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Introdução: A simpatectomia torácica é o único tratamento, definitivo e eficaz, para a hiperidrose primária. A ramicotomia é um procedimento cirúrgico tão eficaz, mais conservador e com menos efeitos adversos que a simpatectomia convencional, contudo foi abandonada pela alta taxa de recidiva, atribuída, até então, à secção incompleta dos ramos comunicantes, ao desenvolvimento de outras vias de condução para o estímulo central e à regeneração neural. A avaliação histológica dos ramos comunicantes simpáticos após a ramicotomia, pode ajudar a entender o processo de recidiva dos sintomas da hiperidrose e, dessa forma contribuir para o desenvolvimento de estratégias para evitá-la. MATERIAL E MÉTODOS: 28 suínos foram submetidos à ramicotomia por videotoracospia e divididos randomicamente em 5 grupos, sacrificados com 15, 45, 90, 135 e 180 dias de pós-operatório (DPO). Os segmentos operados foram removidos cirurgicamente e submetidos à avaliação macroscópica da regeneração assim como análise histológica dos ramos comunicantes brancos e cinzentos para quantificação da reação inflamatória, deposição de fibras de colágeno grossas e finas, fibras reticulares e células de Schwann por imuno-histoquímica. Os dados foram comparados ao grupo controle, composto por segmentos intactos, não operados. RESULTADOS: Não houve regeneração macroscópica no grupo de 15 DPO sendo presente em 41,6% dos casos no grupo 180 DPO (p < 0,05). A reação inflamatória foi determinante no processo de degeneração Walleriana, com presença importante das células de Schwann nos ramos pré-ganglionares (p < 0,05), as células de Schwann apresentaram evolução semelhante nos dois ramos a partir do grupo de 45DPO, mantendo-se em menor número nos ramos cinzentos. As fibras de colágeno foram cruciais na cicatrização e as fibras reticulares importantes na regeneração neural, com correlação negativa entre elas (r = - 0,414; p < 0,01). A deposição de fibras de colágeno foi maior nos ramos cinzentos, apresentando pico de deposição no grupo 135 DPO e declínio importante no grupo 180 DPO (p < 0,05). CONCLUSÕES: A ramicotomia permite a secção completa de todos os ramos comunicantes do gânglio simpático. A taxa de regeneração histológica deve ser maior que a taxa de recidiva dos sintomas no humano, devido a regenerações não funcionais. O processo regenerativo é similar nos ramos brancos e cinzentos, com tendências menores para os últimos. A regeneração dos ramos comunicantes deve ser um dos principais fatores de recidiva da hiperidrose após a ramicotomia / INTRODUCTION: Thoracic sympathectomy is the only definitive and efficient treatment for primary hyperhidrosis. The ramicotomy is a surgical procedure that is as efficient as conventional sympathectomy but more conservative, having less adverse effects then conventional sympathectomy. This procedure was abandoned on account of the high recurrence rate, attributed to the incomplete section of the rami communicantes and to the development of new pathways of conduction to the central stimuli. MATHERIAL AND METHODS: Twenty-eight swine underwent bilateral videothoracoscopic ramicotomy and were randomly divided into 5 groups. The animals were sacrificed at 15, 45, 90, 135 and 180 days post-operative POD. The segments were removed and evaluated for macroscopic regeneration and histological analysis of the white and gray rami communicantes analyzing the inflammatory reaction, deposition of thin and thick collagen fibers, reticular fibers and Schwann cells. The data was compared to intact segments of sympathetic trunk as a positive control. RESULTS: There was neither macroscopic nor microscopic regeneration at the 15 POD group. The remaining groups had an average of 41,6% of regeneration, more significant at the 180 POD group (p<0.05). The inflammatory reaction was crucial in the process of Wallerian degeneration, with an important participation of the Schwann cells in the pre-ganglionic rami (p<0.05). The Schwann cells presented a similar evolution in both rami beginning at the 45 POD group, with a smaller count in the gray rami. The collagen fibers were significant in the cicatrization and the reticular fibers were important in neural regeneration, with a meaningful negative correlation between them (r = - 0,414; p < 0,01). The rate of deposition of the collagen fibers was greater in the white rami when compared to the gray rami in the first trimester and less important in the second trimester (p<0.05). CONCLUSIONS: Ramicotomy allows complete section of all rami communicantes of the sympathetic ganglia. The histological regeneration might be greater than the recurrence rates of clinical symptoms as seen in the human being due to non-functional regenerations. The restoration process is similar in both white and gray rami, with smaller tendencies in the last one. The regeneration of the could be one of the main factors for recurrence of hyperhidrosis following ramicotomy

A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é uma doença neurodegenerativa progressiva e incurável, caracterizada pela perda seletiva dos neurônios motores (NM) superiores e inferiores com uma sobrevida média de 3 anos. As manifestações clínicas dependem da topografia e comprometimento dos NM. De causa desconhecida, descrições apontam para a participação das células gliais (astrócitos, microglia e célula de Schwann) na toxicidade neuronal. A retração precoce do axônio no músculo esquelético sugere a participação da célula de Schwann na morte neuronal retrógrada (dying back). Este estudo descreveu as alterações na expressão gênica no nervo motor extensor curto do hálux ainda funcionante dos pacientes ELA e o ramo motor do nervo acessório de sujeitos-controle (19 ELA, sendo 9 ELA espinhal e 5 ELA bulbar; 5 controles), utilizando-se plataformas expandidas de microarranjos de DNA (microarray) e análises de bioinformática (DAVID e os seus bancos de dados Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes e o Gene Onthology Consorciun Anottation). Os resultados foram validados por PCRq e Redes de Interação de Proteínas foram geradas pelo Cytoscape. Foram encontrados 138 genes diferencialmente expressos entre esses grupos. O ribossomo e a síntese proteica foram apontados como elementos centrais no estudo em eventos relacionados tanto à neurotoxicidade quanto a protetivos. As Redes destacaram o gene EPS8 na ELA (ambas as formas, ELA bulbar e espinhal) em relação aos controles e o gene FAU na ELA bulbar em relação à ELA espinhal. Os genes e as vias apontados neste estudo deverão ser testados como alvos terapêuticos em estudos futuros envolvendo a ELA / Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is an incurable progressive neurodegenerative disease characterized by the selective loss of upper and lower motor neurons (MN), with a median survival of 3 years. Clinical manifestations depend on onset site and involvement of the MN. Although the cause of ALS is unknown, reports point towards the participation of glial cells (astrocytes, microglia and Schwann cells) in the neuronal toxicity. The early retraction of the axonium indicates a participation of the Schwann cells in retrograde neuronal death (dying back). The current study described the abnormalities in the genic expression of the functioning extensor hallucis brevis motor neuron from ALS subjects, and the motor branch of the accessory nerve from control subjects (19 ALS, being 9 spinal and 5 bulbar types; 5 controls), through an expanded platform of DNA microarrays and bioinformatics analyses (DAVID, Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, and Gene Onthology Consortium Annotation databases). The results were validated by Quantitative PCR (PCRq) and Protein-Protein interaction network generated by Cytoscape. A total of 138 differentially expressed genes were found in these groups. In this study, the ribosome and protein synthesis were pointed as central elements related both to neurotoxicity and protective events. These networks highlighted the EPS8 gene in ALS (in both types, bulbar and spinal) when correlated to controls, and the FAU gene in bulbar ALS in relation to spinal ALS. The genes and pathways identified in this study should be tested as therapeutic targets in future studies approaching ALS

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-10-17T20:41:06Z No. of bitstreams: 2 Tese - Giselle Bonifacio Neves Mendonça - 2013.pdf: 4442248 bytes, checksum: fd3c1ae469f5bfd89f5767680dc30981 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-10-17T20:45:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Giselle Bonifacio Neves Mendonça - 2013.pdf: 4442248 bytes, checksum: fd3c1ae469f5bfd89f5767680dc30981 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-17T20:45:01Z (GMT). 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We used two groups, control (GC) and laser (GL) with six animals in each. All animals underwent left sciatic nerve neurotmesis followed by tubing with silicone chamber with five mm distance between nerve stumps. Animals in GL received radiation with a wavelength of 830 nm, energy density of 4.13 J/cm², on eight points from the spinal cord to nerve injury site, totaling 40 days of irradiation divided into two distinct periods. The first stage began at the immediate post-operative period where 20 laser applications were performed on alternate days. The second stage occurred 40 days before performing euthanasia in animals submitted to more than 20 days of laser applications on alternate days. During the experiment, we performed functional assessment through the Sciatic Functional Index and Ankle Angle. After 126 days, the animals were euthanized and the fragments of the nerves were removed and fixed in 10% formalin buffered for histological analysis with HE, Luxol Fast Blue and Picrosirius Red staining, and immunohistochemistry with neurofilament antibody (NF), FGF-2 and S-100. Microscopically, we observed the presence of axonal growth, Wallerian degeneration, inflammatory infiltrate and fascicular reorganization. For HE analysis, we stablished descriptive scores and for the other histological data we carried out quantitative analysis through program Image J. In GL we observed better axonal growth, reorganization of issues, absence of inflammatory infiltrate, greater amount of myelin and less collagen, increased expression of S-100 and NF and lower expression of FGF-2. Regarding the function of the sciatic nerve, no functional improvement was observed. / Os nervos periféricos são alvos constantes de lesões de origem traumática, como esmagamento e secções parciais ou totais que resulta em diminuição ou perda da motricidade e da sensibilidade no território inervado, cuja severidade dependerá do acometimento de estruturas nervosas. O pior quadro de lesão é aquele em que ocorre ruptura total do nervo (neurotmese), o qual requer invariavelmente tratamento cirúrgico. Este estudo teve o objetivo de avaliar os efeitos morfológicos e funcionais da regeneração do nervo isquiático de rato após secção cirúrgica, tubulização com câmara de silicone e tratamento com laser de baixa intensidade (830 nm) em 126 dias. Utilizaram-se dois grupos, controle (GC) e laser (GL) com seis animais em cada. Todos os animais foram submetidos à neurotmese do nervo isquiático esquerdo, seguido de tubulização com câmara de silicone com cinco mm de distância entre os cotos nervosos. Os animais do GL receberam radiação com comprimento de onda de 830nm, densidade de energia de 4,13J/cm², em oito pontos, desde a região da medula espinhal até o local de lesão do nervo, totalizando 40 dias de irradiação divididos em dois momentos distintos. O primeiro momento iniciou-se no pós-cirúrgico imediato em que foram realizadas 20 aplicações de laser, em dias alternados. O segundo momento ocorreu 40 dias antes de realizar a eutanásia dos animais com mais 20 dias de aplicações de laser, em dias alternados. Durante o experimento procedeu-se avaliação funcional por meio do Índice Funcional do Ciático e Ângulo do Tarso. Após 126 dias os animais foram submetidos à eutanásia e os fragmentos dos nervos foram retirados e fixados em formol tamponado a 10% para análise histológica, com as colorações de HE, Luxol Fast Blue e Picrosirius Red, e imunoistoquímica com os anticorpos neurofilamento (NF), S100 e FGF-2. Microscopicamente, avaliou-se a presença de proliferação axonal, degeneração Walleriana, reorganização fascicular e infiltrado inflamatório. Para a análise do HE estabeleceram-se escores descritivos e para os demais dados histológicos procedeu-se análise quantitativa por meio do programa Image J. Observou-se no GL melhor proliferação axonal, reorganização dos fascículos, ausência de infiltrado inflamatório, maior quantidade de mielina e menor quantidade de colágeno, maior expressão de S-100 e NF e menor expressão de FGF-2. Com relação à função do nervo isquiático, não se observou melhora funcional.

Orientador: Alexandre Leite Rodrigues de Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-15T21:33:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maturana_LuizGabriel_M.pdf: 2526914 bytes, checksum: 3d865f49f9fe14bd6f32ac9c00fc5846 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A axotomia periférica é uma lesão que resulta na perda de continuidade do nervo lesado. No sentido de repará-la, foram desenvolvidas diversas técnicas, entre elas o autoenxerto e a tubulização com próteses de polietileno e biorreabsorvíveis. Esta última tem a vantagem de ser confeccionada com a dimensão e forma desejada, sustentar o processo regenerativo, orientando o brotamento axonal e sofrer degradação de acordo com tempo de implantação. Apesar da grande capacidade regenerativa do sistema nervoso periférico, há a dependência da expressão correta de fatores de crescimento e rearranjo dos componentes da matriz extracelular pelas células de Schwann. Um dos componentes presentes na matriz extracelular, o colágeno, pode ser produzido com organização supramolecular e ser utilizado no preenchimento de próteses biorreabsorvíveis. Devido às características positivas das próteses reabsorvíveis, a importância das células de Schwann e do colágeno, o objetivo do presente estudo foi investigar in vitro e in vivo a influência do colágeno com organização supramolecular em relação à regeneração nervosa periférica fazendo uso das técnicas de cultura purificada de células de Schwann e tubulização do nervo isquiático. No estudo in vitro foram cultivadas células de Schwann sobre o colágeno com organização supramolecular, sendo estas avaliadas através da imunocitoquímica e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados revelaram uma cultura celular com alto grau de pureza, observados pela intensa marcação com o anticorpo anti-S-100. Além disso, observou-se que a concentração de células de Schwann foi menor no grupo com o colágeno com organização supramolecular, apesar das células de Schwann terem mantido a expressão de componentes da lâmina basal, bem como alterado sua morfologia para se ajustar na superfície do substrato. Para o estudo in vivo, foram utilizados ratos da linhagem Sprague Dawley, fêmeas e adultas divididas em 4 grupos: 1) TP - animais em que foi utilizada a prótese tubular de polietileno vazia (n=7); 2) TPCL - animais em que foi utilizada a prótese tubular constituída de poli caprolactona (PCL) vazia (n=5); 3) TPCLF - animais em que foi utilizada a prótese tubular constituída de policaprolactona (PCL) preenchida com um implante de colágeno com organização supramolecular (n=7); 4) AE - animais que receberam autoenxerto de nervo periférico (n=5). Os resultados in vivo foram estudados através da quantificação das fibras regeneradas, morfometria dos nervos regenerados e microscopia eletrônica de transmissão 60 dias pós-cirúrgico. Além disso, o estudo in vivo incluiu análises de imunoistoquímica e microscopia de polarização 60 dias pós-cirúrgicos onde, os espécimes utilizados foram divididos em 3 grupos: 1) normal - foram utilizados nervos isquiáticos normais (n=3); 2) TPCL - animais no qual foram utilizados a prótese tubular constituída de poli caprolactona (PCL) vazia (n=3); 3) TPCLF - animais no qual foram utilizados a prótese tubular constituída de poli caprolactona (PCL) preenchida com um implante de colágeno com organização supramolecular (n=3). Observaram-se, na quantificação dos axônios, valores significativamente maiores para o grupo AE em relação aos outros grupos. Também se destacam valores superiores observados nos grupos TPCL e TPCLF comparados ao grupo TP. Quanto à morfometria, merecem ênfase os valores obtidos na espessura da bainha de mielina que exibiu diferenças estatisticamente significativas, demonstrando melhor comportamento das células de Schwann na regeneração nervosa periférica para o grupo TPCLF. Os dados de microscopia eletrônica de transmissão e microscopia de polarização nos permitem considerar que a organização geral do nervo e do microambiente apresentou um padrão com analogia voltado ao nervo isquiático ileso. Ainda, os resultados referentes à imunoistoquímica, utilizando como marcador o anticorpo anti-p75NTR, demonstraram que as células de Schwann estavam mais reativas durante o processo regenerativo no grupo TPCLF comparado aos grupos TPCL e nervo isquiático ileso. Em conjunto, os resultados do presente estudo indicaram que o implante de colágeno com organização supramolecular influenciou/estimulou significativamente o comportamento das células de Schwann tanto in vitro como in vivo. / Abstract: The present study investigated in vitro and in vivo the influence of naturally supraorganized collagen on the peripheral nerve regeneration. In the in vitro study, Schwann cells (SCs) were seeded on naturally supraorganized collagen membranes and evaluated with immunocytochemistry and scanning electron microscopy. The results revealed that SCs kept the expression of basal lamina components and adjusted their morphology to populate the membrane surface. For the in vivo study, adult female Sprague Dawley rats were divided into 4 groups: 1) TP - animals that received an empty polyethylene tube (n=7); 2) TPCL - animals that received an empty polycaprolactone (PCL) tube (n=5); 3) TPCLF - animals in which a polycaprolactone (PCL) tube filled with a naturally supraorganized collagen fragment was used (n=7); 4) AE - animals in which the nerve repair was carried out with an autologous nerve graft (n=5). The in vivo results were examined by counting of myelinated axons, morphometrical analysis of regenerated fibers and transmission electron microscopy, 60 days after surgery. Moreover, the in vivo study included immunohistochemical analysis and polarization microscopy. In this case, the specimens were obtained from one of 3 groups: 1) normal - normal sciatic nerves (n=3); 2) TPCL - animals that received an empty polycaprolactone (PCL) tube (n=3); 3) TPCLF - animals in which the nerve repair was carried out with a polycaprolactone (PCL) tube filled with a naturally supraorganized collagen fragment (n=3). The counting of myelinated axons provided significantly higher values in the AE group as compared to the other groups. Also, TPCL and TPCLF groups displayed higher values when compared to TP group. Regarding the morphometrical analysis, myelin thickness was greater in TPCLF group, indicating a better SC response during the regeneration process. The data regarding transmission electron microscopy and polarization microscopy indicates that TPCLF group achieved a better reorganization of the regenerated nerve microenvironment, resembling the normal nerve morphology. The immunohistochemical results were reinforced by the anti-p75NTR labeling, that demonstrated more active SC in the TPCLF group. The present results indicate that the use of naturally supraorganized collagen positively influenced/stimulated peripheral nerve regeneration possibly by increasing the activity of SC inside the prosthesis. / Mestrado / Anatomia / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Introdução: A simpatectomia torácica é o único tratamento, definitivo e eficaz, para a hiperidrose primária. A ramicotomia é um procedimento cirúrgico tão eficaz, mais conservador e com menos efeitos adversos que a simpatectomia convencional, contudo foi abandonada pela alta taxa de recidiva, atribuída, até então, à secção incompleta dos ramos comunicantes, ao desenvolvimento de outras vias de condução para o estímulo central e à regeneração neural. A avaliação histológica dos ramos comunicantes simpáticos após a ramicotomia, pode ajudar a entender o processo de recidiva dos sintomas da hiperidrose e, dessa forma contribuir para o desenvolvimento de estratégias para evitá-la. MATERIAL E MÉTODOS: 28 suínos foram submetidos à ramicotomia por videotoracospia e divididos randomicamente em 5 grupos, sacrificados com 15, 45, 90, 135 e 180 dias de pós-operatório (DPO). Os segmentos operados foram removidos cirurgicamente e submetidos à avaliação macroscópica da regeneração assim como análise histológica dos ramos comunicantes brancos e cinzentos para quantificação da reação inflamatória, deposição de fibras de colágeno grossas e finas, fibras reticulares e células de Schwann por imuno-histoquímica. Os dados foram comparados ao grupo controle, composto por segmentos intactos, não operados. RESULTADOS: Não houve regeneração macroscópica no grupo de 15 DPO sendo presente em 41,6% dos casos no grupo 180 DPO (p < 0,05). A reação inflamatória foi determinante no processo de degeneração Walleriana, com presença importante das células de Schwann nos ramos pré-ganglionares (p < 0,05), as células de Schwann apresentaram evolução semelhante nos dois ramos a partir do grupo de 45DPO, mantendo-se em menor número nos ramos cinzentos. As fibras de colágeno foram cruciais na cicatrização e as fibras reticulares importantes na regeneração neural, com correlação negativa entre elas (r = - 0,414; p < 0,01). A deposição de fibras de colágeno foi maior nos ramos cinzentos, apresentando pico de deposição no grupo 135 DPO e declínio importante no grupo 180 DPO (p < 0,05). CONCLUSÕES: A ramicotomia permite a secção completa de todos os ramos comunicantes do gânglio simpático. A taxa de regeneração histológica deve ser maior que a taxa de recidiva dos sintomas no humano, devido a regenerações não funcionais. O processo regenerativo é similar nos ramos brancos e cinzentos, com tendências menores para os últimos. A regeneração dos ramos comunicantes deve ser um dos principais fatores de recidiva da hiperidrose após a ramicotomia / INTRODUCTION: Thoracic sympathectomy is the only definitive and efficient treatment for primary hyperhidrosis. The ramicotomy is a surgical procedure that is as efficient as conventional sympathectomy but more conservative, having less adverse effects then conventional sympathectomy. This procedure was abandoned on account of the high recurrence rate, attributed to the incomplete section of the rami communicantes and to the development of new pathways of conduction to the central stimuli. MATHERIAL AND METHODS: Twenty-eight swine underwent bilateral videothoracoscopic ramicotomy and were randomly divided into 5 groups. The animals were sacrificed at 15, 45, 90, 135 and 180 days post-operative POD. The segments were removed and evaluated for macroscopic regeneration and histological analysis of the white and gray rami communicantes analyzing the inflammatory reaction, deposition of thin and thick collagen fibers, reticular fibers and Schwann cells. The data was compared to intact segments of sympathetic trunk as a positive control. RESULTS: There was neither macroscopic nor microscopic regeneration at the 15 POD group. The remaining groups had an average of 41,6% of regeneration, more significant at the 180 POD group (p<0.05). The inflammatory reaction was crucial in the process of Wallerian degeneration, with an important participation of the Schwann cells in the pre-ganglionic rami (p<0.05). The Schwann cells presented a similar evolution in both rami beginning at the 45 POD group, with a smaller count in the gray rami. The collagen fibers were significant in the cicatrization and the reticular fibers were important in neural regeneration, with a meaningful negative correlation between them (r = - 0,414; p < 0,01). The rate of deposition of the collagen fibers was greater in the white rami when compared to the gray rami in the first trimester and less important in the second trimester (p<0.05). CONCLUSIONS: Ramicotomy allows complete section of all rami communicantes of the sympathetic ganglia. The histological regeneration might be greater than the recurrence rates of clinical symptoms as seen in the human being due to non-functional regenerations. The restoration process is similar in both white and gray rami, with smaller tendencies in the last one. The regeneration of the could be one of the main factors for recurrence of hyperhidrosis following ramicotomy

A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é uma doença neurodegenerativa progressiva e incurável, caracterizada pela perda seletiva dos neurônios motores (NM) superiores e inferiores com uma sobrevida média de 3 anos. As manifestações clínicas dependem da topografia e comprometimento dos NM. De causa desconhecida, descrições apontam para a participação das células gliais (astrócitos, microglia e célula de Schwann) na toxicidade neuronal. A retração precoce do axônio no músculo esquelético sugere a participação da célula de Schwann na morte neuronal retrógrada (dying back). Este estudo descreveu as alterações na expressão gênica no nervo motor extensor curto do hálux ainda funcionante dos pacientes ELA e o ramo motor do nervo acessório de sujeitos-controle (19 ELA, sendo 9 ELA espinhal e 5 ELA bulbar; 5 controles), utilizando-se plataformas expandidas de microarranjos de DNA (microarray) e análises de bioinformática (DAVID e os seus bancos de dados Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes e o Gene Onthology Consorciun Anottation). Os resultados foram validados por PCRq e Redes de Interação de Proteínas foram geradas pelo Cytoscape. Foram encontrados 138 genes diferencialmente expressos entre esses grupos. O ribossomo e a síntese proteica foram apontados como elementos centrais no estudo em eventos relacionados tanto à neurotoxicidade quanto a protetivos. As Redes destacaram o gene EPS8 na ELA (ambas as formas, ELA bulbar e espinhal) em relação aos controles e o gene FAU na ELA bulbar em relação à ELA espinhal. Os genes e as vias apontados neste estudo deverão ser testados como alvos terapêuticos em estudos futuros envolvendo a ELA / Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is an incurable progressive neurodegenerative disease characterized by the selective loss of upper and lower motor neurons (MN), with a median survival of 3 years. Clinical manifestations depend on onset site and involvement of the MN. Although the cause of ALS is unknown, reports point towards the participation of glial cells (astrocytes, microglia and Schwann cells) in the neuronal toxicity. The early retraction of the axonium indicates a participation of the Schwann cells in retrograde neuronal death (dying back). The current study described the abnormalities in the genic expression of the functioning extensor hallucis brevis motor neuron from ALS subjects, and the motor branch of the accessory nerve from control subjects (19 ALS, being 9 spinal and 5 bulbar types; 5 controls), through an expanded platform of DNA microarrays and bioinformatics analyses (DAVID, Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, and Gene Onthology Consortium Annotation databases). The results were validated by Quantitative PCR (PCRq) and Protein-Protein interaction network generated by Cytoscape. A total of 138 differentially expressed genes were found in these groups. In this study, the ribosome and protein synthesis were pointed as central elements related both to neurotoxicity and protective events. These networks highlighted the EPS8 gene in ALS (in both types, bulbar and spinal) when correlated to controls, and the FAU gene in bulbar ALS in relation to spinal ALS. The genes and pathways identified in this study should be tested as therapeutic targets in future studies approaching ALS

Schwannzellen sind die myelinisierenden Zellen des peripheren Nervensystems, die auch eine Rolle bei Entzündungs- und Regenerationsprozessen spielen. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Bedeutung der Chemokinrezeptoren CXCR4 und CXCR7 bei der SDF-1-abhängigen Signalübermittlung in der Schwannzelllinie RN22. Mittels PCR, Western-Blotting und FACS erfolgte zunächst ein Expressionsnachweis der Chemokinrezeptoren. Anschließend wurde mittels Western-Blotting festgestellt, dass eine Behandlung mit SDF-1 zu einer Aktivierung der intrazellulären Signalkinasen Erk1/2, p38 und Akt führt. Für PKC ζ/λ wurde kein Effekt beobachtet. Durch Einsatz der spezifischen Antagonisten für CXCR4 (AMD3100) und CXCR7 (CCX733) konnten diese Effekte blockiert werden. Die Ergebnisse legen nahe, dass beide Rezeptoren ihren Liganden binden müssen, damit ein intrazellulärer Effekt auftritt. Ähnliches gilt auch für die SDF-1-abhängige Migration von RN22-Zellen, die ebenfalls bereits durch einen der beiden Antagonisten unterbunden werden kann.

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A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é uma doença neurodegenerativa progressiva de evolução rápida, caracterizada pela perda seletiva dos neurônios motores (NM) superiores e inferiores. Recentemente, as células gliais centrais (astrócito, microglia e oligodendrócito) mostraram-se tóxicas aos NM, porém os detalhes moleculares não estão completamente elucidados. Em relação às células gliais periféricas, alterações eletrofisiológicas no nervo ciático do modelo animal da ELA na idade pré-sintomática foram reportadas pelo nosso grupo e os achados de denervação precoce tanto no modelo animal quanto em pacientes sugerem a participação das células de Schwann (CS) na morte neuronal retrógrada na ELA, teoria conhecida como dying back. Nesse contexto, as CS mostraram-se capazes de induzir a retração axonal e a denervação das junções neuromusculares, eventos precoces na doença, ocorrendo possivelmente na fase présintomática. O objetivo deste trabalho foi verificar a influência das CS do modelo experimental na fase pré-sintomática e do paciente com evolução recente da forma esporádica da ELA, na sobrevida e no tamanho dos prolongamentos dos NM in vitro e entender a natureza molecular do fenômeno. Culturas de CS altamente purificadas foram obtidas a partir do nervo ciático do camundongo modelo animal e do nervo periférico de pacientes com ELA. Os NM da medula espinal de camundongos neonatos foram co-cultivados com as CS. A neurodegeneração foi avaliada pela presença do marcador Fluoro-Jade C (FJC). Os NM também foram tratados com o meio condicionado das culturas de CS do modelo animal ou dos pacientes com ELA. Os motoneurônios tiveram os seus prolongamentos contados e a morte neuronal foi identificada pela presença do FJC. Diversos fatores neurotróficos foram quantificados no meio condicionado das culturas de CS pela técnica de ELISA. A reação em cadeia da polimerase quantitativa (do inglês, quantitative polymerase chain reaction - qPCR) foi realizada para detectar alterações nas CS e no nervo periférico que pudessem estar relacionadas com disfunção na unidade CS/NM. Os resultados mostraram que os NM cultivados na ausência das CS mostraram-se mais susceptíveis à morte. Os NM cocultivados com as CS ELA mostraram maior número de perfis neurodegenerativos em comparação com os NM co-cultivados com as CS controle. Após o tratamento com o meio condicionado das CS ELA, os NM mostraram redução no tamanho dos prolongamentos e aumento do número de células em neurodegeneração em comparação com o grupo controle. Quantidades reduzidas dos fatores neurotróficos foram encontradas no meio condicionado das culturas de CS ELA. Alterações na expressão gênica das CS e no nervo periférico evidenciaram disfunções na unidade CS/NM que podem estar contribuindo para o processo neurodegenerativo visto na ELA. Conclui-se que a falência nos mecanismos de neuroproteção pelas CS ELA é um importante mecanismo implicado na morte neuronal, com grande potencial terapêutico / Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a progressive neurodegenerative disease characterized by the selective loss of upper and lower motor neurons (MN). Recently, central glia (astrocytes, microglias and olygodendrocytes) were toxic to the MN, but the molecular aspects have not fully described. In relation to the peripheral glia, electrophysiological changes in the sciatic nerve of ALS animal model in the presymptomatic stage have been reported by our group and early denervation findings in both animal models and patients suggests the participation of Schwann cells (SC) in the retrograde neuronal death of ALS , theory known as dying back. In this context, the SC proved to be able to induce axonal retraction and denervation of the neuromuscular junctions, early events in the disease, possibly occurring in the pre-symptomatic phase. The aim of this thesis was to investigate the influence of SC of pre-symptomatic experimental model and from patient with recent evolution of ALS sporadic form, in the survival and axonal length of MN in vitro and understand the molecular nature of the phenomenon. Highly purified SC cultures were obtained from the sciatic nerve of the animal model and from ALS patient\'s peripheral nerve. MN from the newborn mouse spinal cord were co-cultured with SC and the neurodegeneration was assessed by the presence of the marker Fluoro-Jade C (FJC). MN were also treated with conditioned medium from cultures of SC of the animal model or ALS patients. MN had their neuronal length measured and neuronal degeneration was identified by the presence of the FJC. Several neurotrophic factors were measured in conditioned medium of mice and ALS patient\'s SC cultures by ELISA. The chain reaction quantitative polymerase (qPCR) was performed to detect changes in the SC and peripheral nerve that could be related with dysfunction in the functional unit SC/MN. The MN co-cultured with ALS SC showed a greater number of neurodegenerative profiles compared with MN cocultured with control SC. After treatment with ALS SC conditioned medium, MN showed a reduction in the neuronal length and increased number of cells in neurodegeneration compared with the control group. Lower levels of neurotrophic factors were found in the conditioned medium of ALS SC cultures. Changes in the gene expression of SC and peripheral nerve showed dysfunctions in SC/MN unit, which may be contributing to the neurodegenerative process seen in ALS. In conclusion, the failure of neuroprotection by ALS SC is an important mechanism implicated in the MN cell death, with great therapeutic potential