Introdução: Pacientes que sobrevivem ao traumatismo crânio-encefálico (TCE) apresentam declínio cognitivo e sinais indiretos de atrofia cerebral maiores que o esperado para a população normal. Dentro do universo das lesões englobadas sob o termo TCE há diferentes tipos de lesões, que podem ser divididas entre focais e difusas. A lesão axonial difusa (LAD), está presente em quase todos os pacientes com TCE moderado e grave. Não há estudos que descrevam longitudinalmente o que ocorre nos exames de imagem após o TCE em um grupo com diagnóstico clínico e radiológico de LAD sem lesões focais significativas. Este estudo tem como objetivo avaliar a carga de lesões da LAD através de uma contagem sistematizada, avaliar a taxa de atrofia de diferentes compartimentos do encéfalo de forma longitudinal, e verificar se o número de lesões mostra correlação com tais taxas de atrofia e ou com testes neuropsicológicos que avaliam desempenho executivo e de memória. Método: Foram selecionados 24 pacientes com diagnóstico clínico-radiológico de LAD e realizados exames de RM nos meses 2 (fase 1), 6 (fase 2) e 12 (fase 3) após o TCE. Nas fases 2 e 3 foi realizada avaliação neuropsicológica. Foi realizada contagem de lesões segundo a Microbleed Anatomical and Rating Scale (MARS). Nos definidos momentos foi realizada avaliação do volume do encéfalo através do software FreeSurfer. Foram avaliados a capacidade executiva através dos testes Trail Making Test (TMT) A e B, e a capacidade de recordação através do teste Hopkins Verbal Learning Test (HLVT) em seus componente de recordação imediata (HVLT-RI), tardia (RVLT-RT) e reconhecimento (HVLT-R). Foi testada correlação da carga lesional com a redução de volume dos compartimentos substância branca (VSB), substância cinzenta cortical (VCC), substância cinzenta subcortical (VCS) volume cerebral total (VCT). Foram ainda realizados testes de correlação da carga lesional total e por sítio anatômico com os testes TMT e HVLT e de correlação do grau de atrofia do VSB, VCC, VCS e VCT com os testes HVLT e TMT. Foram considerados positivos os resultados com p<0,05. Resultados: O VSB foi significativamente diferente entre as fases 2 e 3 e entre as fases 1 e 3, com redução de volume de 4,0% no intervalo total do estudo. O VCT foi significativamente diferente entre as fases 2 e 3 meses e entre as fases 1 e 3, com redução de volume de 1,9% no intervalo total do estudo. O VCC não foi significativamente diferente nas 3 fases. O VCS foi significativamente diferente entre as fases 1 e 2; fases 2 e 3 e entre as fases 1 e 3, com redução de volume de 3,7%. O número médio de lesões pela tabela MARS foi de 128 (DP 95), e mostrou correlação positiva e significativa com a redução do VSB, e não demonstrou correlação com a redução de volume dos demais compartimentos. Houve diferença significativa nos resultados dos testes TMT-A e TMT-B entre as fases 2 e 3, com maior rapidez na execução do teste na fase 3. Houve diferença significativa entre os resultados do teste HVLT-RI as fases 2 e 3, com maior número de palavras recordada na fase 3. Não houve diferença significativa nos resultados dos testes HVLT-RT e HVLT-R nas 2 fases. Houve correlação entre o resultado dos testes TMT-B nas fases 2 e 3 com a redução do VCT e entre os resultados do teste TMT-A na fase 3 com a redução do VSB. Não foi encontrada qualquer correlação entre o número de lesões segundo o sítio anatômico da tabela MARS com o desempenho nos testes TMT-A ou TMT-B. Não foi encontrada correlação entre os testes HVLT-RI, HVLT-RT ou HVLT-R com a redução dos volumes de VCT, VSB ou VCC. Discussão e Conclusões: Houve redução significativa do VCT, VSB e VCC ao longo do intervalo entre as fases 1 e 3 do estudo, e simultaneamente houve melhora no desempenho dos testes executivos TMT-A e TMT-B. Tais achados podem ser interpretados como uma resultante daquilo que modelos animais têm demonstrado na evolução do TCE: existe um processo contínuo no tecido cerebral após o TCE, que inclui o clareamento dos debris celulares irremediavelmente lesados e reparação de parte do tecido neural que sofreu lesões reversíveis no momento do trauma, tudo isso contribuindo para uma melhora no desempenho cognitivo, ao mesmo tempo em que ocorre redução do volume dos compartimentos encefálicos. A avaliação da carga lesional mostrou-se de valor prognóstico, pois manteve correlação com o grau de atrofia do VSB no intervalo do estudo / Introduction: Patients who survive traumatic brain injury (TBI) present cognitive decline and indirect signs of brain atrophy greater than expected for the normal population. Within the universe of injuries encompassed under the term TBI there are different types of injuries, which can be divided between focal and diffuse. Diffuse axonal injury (DAI) is present in almost all patients with moderate and severe TBI. There are no longitudinal studies describing imaging findings after TBI in a group with clinical and radiological diagnosis of DAI without significant focal lesions. This study aims to evaluate the DAI lesion load through a systematic counting approach, to evaluate longitudinally the atrophy rate of various brain compartments and to verify correlations between the lesion load and atrophy rates and their correlation with neuropsychological tests evaluating executive and memory performances. Method: 24 patients with clinical and radiological diagnosis of DAI were selected and they were submitted to MRI scans in 2, 6 and 12 months after TBI, as defined as the phase 1, phase 2, and phase 3 of the study. In phases 2 and 3 neuropsychological assessment was performed. Lesion load was quantified according to Microbleed Anatomical and Rating Scale (MARS). In all the 3 phases brain volume assessment was performed by FreeSurfer software. The executive capacity was evaluated by the Trail Making Test (TMT) A and B, and the memory capacity by the Hopkins Verbal Learning Test (HLVT) in its immediate recall component (HVLT-IR), late recall (RVLT-LR) and recognition (HVLT-R). The lesional load was correlated to the reduction in white matter volume (WMV), cortical gray matter volume (CGV), and subcortical gray matter (SGV) and total brain volume (TBV). Correlation of the total lesion load and anatomical site were correlated to TMT and HVLT tests. It was also performed correlation between degree of atrophy of the WMV, CGV, SGV and TGV with HVLT and TMT tests. Positive results were considered with p < 0.05. Results: The WMV was significantly different between phases 2 and 3 and between phases 1 and 3, with volume reduction of 4.0% in the total study interval. TBV was significantly different between the phases 2 and 3 and between phases 1 and 3, with volume reduction of 1.9% in the total study interval. The CGV was not significantly different in any of the 3 phases. The SGV was significantly different between phases 1 and 2, phases 2 and 3 and between phases 1 and 3, with 3.7% volume reduction in the total study interval. The mean lesion load assessment by MARS was 128 (SD 95) and showed a positive and significant correlation with the reduction in the WMV, and no correlation with the volume reduction of the other evaluated compartments. There were significant differences in the results of the TMT-A and TMT-B tests between phases 2 and 3, with faster execution of the test in phase 3. There were significant differences between the HVLT-IR results phases 2 and 3, with the largest number of words recalled in phase 3. There were no significant differences in the results of HVLT-LR tests and HVLT-R in 2 phases. There were correlations between the result of TMT-B test at phases 2 and 3 to the reduction of the TBV and the results of the TMT at phase 3 to the WMV reduction. There were no correlations between the anatomical site lesion load with the performance in the TMT-A and TMT-B. No correlations were found between HVLT-IR, HVLT-LR or HVLT-R with volume reduction of TBV, WMV or CGM. Discussion and Conclusions: There was a significant volume reduction in TBV, WMV and SGV during the study interval, while there was an improvement the executive tests TMT-A and TMT-B performance. These findings can be interpreted as a result of what animal models have shown the evolution of the ECT: there is a continuous process in the brain tissue after TBI, including clearing irreparably damaged cell debris and repair of the neural tissue components that suffered reversible injuries at the moment of trauma. Those processes contribute to an improvement in cognitive performance, while reduction of the volume of the encephalic compartments occurs at the same time. The lesion evaluation has proven its prognostic value as it showed correlation with the degree of WMV reduction

Introdução: Os processos degenerativos vêm sendo considerados determinantes da progressão do déficit neurológico na esclerose múltipla (EM) e são associados sobretudo à perda neuronal e axonal. A patologia na substância branca (SB) manifesta-se pela quebra de membranas e perda da complexidade microestrutural dos tratos cerebrais, o que pode ser estudado indiretamente pelas alterações nos índices de fração de anisotropia (FA) e difusividade média (DM), obtidos por meio das análises das imagens por tensores de difusão (diffusion tensor imaging - DTI). Essa técnica oferece outros dois índices mais específicos, a difusividade axial () e difusividade radial (), que são associados aos processos de perda axonal e desmielinização, respectivamente. A perda neuronal na substância cinzenta (SC) pode ser avaliada pelo grau de atrofia do córtex cerebral. Este estudo tem como objetivos mensurar os índices de DTI na maior comissura cerebral, o corpo caloso (CC), e o grau e distribuição da atrofia cortical em indivíduos com EM remitente-recorrente (EMRR) e baixos escores de incapacidade funcional, correlacionando essas alterações com o volume de lesões macroscópicas e os principais parâmetros clínicos. Método: 31 indivíduos (22 mulheres, idade média 30,5 anos ± 8,7) com EMRR e um grupo controle (GC) composto por 34 indivíduos saudáveis (27 mulheres, idade média 32,3 anos ± 7,8) realizaram exames de crânio em aparelho de ressonância magnética de 3 Tesla (3T), sendo adquiridas imagens de DTI com 32 direções de gradiente, obtendo-se os índices de FA, DM, e de cinco segmentos na secção sagital do corpo caloso (CC). Através da segmentação de imagens volumétricas ponderadas em T1 foram obtidas as espessuras corticais regionais nos grupos. Esses resultados foram correlacionados com os volumes lesionais de imagens ponderadas em T1 e T2/FLAIR e os escores da escala expandida do estado de incapacidade (Expanded Disability Status Scale - EDSS), considerando-se significativos resultados com p< 0,05. Resultados: Os índices de FA, DM e do CC estavam difusamente alterados no grupo EMRR e a , alterada significativamente no esplênio, tronco médio anterior e tronco médio posterior do CC. Observou-se atrofia cortical significativa no terço anterior dos lobos temporais, bilateralmente, e nas regiões parietal inferior, insular e fronto-orbitária direitas, com uma tendência à atrofia no giro frontal superior esquerdo. As FA, DM e correlacionaram-se com os volumes lesionais T1 e, mais significativamente, com os volumes lesionais T2/FLAIR, porém não houve correlação entre os volumes lesionais e a . A espessura cortical no grupo EMRR apresentou correlações com ambos os volumes lesionais, mais significativamente com as lesões em T1. O escore médio da EDSS era 1,1 ± 0,9 (variando de 0-3), apresentando correlações com a DM e a no esplênio, tronco médio anterior e posterior do CC, com uma correlação com a no tronco médio posterior. O EDSS correlacionou-se com a espessura cortical na topografia do giro frontal superior esquerdo. Discussão e conclusão: Houve alteração difusa nos índices de FA, DM e nos segmentos do CC, com acometimento mais localizado, predominantemente médio posterior, da , o que pode sugerir desmielinização difusa do CC, porém axonopatia ou degeneração mais acentuada em algumas regiões da SB. A atrofia cortical também apresentou uma distribuição regional característica, afetando sobretudo as regiões temporais, bilateralmente, parietal inferior, insular e fronto-orbitária direitas. As correlações encontradas entre os índices de DTI e a espessura cortical e os volumes lesionais demonstraram que, ao menos em parte, as degenerações das SB e SC podem ser relacionadas à degeneração Walleriana, secundária ao acúmulo de placas lesionais. As correlações entre a DM, de alguns segmentos do CC e a espessura cortical do giro frontal superior com os escores da EDSS favoreceram à hipótese de que a degeneração tecidual na EM foi um fator preponderante na progressão do déficit neurológico na EMRR / Introduction: The degenerative processes are gaining attention as predictors of the neurological deficit in multiple sclerosis (MS), being reflected by the degree of axon loss and central nervous system atrophy. The white matter pathology (WM) is characterized by cellular membranes disruption and loss of the microstructural complexity, which can be accessed by the diffusion tensor imaging (DTI) indices of fractional anisotropy (FA) and mean diffusivity (MD). This imaging technique also offers two more specific indices: the axial diffusivity () and radial diffusivity (), which are useful to differentiate between axon loss and demyelination, respectively. The gray matter (GM) neuronal loss can be accessed by the degree of cortical atrophy. The aim of this study is to measure the DTI indices in the greatest WM commisure, the corpus callosum (CC), and the degree and distribution of cortical atrophy in patients with relapsing remitting MS (RRMS) and low disability scores, correlating them to the macroscopic lesion load and the main clinical scores. Method: 31 RRMS patients (22 women, mean age 30.5 years ± 8.7) and 34 healthy control (HC) subjects (27 women, mean age 32.3 years ± 7.8) were submitted to brain examinations in a 3T magnetic resonance image scanner. From DTI with 32 gradient encoding directions were extracted the indices of FA, MD, and , which were measured in 5 segments of the mid-sagital section of the corpus callosum (CC). The cortical thickness was obtained from the segmentation of volumetric T1 images. These results were correlated with the macroscopic lesion loads in the T1 and T2/FLAIR images and the scores in the Expanded Disability Status Scale EDSS, considering significant the results with p< 0.05. Results: The FA, MD and were diffusively abnormal in all 5 segments of the CC in the RRMS group and the was abnormal only in the splenium, anterior midbody and posterior mid-body. The anterior area of the both temporal lobes and right inferior parietal, some orbital-frontal and insular regions showed significant atrophy, with a tendency of atrophy in the superior frontal gyrus. The FA, MD and correlated with the T1 lesion load and, more significantly, with the T2/FLAIR lesion load. The cortical thickness correlated with T1 and T2/FLAIR lesion loads, more significantly with the T1 lesion load. The mean EDSS in the RRMS group was 1.1 ± 0.9 (range 0-3), correlating with the MD and of the splenium, anterior and posterior mid-body of the CC. The EDSS correlated to cortical thickness in the topography of the superior frontal gyrus. Discussion and conclusion: The FA, MD and are diffusively abnormal in the CC, with abnormalities in the , restricted to the medial and posterior segments. These results can be interpreted as signs of diffuse demyelination in the CC and a predominance of axonopathy or more advanced degeneration in some segments. The cortical atrophy also followed a characteristic regional distribution, affecting predominantly the bilateral temporal lobes, and inferior parietal, orbital-frontal and insular regions, in the right hemisphere. The correlations found between the DTI indices and the cortical thickness and the macroscopic lesion loads show that, at least partially, the WM and GM degeneration can be related to Wallerian degeneration secondary to macroscopic lesion accumulation. The correlations between the DM, , in some of the CC segments, and cortical thickness, in the superior frontal gyrus, and the EDSS scores reinforces the hypothesis that the degenerative processes in MS can play a role in the disability status of the patients

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Univ., 2002. / Härtill 5 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karol. inst., 2006. / Härtill 4 uppsatser.

Thesis (Ph. D.)--University of Oklahoma. / Includes bibliographical references.

Spinal muscular atrophy (SMA) is an autosomal recessive neuromuscular disorder characterized by widespread loss of lower motor neurons from the spinal cord. Lower motor neuron degeneration leads to a progressive decline in motor development, manifesting as muscle atrophy and weakness. It is now well characterised that ubiquitin homeostasis is altered in SMA and that reduction of the ubiquitin-like modifier-activating enzyme 1 (UBA1) is central to this disruption. UBA1 is responsible for activating ubiquitin as the first step in the ubiquitin conjugation process, marking unwanted proteins for degradation by the proteasome. While it is known that therapies targeting UBA1 rescue neuromuscular phenotypes in SMA models, the mechanism by which UBA1 mediates neurodegeneration is unclear. In fact, very little is known about the function of UBA1 beyond its canonical role in the ubiquitin proteasome system. To better understand the role of UBA1 in motor neuron degeneration, a robust set of antibodies for both in vivo and in vitro work to study UBA1 have been identified. This enabled a novel characterisation of UBA1 distribution throughout disease progression in SMA spinal motor neurons to be performed, revealing that UBA1 reduction is an important pre-symptomatic molecular feature of SMA. To identify downstream targets of UBA1 critical for UBA1-mediated degeneration in SMA, label-free proteomics was performed on HEK293 cells after overexpression or knockdown of UBA1. The proteomics data was analysed across multiple platforms, including Biolayout, IPA and DAVID to identify UBA1-dependent pathways and demonstrated that modulation of UBA1 levels lead to disruption of key cellular pathways including translation elongation, nuclear transport, and tRNA synthetases. Validation of target proteins from these UBA1-dependent pathways identified that the tRNA synthetease GARS behaves in a UBA1-dependent manner across a range of model systems in vitro and in vivo. It was then identified that GARS expression is significantly dysregulated across a range of neuronal tissues in a mouse model of SMA. Interestingly, mutations in GARS cause Charcot-Marie-Tooth disease type 2D (CMT2D), an axonal neuropathy, in which a disruption to sensory neuron fate in dorsal root ganglia has recently been identified. In a mouse model of SMA we identified a phenotype consistent with that in the CMT2D mouse model and showed that disruption to sensory neuron fate is reversible and dependent on changes in UBA1 and GARS expression in SMA. In conclusion, modulation of UBA1 levels leads to disruption of key cellular pathways, with dysregulation of tRNA synthetases a prominent feature that is likely to play a role in the pathogenesis of SMA.

Introdução: Pacientes que sobrevivem ao traumatismo crânio-encefálico (TCE) apresentam declínio cognitivo e sinais indiretos de atrofia cerebral maiores que o esperado para a população normal. Dentro do universo das lesões englobadas sob o termo TCE há diferentes tipos de lesões, que podem ser divididas entre focais e difusas. A lesão axonial difusa (LAD), está presente em quase todos os pacientes com TCE moderado e grave. Não há estudos que descrevam longitudinalmente o que ocorre nos exames de imagem após o TCE em um grupo com diagnóstico clínico e radiológico de LAD sem lesões focais significativas. Este estudo tem como objetivo avaliar a carga de lesões da LAD através de uma contagem sistematizada, avaliar a taxa de atrofia de diferentes compartimentos do encéfalo de forma longitudinal, e verificar se o número de lesões mostra correlação com tais taxas de atrofia e ou com testes neuropsicológicos que avaliam desempenho executivo e de memória. Método: Foram selecionados 24 pacientes com diagnóstico clínico-radiológico de LAD e realizados exames de RM nos meses 2 (fase 1), 6 (fase 2) e 12 (fase 3) após o TCE. Nas fases 2 e 3 foi realizada avaliação neuropsicológica. Foi realizada contagem de lesões segundo a Microbleed Anatomical and Rating Scale (MARS). Nos definidos momentos foi realizada avaliação do volume do encéfalo através do software FreeSurfer. Foram avaliados a capacidade executiva através dos testes Trail Making Test (TMT) A e B, e a capacidade de recordação através do teste Hopkins Verbal Learning Test (HLVT) em seus componente de recordação imediata (HVLT-RI), tardia (RVLT-RT) e reconhecimento (HVLT-R). Foi testada correlação da carga lesional com a redução de volume dos compartimentos substância branca (VSB), substância cinzenta cortical (VCC), substância cinzenta subcortical (VCS) volume cerebral total (VCT). Foram ainda realizados testes de correlação da carga lesional total e por sítio anatômico com os testes TMT e HVLT e de correlação do grau de atrofia do VSB, VCC, VCS e VCT com os testes HVLT e TMT. Foram considerados positivos os resultados com p<0,05. Resultados: O VSB foi significativamente diferente entre as fases 2 e 3 e entre as fases 1 e 3, com redução de volume de 4,0% no intervalo total do estudo. O VCT foi significativamente diferente entre as fases 2 e 3 meses e entre as fases 1 e 3, com redução de volume de 1,9% no intervalo total do estudo. O VCC não foi significativamente diferente nas 3 fases. O VCS foi significativamente diferente entre as fases 1 e 2; fases 2 e 3 e entre as fases 1 e 3, com redução de volume de 3,7%. O número médio de lesões pela tabela MARS foi de 128 (DP 95), e mostrou correlação positiva e significativa com a redução do VSB, e não demonstrou correlação com a redução de volume dos demais compartimentos. Houve diferença significativa nos resultados dos testes TMT-A e TMT-B entre as fases 2 e 3, com maior rapidez na execução do teste na fase 3. Houve diferença significativa entre os resultados do teste HVLT-RI as fases 2 e 3, com maior número de palavras recordada na fase 3. Não houve diferença significativa nos resultados dos testes HVLT-RT e HVLT-R nas 2 fases. Houve correlação entre o resultado dos testes TMT-B nas fases 2 e 3 com a redução do VCT e entre os resultados do teste TMT-A na fase 3 com a redução do VSB. Não foi encontrada qualquer correlação entre o número de lesões segundo o sítio anatômico da tabela MARS com o desempenho nos testes TMT-A ou TMT-B. Não foi encontrada correlação entre os testes HVLT-RI, HVLT-RT ou HVLT-R com a redução dos volumes de VCT, VSB ou VCC. Discussão e Conclusões: Houve redução significativa do VCT, VSB e VCC ao longo do intervalo entre as fases 1 e 3 do estudo, e simultaneamente houve melhora no desempenho dos testes executivos TMT-A e TMT-B. Tais achados podem ser interpretados como uma resultante daquilo que modelos animais têm demonstrado na evolução do TCE: existe um processo contínuo no tecido cerebral após o TCE, que inclui o clareamento dos debris celulares irremediavelmente lesados e reparação de parte do tecido neural que sofreu lesões reversíveis no momento do trauma, tudo isso contribuindo para uma melhora no desempenho cognitivo, ao mesmo tempo em que ocorre redução do volume dos compartimentos encefálicos. A avaliação da carga lesional mostrou-se de valor prognóstico, pois manteve correlação com o grau de atrofia do VSB no intervalo do estudo / Introduction: Patients who survive traumatic brain injury (TBI) present cognitive decline and indirect signs of brain atrophy greater than expected for the normal population. Within the universe of injuries encompassed under the term TBI there are different types of injuries, which can be divided between focal and diffuse. Diffuse axonal injury (DAI) is present in almost all patients with moderate and severe TBI. There are no longitudinal studies describing imaging findings after TBI in a group with clinical and radiological diagnosis of DAI without significant focal lesions. This study aims to evaluate the DAI lesion load through a systematic counting approach, to evaluate longitudinally the atrophy rate of various brain compartments and to verify correlations between the lesion load and atrophy rates and their correlation with neuropsychological tests evaluating executive and memory performances. Method: 24 patients with clinical and radiological diagnosis of DAI were selected and they were submitted to MRI scans in 2, 6 and 12 months after TBI, as defined as the phase 1, phase 2, and phase 3 of the study. In phases 2 and 3 neuropsychological assessment was performed. Lesion load was quantified according to Microbleed Anatomical and Rating Scale (MARS). In all the 3 phases brain volume assessment was performed by FreeSurfer software. The executive capacity was evaluated by the Trail Making Test (TMT) A and B, and the memory capacity by the Hopkins Verbal Learning Test (HLVT) in its immediate recall component (HVLT-IR), late recall (RVLT-LR) and recognition (HVLT-R). The lesional load was correlated to the reduction in white matter volume (WMV), cortical gray matter volume (CGV), and subcortical gray matter (SGV) and total brain volume (TBV). Correlation of the total lesion load and anatomical site were correlated to TMT and HVLT tests. It was also performed correlation between degree of atrophy of the WMV, CGV, SGV and TGV with HVLT and TMT tests. Positive results were considered with p < 0.05. Results: The WMV was significantly different between phases 2 and 3 and between phases 1 and 3, with volume reduction of 4.0% in the total study interval. TBV was significantly different between the phases 2 and 3 and between phases 1 and 3, with volume reduction of 1.9% in the total study interval. The CGV was not significantly different in any of the 3 phases. The SGV was significantly different between phases 1 and 2, phases 2 and 3 and between phases 1 and 3, with 3.7% volume reduction in the total study interval. The mean lesion load assessment by MARS was 128 (SD 95) and showed a positive and significant correlation with the reduction in the WMV, and no correlation with the volume reduction of the other evaluated compartments. There were significant differences in the results of the TMT-A and TMT-B tests between phases 2 and 3, with faster execution of the test in phase 3. There were significant differences between the HVLT-IR results phases 2 and 3, with the largest number of words recalled in phase 3. There were no significant differences in the results of HVLT-LR tests and HVLT-R in 2 phases. There were correlations between the result of TMT-B test at phases 2 and 3 to the reduction of the TBV and the results of the TMT at phase 3 to the WMV reduction. There were no correlations between the anatomical site lesion load with the performance in the TMT-A and TMT-B. No correlations were found between HVLT-IR, HVLT-LR or HVLT-R with volume reduction of TBV, WMV or CGM. Discussion and Conclusions: There was a significant volume reduction in TBV, WMV and SGV during the study interval, while there was an improvement the executive tests TMT-A and TMT-B performance. These findings can be interpreted as a result of what animal models have shown the evolution of the ECT: there is a continuous process in the brain tissue after TBI, including clearing irreparably damaged cell debris and repair of the neural tissue components that suffered reversible injuries at the moment of trauma. Those processes contribute to an improvement in cognitive performance, while reduction of the volume of the encephalic compartments occurs at the same time. The lesion evaluation has proven its prognostic value as it showed correlation with the degree of WMV reduction

Introdução: Os processos degenerativos vêm sendo considerados determinantes da progressão do déficit neurológico na esclerose múltipla (EM) e são associados sobretudo à perda neuronal e axonal. A patologia na substância branca (SB) manifesta-se pela quebra de membranas e perda da complexidade microestrutural dos tratos cerebrais, o que pode ser estudado indiretamente pelas alterações nos índices de fração de anisotropia (FA) e difusividade média (DM), obtidos por meio das análises das imagens por tensores de difusão (diffusion tensor imaging - DTI). Essa técnica oferece outros dois índices mais específicos, a difusividade axial () e difusividade radial (), que são associados aos processos de perda axonal e desmielinização, respectivamente. A perda neuronal na substância cinzenta (SC) pode ser avaliada pelo grau de atrofia do córtex cerebral. Este estudo tem como objetivos mensurar os índices de DTI na maior comissura cerebral, o corpo caloso (CC), e o grau e distribuição da atrofia cortical em indivíduos com EM remitente-recorrente (EMRR) e baixos escores de incapacidade funcional, correlacionando essas alterações com o volume de lesões macroscópicas e os principais parâmetros clínicos. Método: 31 indivíduos (22 mulheres, idade média 30,5 anos ± 8,7) com EMRR e um grupo controle (GC) composto por 34 indivíduos saudáveis (27 mulheres, idade média 32,3 anos ± 7,8) realizaram exames de crânio em aparelho de ressonância magnética de 3 Tesla (3T), sendo adquiridas imagens de DTI com 32 direções de gradiente, obtendo-se os índices de FA, DM, e de cinco segmentos na secção sagital do corpo caloso (CC). Através da segmentação de imagens volumétricas ponderadas em T1 foram obtidas as espessuras corticais regionais nos grupos. Esses resultados foram correlacionados com os volumes lesionais de imagens ponderadas em T1 e T2/FLAIR e os escores da escala expandida do estado de incapacidade (Expanded Disability Status Scale - EDSS), considerando-se significativos resultados com p< 0,05. Resultados: Os índices de FA, DM e do CC estavam difusamente alterados no grupo EMRR e a , alterada significativamente no esplênio, tronco médio anterior e tronco médio posterior do CC. Observou-se atrofia cortical significativa no terço anterior dos lobos temporais, bilateralmente, e nas regiões parietal inferior, insular e fronto-orbitária direitas, com uma tendência à atrofia no giro frontal superior esquerdo. As FA, DM e correlacionaram-se com os volumes lesionais T1 e, mais significativamente, com os volumes lesionais T2/FLAIR, porém não houve correlação entre os volumes lesionais e a . A espessura cortical no grupo EMRR apresentou correlações com ambos os volumes lesionais, mais significativamente com as lesões em T1. O escore médio da EDSS era 1,1 ± 0,9 (variando de 0-3), apresentando correlações com a DM e a no esplênio, tronco médio anterior e posterior do CC, com uma correlação com a no tronco médio posterior. O EDSS correlacionou-se com a espessura cortical na topografia do giro frontal superior esquerdo. Discussão e conclusão: Houve alteração difusa nos índices de FA, DM e nos segmentos do CC, com acometimento mais localizado, predominantemente médio posterior, da , o que pode sugerir desmielinização difusa do CC, porém axonopatia ou degeneração mais acentuada em algumas regiões da SB. A atrofia cortical também apresentou uma distribuição regional característica, afetando sobretudo as regiões temporais, bilateralmente, parietal inferior, insular e fronto-orbitária direitas. As correlações encontradas entre os índices de DTI e a espessura cortical e os volumes lesionais demonstraram que, ao menos em parte, as degenerações das SB e SC podem ser relacionadas à degeneração Walleriana, secundária ao acúmulo de placas lesionais. As correlações entre a DM, de alguns segmentos do CC e a espessura cortical do giro frontal superior com os escores da EDSS favoreceram à hipótese de que a degeneração tecidual na EM foi um fator preponderante na progressão do déficit neurológico na EMRR / Introduction: The degenerative processes are gaining attention as predictors of the neurological deficit in multiple sclerosis (MS), being reflected by the degree of axon loss and central nervous system atrophy. The white matter pathology (WM) is characterized by cellular membranes disruption and loss of the microstructural complexity, which can be accessed by the diffusion tensor imaging (DTI) indices of fractional anisotropy (FA) and mean diffusivity (MD). This imaging technique also offers two more specific indices: the axial diffusivity () and radial diffusivity (), which are useful to differentiate between axon loss and demyelination, respectively. The gray matter (GM) neuronal loss can be accessed by the degree of cortical atrophy. The aim of this study is to measure the DTI indices in the greatest WM commisure, the corpus callosum (CC), and the degree and distribution of cortical atrophy in patients with relapsing remitting MS (RRMS) and low disability scores, correlating them to the macroscopic lesion load and the main clinical scores. Method: 31 RRMS patients (22 women, mean age 30.5 years ± 8.7) and 34 healthy control (HC) subjects (27 women, mean age 32.3 years ± 7.8) were submitted to brain examinations in a 3T magnetic resonance image scanner. From DTI with 32 gradient encoding directions were extracted the indices of FA, MD, and , which were measured in 5 segments of the mid-sagital section of the corpus callosum (CC). The cortical thickness was obtained from the segmentation of volumetric T1 images. These results were correlated with the macroscopic lesion loads in the T1 and T2/FLAIR images and the scores in the Expanded Disability Status Scale EDSS, considering significant the results with p< 0.05. Results: The FA, MD and were diffusively abnormal in all 5 segments of the CC in the RRMS group and the was abnormal only in the splenium, anterior midbody and posterior mid-body. The anterior area of the both temporal lobes and right inferior parietal, some orbital-frontal and insular regions showed significant atrophy, with a tendency of atrophy in the superior frontal gyrus. The FA, MD and correlated with the T1 lesion load and, more significantly, with the T2/FLAIR lesion load. The cortical thickness correlated with T1 and T2/FLAIR lesion loads, more significantly with the T1 lesion load. The mean EDSS in the RRMS group was 1.1 ± 0.9 (range 0-3), correlating with the MD and of the splenium, anterior and posterior mid-body of the CC. The EDSS correlated to cortical thickness in the topography of the superior frontal gyrus. Discussion and conclusion: The FA, MD and are diffusively abnormal in the CC, with abnormalities in the , restricted to the medial and posterior segments. These results can be interpreted as signs of diffuse demyelination in the CC and a predominance of axonopathy or more advanced degeneration in some segments. The cortical atrophy also followed a characteristic regional distribution, affecting predominantly the bilateral temporal lobes, and inferior parietal, orbital-frontal and insular regions, in the right hemisphere. The correlations found between the DTI indices and the cortical thickness and the macroscopic lesion loads show that, at least partially, the WM and GM degeneration can be related to Wallerian degeneration secondary to macroscopic lesion accumulation. The correlations between the DM, , in some of the CC segments, and cortical thickness, in the superior frontal gyrus, and the EDSS scores reinforces the hypothesis that the degenerative processes in MS can play a role in the disability status of the patients

This study aimed to evaluate the antioxidant activity in vitro, as well as and the possible neuroprotective effect in vivo of the isoflavonoid formononetin (FORM) in an experimental model for the study of Parkinson's disease (PD). Among the methods used to determine the antioxidant activity of FORM in vitro, they were elected the DPPH, ABTS and FRAP. In the in vivo assays, FORM was evaluated for its biological activity on experimental PD induced by 6- hydroxydopamine (6-OHDA, 10 μg in 2 μL) injection in the right striatum. Control groups received saline containing 0.02% of ascorbic acid. The animals were subjected to the open field behavioral test after 21 days of surgery. The immunohistochemical analysis of tyrosine hydroxylase TH was performed in the substantia nigra pars compacta (SNc) and the inflammatory response was evaluated at the striatum (hystochemical for hematoxylin eosin) after sacrifice 28 days of surgery. Statistical analysis was performed by one way analysis of variance or, in the case of graduated inflammatory response, by the Kruskal-Wallis test with Dunn's extension. The in vitro results of DPPH, ABTS and FRAP showed significant antioxidant action of FORM, similar to that of the vitamins A and E (p > 0.05) and synergism between FORM and vitamin A (for equivalent vitamin C and Trolox, p < 0.001). In the open field test the rearing, crossings, ambulation (to the right and left), the immobility time and latency to onset the movement were similar between the group treated with FORM 20 mg/kg and the lesioned group and different from the groups treated with vehicle and FORM 10 mg/kg. In immunostaining for TH SNc, it was observed that 6-OHDA caused a decrease in the mean number of dopaminergic neurons (22% remaining) in the lesioned group, whereas the treatment with FORM 10 mg/kg promoted an increase to 51% and FORM 20 mg/kg in 79%, p < 0.0001. The data were also indicative of anti-inflammatory action of FORM evidenced in histopatholological analysis and by the reduction in the microglial inflammatory infiltrate. It was found that lesioned rats treated with vehicle exhibited severe grade of inflammatory response (more than 50% of the microglial infiltrate) while in the group without lesion less than 10% of inflammatory infiltrate. On the other hand, in the groups treated with FORM (10 and 20 mg/kg), there was a moderate inflammatory response, (10 to 50% infiltrate p < 0.0001). Therefore, the treatment with FORM promoted a neuroprotective and anti-inflammatory effects, which may be associated with high antioxidant activity. / Considerando a demanda de tratamentos efetivos para prevenção e tratamento da doença de Parkinson (DP) e o papel do estresse oxidativo em desordens neurológicas e neurodegenerativas, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a atividade antioxidante in vitro, bem como a possível ação neuroprotetora in vivo do isoflavonóide formononetina (FORM) em modelo experimental para estudo da DP. Dentre os métodos usados para determinar a atividade antioxidante da FORM in vitro, foram eleitos o DPPH, o ABTS e o FRAP. Em ensaios in vivo, foi avaliada sua atividade biológica frente à lesão da via nigroestriatal causada por 6- hidroxidopamina (6-OHDA, 10 μg em 2 μL), com o lado direito utilizado como parâmetro para microinjeção no estriado. Animais controle receberam solução salina contendo 0,02% de ácido ascórbico. Os animais foram submetidos a teste comportamental de campo aberto, 21 dias após a cirurgia e procedeu-se à análise imunohistoquímica para a enzima tirosina hidroxilase (TH) e análise histoquímica (hematoxilina eosina) para avaliação de alterações estruturais e da resposta inflamatória, no estriado e na substância negra compacta (SNc), após eutanásia aos 28 dias. Os dados foram submetidos à análise de variância de uma via (ANOVA) seguida do pósteste de Tukey, à exceção do escore da resposta inflamatória, que foi analisado por meio de Teste Kruskal-Wallis, com extensão de Dunn. Nos resultados in vitro, através dos testes DPPH, ABTS e FRAP encontrou-se ação antioxidante de FORM semelhante à das vitaminas A e E e sinergismo entre a FORM e a vitamina A (por Equivalente de vitamina C e Trolox, p < 0,001). Nos resultados in vivo, para os testes de comportamento em campo aberto, foram avaliados os parâmetros de elevações (rearing), explorações (crossing), ambulações para a direita e esquerda, o tempo de imobilidade e de latência para início do movimento, sendo os resultados do grupo tratado com FORM a 20 mg/kg semelhantes aos do grupo não lesionado e diferentes dos grupos lesionados tratados com veículo e FORM a 10 mg/kg. Na imunomarcação para TH na SNc, a 6-OHDA promoveu diminuição de neurônios, ficando remanescentes em média 22% no grupo lesionado e tratados com veículo, enquanto que o tratamento com FORM a 10 mg/kg promoveu aumento do número médio em 51% e o tratamento com FORM a 20 mg/kg em 79%. Os dados foram indicativos também de efeito anti-inflamatório da FORM, evidenciada na análise de infiltrado inflamatório microglial. Verificou-se que animais lesionados e tratados com veículo apresentaram grau severo de inflamação (mais de 50% de infiltrado inflamatório), o grupo controle apresentou menos de 10% de infiltrado inflamatório, enquanto nos grupos tratados com FORM (10 e 20 mg/kg) observou-se grau moderado de inflamação (10 a 50% de infiltrado p < 0,0001). Portanto, o tratamento com a FORM promoveu aumento na sobrevivência de neurônios dopaminérgicos e diminui a resposta inflamatória no estriado, efeitos que podem estar associados a sua atividade antioxidante.

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No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Flávia Moreno Duarte - 2014.pdf: 990547 bytes, checksum: 589026eb3ccc7e695e35abeb91deb9c4 (MD5) Previous issue date: 2014-05-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Smell and taste are often impaired by neurodegenerative diseases, however, they have never been studied in association in individuals with cortical and subcortical neurodegenerative diseases in Brazil. This study aimed to evaluate the olfactory and gustative capacity of Parkinson’s disease (PD) individuals, comparing them to a group of subjects with cortical neurodegenerative diseases (CND) and to a control group. It was a cross-sectional study, with convenience sampling. PD individuals were recruited at the Reference Center of Movement Disorders of Clínicas Hospital at the Federal University of Goiás (Centro de Referência em Transtornos do Movimento do Hospital das Clínicas da Universidade Federal de Goiás) (n=80), CND patients were referred from a private clinic of Goiânia (n=20) and the control individuals, at the same age group of PD patients, neurodegenerative disease-free, came from several areas of Clínicas Hospital (n=40). Socio-demographic and clinical data were collected through direct interview and the use of a structured questionnaire including the following variables: gender, age, skin color, schooling, disease duration and stage and life habits. Olfactory capacity was assessed through Sniffin’ Sticks test (odor threshold, discrimination and identification) and gustative capacity through threshold and recognition test of the five basic tastes (sweet, savory, bitter, acid and umami). In order to test the association of olfactory and gustative capacity among the groups, Fisher’s exact test was used. For the comparison of detection and recognition thresholds’ means of basic tastes ANOVA and Kruskal-Wallis were used. PD and CND individuals presented, respectively, 93.8 % and 100 % olfactory compromising and only 15 % of control group individuals presented olfactory reduction, demonstrating statistically significant differences (p<0.001). There were also differences both in detection thresholds as in recognition thresholds of basic tastes among the groups (p<0.001), except for recognition threshold of acid taste (p= 0.088) and umami (p=0.153). Regarding gustative capacity, 53.8 % of PD patients, 50 % of CND individuals and 35 % of control group subjects presented no altered identification of basic tastes, however, there were no significant differences among the groups (p=0.150). It can be concluded that olfactory and gustative capacity in individuals with neurodegenerative diseases, both cortical and subcortical, is compromised and, consequently, presents itself as an important marker of these diseases. / Olfato e paladar estão frequentemente prejudicados nas doenças neurodegenerativas, contudo, nunca foram estudados conjuntamente em indivíduos com doenças neurodegenerativas corticais e subcorticais no Brasil. Este estudo teve como objetivo avaliar a capacidade olfatória e gustativa de indivíduos com doença de Parkinson (DP), comparando-os com um grupo de indivíduos com doenças neurodegenerativas corticais (DNC) e um grupo controle. O desenho do estudo foi transversal, com amostragem por conveniência. Os indivíduos com DP foram recrutados no Centro de Referência em Transtornos do Movimento do Hospital das Clínicas da Universidade Federal de Goiás (n=80), os pacientes com DNC encaminhados de uma clínica particular de Goiânia (n=20) e os controles, da mesma faixa etária do grupo DP, sem doenças neurodegenerativas foram oriundos das diversas áreas do Hospital das Clínicas (n=40). Dados sociodemográficos e clínicos foram coletados por meio de entrevista direta e uso de questionário estruturado abordando as variáveis: gênero, idade, cor da pele, escolaridade, duração e estágio da doença e hábitos de vida. Avaliou-se a capacidade olfatória por meio do teste Sniffin’ Sticks (limiar, discriminação e identificação de odores) e a capacidade gustativa por meio do teste de limiar e de reconhecimento dos cincos gostos básicos (doce, salgado, amargo, ácido e umami). Para testar a associação, da capacidade olfatória e gustativa entre os grupos, utilizou-se teste exato de Fisher. Para comparação de médias dos limites de detecção e de reconhecimento dos gostos básicos utilizou-se ANOVA e Kruskal-Wallis. Os indivíduos com DP e DNC apresentaram, respectivamente, 93,8 % e 100 %, de comprometimento no sentido do olfato e apenas 15 % dos indivíduos controles apresentaram redução no sentido do olfato, com diferenças significativas (p<0,001). Houve também diferenças tanto nos limites de detecção como nos limites de reconhecimento dos gostos básicos entre os grupos (p<0,001), exceto para o limite de reconhecimento do gosto ácido (p= 0,088) e do gosto umami (p=0,153). Em relação à capacidade gustativa, 53,8 % dos pacientes com DP, 50 % dos indivíduos do grupo DNC e 35 % dos indivíduos do grupo controle apresentaram alterações na identificação dos gostos básicos, porém não houve diferenças significativas entre os grupos (p=0,150). Conclui-se que a capacidade olfatória e gustativa em indivíduos com doenças neurodegenerativas, tanto corticais quanto subcorticais, estão comprometidas e, consequentemente, apresentam-se como um marcador importante dessas doenças.