1G86R. We identified a pre-symptomatic alteration of metabolic equilibrium, showing an inhibition of glycolysis accompanied by an upregulation of lipid catabolic pathway. This alteration has functional significance, being reflected in a modified capacity of SOD1G86R mice to adapt to different types of exercise. Pharmacological inhibition of PDK4, one of the main inhibitors of glycolysis, delayed disease onset, underpinning the importance of metabolic equilibrium in disease progression. Taking into consideration the metabolic specificity of the different elements on the neuromuscular axis, this work opens towards new therapeutic approaches for ALS.

La SLA est une maladie neurodégénérative grave touchant l’adulte qui se caractérise principalement par la perte sélective des neurones moteurs cortico-spinaux et des motoneurones bulbaires et spinaux. La SLA se caractérise également par des altérations de l’homéostasie énergétique et du métabolisme des lipides. L’objectif de ce travail de thèse était, dans un premier temps, d’identifier des changements dans la composition en acides gras, dans le sang, comme potentiels biomarqueurs diagnostiques et pronostiques de la SLA. Dans un second temps, le but était de moduler ces changements, par des approches nutritionnelles, afin de mieux comprendre l’implication d’un métabolisme lipidique altéré dans le processus pathologique de la SLA. Ces travaux ont montré que des taux élevés d’acides gras mono-insaturés (MUFA), ainsi que des taux diminués d’acides gras poly-insaturés (PUFA), sont associés à un meilleur pronostic. L’analyse des effets de la modification de la composition en acides gras, dans des modèles de dénervation pathologique et lésionnelle, a confirmé l’implication de l’antagonisme MUFA/PUFA dans le processus neurodégénératif. Ces travaux font apparaitre des mises en garde quant à l’utilisation des acides gras dans des approches à visée thérapeutique pour la SLA. / ALS is a fatal neurodegenerative condition characterized by the selective loss of upper and lower motor neurons. The disease is also characterized by alterations of energy homeostasis and lipid metabolism. The objective of this PhD work was, first, to identify changes in fatty acid composition of lipids in blood of ALS patients, as potential diagnosis and prognosis biomarkers of the disease. The second goal was to modulate these changes, by nutritional approaches, in order to better understand the involvement of an altered lipid metabolism in the pathological process. Our results showed that high levels of monounsaturated fatty acid (MUFA), as well as low levels of polyunsaturated fatty acids (PUFA), are associated with a better prognosis. The analysis of the effects of a modified fatty acid composition in both pathological and lesion models of denervation, has confirmed implication of the antagonistic relationship between MUFA and PUFA in the neurodegenerative process. This work suggests a cautious usage of fatty acids in therapeutic approaches targeting ALS.