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\".

Amyotrofisk lateralskleros, ALS, är en obotlig sjukdom som klassas som en neurologisk sjukdom där de motoriska nervcellerna i hjärnan, hjärnstammen och ryggmärgen förtvinar. Sjukdomen kan ha ett hastigt förlopp vilket gör att patienterna är i behov av många hjälpinsatser. Syftet med studien är att öka kunskapen hos sjuksköterskor genom att belysa patienters upplevelser av att leva med ALS. För att beskriva dessa har en kvalitativ innehållsanalys använts. Med hjälp av denna modell fördjupas förståelsen av patienternas upplevelser, erfarenheter och förväntningar av sjukdomen. Följande huvudteman framkom: omgivningens betydelse, existentiella tankar och behov och strategier att hantera sin sjukdom. Faktorer som var betydelsefulla för patienterna var relationer med familj och vänner och att kunna få bibehålla sin integritet och värdighet. Det är viktigt att sjuksköterskor på bästa sätt ökar sin kunskap om patienternas upplevelser för att kunna ge en god omvårdnad under deras sista tid i livet. / Program: Fristående kurs

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.

Les dégénérescences lobaires fronto-temporale (DLFT) sont des démences neurodégénératives rares. 30-50% des DLFT a une cause génétique, la plupart sont des mutations des gènes C9orf72 et progranuline (GRN). L'objectif de la thèse a été d'élargir le spectre mutationnel et phénotypique des mutations GRN. Nous avons identifié les premières délétions partielles du gène GRN chez des patients avec progranulinémie baisse (la progranulinémie est abaissée en cas de mutation), mais sans mutation détectée par séquençage. Nous avons contribué à élargir le spectre clinique de la maladie en décrivant un phénotype d'atrophie corticale postérieure et des lésions de la substance blanche cérébrale chez des patients GRN, caractéristique évocatrice de cette forme génétique. Enfin, nous avons étudié la phase présymptomatique de la maladie, alors que se développent les premiers essais thérapeutiques, par une approche longitudinale avec IRM et TEP-FDG. Le métabolisme cérébral est réduit dans le lobe temporal latéral gauche 20 ans avant l'apparition des symptômes et, après 20 mois, dans les régions frontales et l'épaisseur corticale dans les régions temporales gauche. Le lobe temporal latéral pourrait être donc l'"épicentre " de la maladie, et le processus lésionnel pourrait, secondairement, progresser vers les régions frontales. J'ai également contribué à définir les phénotypes associés aux mutations de gènes plus rares de DLFT/DLFT-SLA. TARDBP est associé à un large spectre phénotypique; TBK1 est caractérisé par une démence sémantique ou aphasie non fluent associés à l'atteinte de la corne antérieure. Cette étude importante souligne le rôle de ces mutations dans le spectre clinique des DLFT. / Frontotemporal lobar degeneration (FTLD) are rare neurodegenerative dementias. 30-50% of FTLD has a genetic cause, most are mutations in C9orf72 and in progranulin gene (GRN). The aim of the thesis was to expand the mutational and phenotypic spectrum of GRN mutations. We identified the first partial deletions of GRN gene in patients with low plasmatic progranulin (the plasmatic progranulin is low in case of mutation), but without mutation detected by sequencing. We contributed to expand the clinical spectrum of the disease by describing a posterior cortical atrophy phenotype and lesions of the cerebral white matter in GRN patients, evocative feature of this genetic form. Finally, we studied the presymptomatic stage of the disease, while the first clinical trials develop, for a longitudinal approach with MRI and FDG-PET. The cerebral metabolism is reduced in the left temporal lobe 20 years before clinical onset and, after 20 months, the metabolism is reduced in the frontal regions and the cortical thickness in the left temporal regions. The lateral temporal lobe could thus be the "epicenter" of the disease, and the lesional process could secondarily progress towards the frontal regions. I also contributed to define the phenotypes associated with rare gene mutations in FTLD/FTLD-ALS. TARDBP is associated with a wide phenotypic spectrum; TBK1 is characterized by semantic dementia or not fluent aphasia associated with involvement of the anterior horn. This important study highlights the role of these mutations in the clinical spectrum of FTLD.

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.

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a progressive neurodegenerative disease affecting motor neurons in the spinal cord, brain stem and motor cortex, leading to paralysis, respiratory failure and death. In about 5% of ALS cases, the disease is associated with mutations in the CuZn-superoxide dismutase (hSOD1) gene. As a rule, ALS caused by hSOD1 mutations is inherited dominantly and the mutant hSOD1s cause ALS by the gain of a noxious property. The present study focused on two hSOD1 mutations with widely differing characters. In Scandinavia, ALS caused by the D90A mutation is inherited in a recessive pattern. Elsewhere, families with dominant inheritance have been found. The properties of D90A mutant hSOD1 are very similar to those of the wild-type protein. The G127insTGGG (G127X) mutation causes a 21 amino acid C-terminal truncation which probably results in an unstable protein. The aim of this thesis was to generate transgenic mice expressing D90A and G127X mutant hSOD1s and to compare these mice with each other and with mice expressing other mutant hSOD1s, in search of a common noxious property. The findings were also compared with the results from studies of human CNS tissue. The cause of the different inheritance patterns associated with D90A mutant hSOD1 was investigated by analyzing erythrocytes from heterozygous individuals from dominant and recessive pedigrees. There was no evidence that a putative protective factor in recessive pedigrees acts by down-regulating the synthesis of D90A mutant hSOD1. In cerebrospinal fluid, there was no difference in hSOD1 content between homozygous D90A patients, ALS patients without hSOD1 mutations and controls. hSOD1 cleaved at the N-terminal end was found in both controls and D90A patients, but the proportion was significantly larger in the latter group. This indicates a difference in degradation routes between mutant and wild-type hSOD1. Both D90A and G127X transgenic mice develop an ALS-like phenotype. Similar to humans, the levels of D90A protein were high. The levels of G127X hSOD1 were very low in the tissues but enriched in the CNS. Similarly, in an ALS patient heterozygous for G127X hSOD1, the levels of the mutant protein were overall very low, but highest in affected CNS areas. Despite the very different levels of mutant hSOD1, both D90A and G127X transgenic mice developed similar levels of detergent-resistant aggregates in the spinal cord when terminally ill. Surprisingly, mice overexpressing wild-type hSOD1 also developed detergent-resistant aggregates, although less and later. Most of the hSOD1 in the CNS of transgenic mice was inactive due to deficient copper charging or because of reduced affinity for the metal. The stabilizing intrasubunit disulfide bond of hSOD1 was partially or completely absent in the different hSOD1s. Both these alterations could increase the propensity of mutant hSOD1s to misfold and form aggregates. The results presented here suggest that the motor neuron degeneration caused by mutant hSOD1s may be attributable to long-term exposure to misfolded, aggregation-prone, disulfide-reduced hSOD1s and that the capacity to degrade such hSOD1s is lower in susceptible CNS areas compared with other tissues. The data also suggest that wild-type hSOD1 has the potential to participate in the pathogenesis of sporadic ALS.

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