Alterações neuroquímicas no tecido retiniano murino em modelo de malária cerebral induzida pela infecção por Plasmodium berghei (ANKA)

A Malária Cerebral (MC) apresenta-se como uma severa complicação resultante da infecção por Plasmodium falciparum. Esta condição encontra-se comumente associada a disfunções cognitivas, comportamentais e motoras, sendo a retinopatia uma das mais graves conseqüências da doença. Diversos modelos experimentais já foram descritos no intuito de elucidar os mecanismos fisiopatológicos relacionados a esta síndrome, no entanto, estes ainda permanecem pouco compreendidos. Dentro deste contexto, o presente trabalho procurou investigar as alterações neuroquímicas envolvidas na patologia da MC. Os camundongos C57Bl/6 (fêmeas e machos) inoculados com ≈106 eritrócitos parasitados (PbA) apresentaram baixa parasitemia (15-20%) com sinais clínicos evidentes como: deficiência respiratória, ataxia, hemiplegia e coma seguido de morte, condizentes com o quadro de MC. A análise no tecido retiniano demonstrou uma diminuição nos níveis de GSH com 2 dias após a inoculação. Entretanto, essa diminuição não foi tão evidente com o decorrer da infecção (4º e 6º dias após infecção). Concomitante a este aumento durante o processo infeccioso, observamos um progressivo aumento na captação de 3H-glutamato (4º e 6º dia após infecção) por um sistema independente de Na+, sugerindo que o quadro de MC é responsável por um aumento na atividade de uma proteína transportadora. Dados obtidos com a imunofluorescência demonstram que além de aumentar a atividade do sistema de transporte, o quadro de MC também estimula o aumento na expressão do sistema xCG - no tecido retiniano. O presente trabalho demonstra ainda que estes eventos neuroquímicos no tecido retiniano são independentes de ativação inflamatória, visto que os níveis de TNF-α e expressão de NOS-2, apresentam-se alterados somente no tecido retiniano.

Caracterização da resposta inflamatória e alterações neuroquímicas e eletrofisiológicas do tecido retiniano em modelo murino de malária cerebral induzido pela infecção por Plasmodium Berghei ANKA

A malária cerebral (MC) é uma das complicações mais graves resultante da infecção por P. falciparum e a principal causa de morte em crianças. O quadro de MC apresenta uma patogênese complexa, associado a complicações neurológicas provenientes de uma resposta imunológica exacerbada, bem como eventos hemorrágicos. Estudos descrevem uma retinopatia associada ao quadro, juntamente com um intenso processo de astrogliose nas proximidades de vasos que nutrem o tecido retiniano. O presente trabalho buscou caracterizar o processo inflamatório e as possíveis alterações neuroquímicas e eletrofisiológicas no tecido retiniano de camundongos albino suíço, quando inoculados com a cepa ANKA de Plasmodium berghei (PbA). Camundongos albino suíço foram infectados com cepa PbA. Para caracterização do quadro de malária cerebral experimental (MCE) foram avaliados diversos parâmetros, como surgimento dos sinais clínicos, curva de sobrevivência, parasitemia (%), ganho de massa corpórea, permeabilidade vascular e quantificação de citocinas (TNF-α, IL-6 e IL-10) no tecido cortical. Para avaliarmos alterações na funcionalidade do tecido retiniano, utilizamos eletrorretinograma de campo total. Para a avaliação dos sistemas de neurotransmissão foi realizado ensaio de liberação e captação de glutamato e GABA que, posteriormente foi quantificado por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência. Para análise da resposta inflamatória foi realizada a quantificação de citocinas (TNF-α, IL-6 e IL-10) no tecido retiniano. Após a caracterização do quadro de MCE nós observamos a diminuição da amplitude de onda-b de cones e bastonetes, bem como aumento do tempo implícito de bastonetes, respostas mistas em diferentes intensidades e potencial oscilatório. Observamos aumento na liberação e captação de glutamato e, ainda, a ativação de uma via antiinflamatória no tecido retiniano. Este trabalho nos permitiu validar o modelo murino de MCE e caracterizar, pela primeira vez, alterações na funcionalidade do tecido retiniano, acompanhada de alterações no sistema glutamatérgico, bem como ativação de uma via antiinflamatória no tecido retiniano.

Alterações hematológicas, bioquímicas e histopatológicas no modelo de malária aviária Gallus gallus por Plasmodium gallinaceum: papel do óxido nítrico

Malária é uma das doenças infecciosas de maior causa de morte no mundo. Modelos experimentais são necessários para melhor compreensão de mecanismos envolvidos na patogênese de doenças e desenvolvimento de novos tratamentos. Galinhas infectadas com Plasmodium gallinaceum fornecem bom modelo de malária devido a proximidade filogenética com o Plasmodium de humano assim como aspectos clínicos comuns, como a malária cerebral. O presente estudo objetivou investigar a participação do óxido nítrico no desenvolvimento da malária aviária, através do tratamento ou não com aminoguanidina (AG - inibidor da enzima Óxido Nítrico Sintase) in vivo de galinhas infectadas experimentalmente com P. gallinaceum. Foi verificado sobrevida, hematologia clássica, bioquímica sérica e patologia nos animais no percurso da infecção. Observou-se maior sobrevida nos animais tratados com AG, apesar de parasitemias mais elevadas. Houve ainda diminuição nos parâmetros hematológicos e aumento no Volume Corpuscular Médio de hemácias, indicando resposta medular para anemia. Linfopenia e trombocitopenia foram detectadas em animais infectados, com menor proporção nos animais tratados. Monócitos, linfócitos e heterófilos apresentaram aumento de tamanho e alterações que indicam ativação. Trombócitos também aumentaram de tamanho durante a infecção e apresentaram morfologia atípica. Os animais tratados mostraram lesões mais brandas nas secções histopatológicas de cérebro, fígado e baço, além de produção diminuída de NO, mesmo em alta parasitemia, em relação aos animais não tratados. Esses resultados confirmam a participação do mediador químico óxido nítrico na patogênese da malária no modelo experimental aviário.

Estudo por PCR em tempo real de três polimorfismos em genes envolvidos na resposta imune em pacientes infectados por Plasmodium vivax da população de Belém-PA

A malária é uma doença infecciosa que atinge aproximadamente 40% da população mundial em mais de 100 países e consiste em um grave problema de saúde pública. As citocinas são moléculas importantes na resposta imune contra a malária e atuam através do estímulo ou inibição da ativação, proliferação e/ ou diferenciação de células, além de regularem a secreção de anticorpos e de outras citocinas. Nesse trabalho investigamos três polimorfismos de nucleotídeo único (SNP) que podem influenciar em uma maior ou menor síntese das citocinas TNF-a e IFN-g. Em relação à malária, os polimorfismos já foram associados com a malária grave, malária cerebral e anemia grave e também com outras doenças infecciosas, auto-imunes e com o câncer. Foram incluídos no estudo oitenta e um (81) pacientes com malária por Plasmodium vivax (primeira infecção) e cento e trinta (130) indivíduos sadios, ambos da população de Belém – PA. As freqüências genotípicas e alélicas foram pesquisadas através da técnica de discriminação alélica por PCR em tempo real e os resultados foram comparados entre os dois grupos. Parâmetros clínicos foram utilizados para tentar associar uma maior gravidade das manifestações da malária e a presença dos polimorfismos entre os pacientes. As freqüências foram semelhantes entre os dois grupos estudados. O alelo TNF-238*A não mostrou relação com nenhum dos parâmetros clínicos enquanto o alelo TNF-376*A estava relacionado com menores níveis plasmáticos de TNF-a e com uma menor intensidade dos sintomas. Os pacientes portadores do alelo IFN+874*A apresentaram menor intensidade da parasitemia. Assim os resultados obtidos não indicam associação dos polimorfismos com a ocorrência da malária na população estudada, mas com alguns dos parâmetros clínicos investigados, e podem auxiliar futuros estudos para tentar esclarecer como as mutações nos genes de citocinas podem influenciar na ocorrência e na evolução clínica da malária e de outras doenças infecciosas e parasitárias.

Alterações cardiovasculares em pacientes com malária por Plasmodium vivax

Pós-graduação em Fisiopatologia em Clínica Médica - FMB

Intraaortic balloon pump counterpulsation and cerebral autoregulation : an observational study

The use of Intra-aortic counterpulsation is a well established supportive therapy for patients in cardiac failure or after cardiac surgery. Blood pressure variations induced by counterpulsation are transmitted to the cerebral arteries, challenging cerebral autoregulatory mechanisms in order to maintain a stable cerebral blood flow. This study aims to assess the effects on cerebral autoregulation and variability of cerebral blood flow due to intra-aortic balloon pump and inflation ratio weaning.

Cold-water immersion decreases cerebral oxygenation but improves recovery after intermittent-sprint exercise in the heat

This study examined the effects of post-exercise cooling on recovery of neuromuscular, physiological, and cerebral hemodynamic responses after intermittent-sprint exercise in the heat. Nine participants underwent three post-exercise recovery trials, including a control (CONT), mixed-method cooling (MIX), and cold-water immersion (10 °C; CWI). Voluntary force and activation were assessed simultaneously with cerebral oxygenation (near-infrared spectroscopy) pre- and post-exercise, post-intervention, and 1-h and 24-h post-exercise. Measures of heart rate, core temperature, skin temperature, muscle damage, and inflammation were also collected. Both cooling interventions reduced heart rate, core, and skin temperature post-intervention (P < 0.05). CWI hastened the recovery of voluntary force by 12.7 ± 11.7% (mean ± SD) and 16.3 ± 10.5% 1-h post-exercise compared to MIX and CONT, respectively (P < 0.01). Voluntary force remained elevated by 16.1 ± 20.5% 24-h post-exercise after CWI compared to CONT (P < 0.05). Central activation was increased post-intervention and 1-h post-exercise with CWI compared to CONT (P < 0.05), without differences between conditions 24-h post-exercise (P > 0.05). CWI reduced cerebral oxygenation compared to MIX and CONT post-intervention (P < 0.01). Furthermore, cooling interventions reduced cortisol 1-h post-exercise (P < 0.01), although only CWI blunted creatine kinase 24-h post-exercise compared to CONT (P < 0.05). Accordingly, improvements in neuromuscular recovery after post-exercise cooling appear to be disassociated with cerebral oxygenation, rather reflecting reductions in thermoregulatory demands to sustain force production.

Cerebral cortex activation mapping upon electrical muscle stimulation by 32-channel time-domain functional near-infrared spectroscopy

The application of different EMS current thresholds on muscle activates not only the muscle but also peripheral sensory axons that send proprioceptive and pain signals to the cerebral cortex. A 32-channel time-domain fNIRS instrument was employed to map regional cortical activities under varied EMS current intensities applied on the right wrist extensor muscle. Eight healthy volunteers underwent four EMS at different current thresholds based on their individual maximal tolerated intensity (MTI), i.e., 10 % < 50 % < 100 % < over 100 % MTI. Time courses of the absolute oxygenated and deoxygenated hemoglobin concentrations primarily over the bilateral sensorimotor cortical (SMC) regions were extrapolated, and cortical activation maps were determined by general linear model using the NIRS-SPM software. The stimulation-induced wrist extension paradigm significantly increased activation of the contralateral SMC region according to the EMS intensities, while the ipsilateral SMC region showed no significant changes. This could be due in part to a nociceptive response to the higher EMS current intensities and result also from increased sensorimotor integration in these cortical regions.

Validity of accelerometry in ambulatory children and adolescents with cerebral palsy

To evaluate the validity of the ActiGraph accelerometer for the measurement of physical activity intensity in children and adolescents with cerebral palsy (CP) using oxygen uptake (VO 2) as the criterion measure. Thirty children and adolescents with CP (mean age 12.6 ± 2.0 years) wore an ActiGraph 7164 and a Cosmed K4b 2 portable indirect calorimeter during four activities; quiet sitting, comfortable paced walking, brisk paced walking and fast paced walking. VO 2 was converted to METs and activity energy expenditure and classiWed as sedentary, light or moderate-to-vigorous intensity according to the conventions for children. Mean ActiGraph counts min -1 were classiWed as sedentary, light or moderate-to-vigorous (MVPA) intensity using four diVerent sets of cut-points. VO 2 and counts min¡1 increased signiWcantly with increases in walking speed (P < 0.001). Receiver operating characteristic (ROC) curve analysis indicated that, of the four sets of cut-points evaluated, the Evenson et al. (J Sports Sci 26(14):1557-1565, 2008) cut-points had the highest classiWcation accuracy for sedentary (92%) and MVPA (91%), as well as the second highest classiWcation accuracy for light intensity physical activity (67%). A ROC curve analysis of data from our participants yielded a CP-speciWc cut-point for MVPA that was lower than the Evenson cut-point (2,012 vs. 2,296 counts min¡1), however, the diVerence in classiWcation accuracy was not statistically signiWcant 94% (95% CI = 88.2-97.7%) vs. 91% (95% CI = 83.5-96.5%). In conclusion, among children and adolescents with CP, the ActiGraph is able to diVerentiate between diVerent intensities of walking. The use of the Evenson cut-points will permit the estimation of time spent in MVPA and allows comparisons to be made between activity measured in typically developing adolescents and adolescents with CP. © 2011 Springer-Verlag.