Estudio piloto de la relación entre el aumento de la velocidad de onda del pulso en arteria carótida común medida por resonancia magnética y los factores de riesgo vasculares clásicos en sujetos con sospecha de lesión cerebrovascular isquémica

Arterial stiffness assessed by carotid-femoral pulse wave velocity (cfPWV) measurement is now well accepted as an independent predictor of vascular mortality and morbidity. However, the value of cfPWV has been considered to be limited for risk classification in patients with several vascular risk factors. Magnetic resonance (MR) allows measurement of PWV between two points, though to date mainly used to study the aorta. To assess the common carotid artery pulse wave velocity by magnetic resonance, determine their association with classical vascular risk factors and ischemic brain injury burden in patients with suspected ischemic cerebrovascular disease

Carbon monoxide protects against oxidant-induced apoptosis via inhibition of Kv2.1

Oxidative stress induces neuronal apoptosis and is implicated in cerebral ischemia, head trauma, and age-related neurodegenerative diseases. An early step in this process is the loss of intracellular K(+) via K(+) channels, and evidence indicates that K(v)2.1 is of particular importance in this regard, being rapidly inserted into the plasma membrane in response to apoptotic stimuli. An additional feature of neuronal oxidative stress is the up-regulation of the inducible enzyme heme oxygenase-1 (HO-1), which catabolizes heme to generate biliverdin, Fe(2+), and carbon monoxide (CO). CO provides neuronal protection against stresses such as stroke and excitotoxicity, although the underlying mechanisms are not yet elucidated. Here, we demonstrate that CO reversibly inhibits K(v)2.1. Channel inhibition by CO involves reactive oxygen species and protein kinase G activity. Overexpression of K(v)2.1 in HEK293 cells increases their vulnerability to oxidant-induced apoptosis, and this is reversed by CO. In hippocampal neurons, CO selectively inhibits K(v)2.1, reverses the dramatic oxidant-induced increase in K(+) current density, and provides marked protection against oxidant-induced apoptosis. Our results provide a novel mechanism to account for the neuroprotective effects of CO against oxidative apoptosis, which has potential for therapeutic exploitation to provide neuronal protection in situations of oxidative stress.

THE EFFECTS OF FOREBRAIN MULTIPLE LESIONS ON THE PRESSOR-RESPONSE INDUCED BY BILATERAL CAROTID OCCLUSION IN CONSCIOUS RATS

In the present study, the effects of electrolytic lesions of the anteroventral third ventricle (AV3V) region and of the medial forebrain bundle (MFB) on the pressor response induced by bilateral carotid occlusion (BCO) in conscious intact and aortic baroreceptor-denervated (AD) rats were investigated. In intact control rats, BCO during 60 s produced a pressor response that could be divided into an early response (ER = 50 +/- 3 mmHg) that reachs a peak during the first 20 s and a sustained late response (LR), smaller than ER (32 +/- 2 mmHg), observed during the last 30 s. In intact-innervated rats, AV3V lesion (2 days) reduced ER (22 +/- 3 mmHg) and LR (16 +/- 2 mmHg), whereas the bilateral MFB lesions (6 days) mainly reduced LR (9 +/- 1 mmHg). Rats with simultaneous lesion of both the AV3V region and the MFB showed additional reduction of the ER (15 +/- 3 mmHg), but not LR (11 +/- 1 mmHg) when compared to the effect of MFB lesions alone. Compared to the AV3V lesion alone, LR but not ER was reduced in rats with a double lesion. In sham-lesioned rats, AD induced a significant increase in the pressor response to BCO (ER = 75 +/- 4 mmHg and LR = 65 +/- 3 mmHg) when compared to intact controls. A similar reduction in ER and LR was observed in AD rats after AV3V (ER = 35 +/- 3 mmHg and LR = 40 +/- 2 mmHg) and MFB (ER = 49 +/- 6 mmHg and LR = 41 +/- 5 mmHg) lesions alone or combined (ER = 40 +/- 6 mmHg and LR = 35 +/- 7 mmHg). The results showed that simultaneous lesions of both the AV3V region and the MFB practically abolished the pressor response to BCO. They also suggested that aortic baroreceptor activity plays a significant role in the effects of AV3V and MFB lesions on the pressor response to BCO.

Variação intraoperatória do sódio sérico e complicações neurológicas pós-operatórias em cirurgia cardíaca pediátrica

Pós-graduação em Anestesiologia - FMB

Avaliação neuropatológica da lesão estriatal em ratos machos e fêmeas da linhagem lister hooded induzida experimentalmente por microinjeções de endotelina-1

A resposta inflamatória pode exacerbar o processo lesivo após desordens neurais agudas. O dimorfismo sexual gerado pelas diferentes presenças hormonais existentes entre macho e fêmea têm demonstrado habilidades neuroprotetoras endógenas opostas, apresentando uma melhor preservação da integridade do tecido nervoso na fêmea, putativamente, devido à presença dos hormônios ginógenos. Não existem investigações comparando como essa diferença pode afetar a resposta inflamatória durante o AVE. No presente estudo, investigaram-se as diferenças nos processos inflamatórios agudos do dimorfismo sexual de ratos adultos, de ambos os sexos, submetidos à lesão isquêmica aguda induzida por Endotelina (ET1) no corpo estriado. Seis grupos experimentais foram delineados: Animais machos de 24 horas de sobrevida (n= 8); machos de 72 horas de sobrevida de (n=8); machos de 7 dias de sobrevida (n=8); e fêmeas de 24 horas de sobrevida (n= 8); fêmeas de 72 horas de sobrevida de(n=8); fêmeas de 7 dias de sobrevida. A análise histopatológica geral foi realizada em secções coradas pela violeta de cresila. Macrófagos, astrócitos e neurônios foram identificados por imuno-histoquímica com anticorpos específicos para estas células inflamatórias (ED1, anti-GFAP e Anti-NeuN, respectivamente). Realizou-se contagem de micróglia/macrófagos ativados e corpos neuronais nos grupos experimentais mencionados. Não se notou diferença quantitativa entre os diferentes sexos, contudo houve uma aparente queda na quantidade de macrófagos/micróglia em 3 dias, tanto para os machos quanto para as fêmeas, apresentando alguma diferença na ativação astrocitária mais forte em machos. Os resultados sugerem que as diferenças sexuais na linhagem Lister Hooded, não são suficientes para causar diferenças significativas na preservação do tecido nervoso e em alguns aspectos da resposta inflamatória após a indução de isquemia cerebral por meio de ET1.

Leptomeningeal enhancement in computed tomography of feline brains

Contrast enhancement enables the verification of several pathological conditions that lead to vascular changes and/or breakdown of the blood-brain barrier. Examples of diseases that cause these disorders are: neoplastic diseases, vascular communications, active inflammation and cerebral ischemia. Several contrast enhancements located peripherically to cerebral lobes, in the topography of brain sulci and gyri, were identified on tomographic scan of twelve healthy cats that had their health confirmed through history, general and neurologic physical examination and polymerase chain reaction for feline leukemia (FeLV) and immunodeficiency (FIV) virus. This study aims to describe the tomographic contrast enhancement findings, which showed an identical appearance to the pia mater and arachnoid enhancement, also called leptomeninges. This finding is generally considered related to leptomeningeal diseases such as meningitis and neoplastic disease. However, in dogs, the leptomeningeal enhancement has already been described in healthy animals. This finding has a great importance in the interpretation of tomographic images of these animals since, so far, in the presence of these enhancements, meningeal disorders were suggested. Thus, the verification of other tomographic findings and the combination with other diagnostic methods are of great importance for the diagnosis of leptomeningeal disease.

Impaired blood-brain/spinal cord barrier in ALS patients

Vascular pathology, including blood-brain/spinal cord barrier (BBB/BSCB) alterations, has recently been recognized as a key factor possibly aggravating motor neuron damage, identifying a neurovascular disease signature for ALS. However, BBB/BSCB competence in sporadic ALS (SALS) is still undetermined. In this study, BBB/BSCB integrity in postmortem gray and white matter of medulla and spinal cord tissue from SALS patients and controls was investigated. Major findings include (1) endothelial cell damage and pericyte degeneration, (2) severe intra- and extracellular edema, (3) reduced CD31 and CD105 expressions in endothelium, (4) significant accumulation of perivascular collagen IV, and fibrin deposits (5) significantly increased microvascular density in lumbar spinal cord, (6) IgG microvascular leakage, (7) reduced tight junction and adhesion protein expressions. Microvascular barrier abnormalities determined in gray and white matter of the medulla, cervical, and lumbar spinal cord of SALS patients are novel findings. Pervasive barrier damage discovered in ALS may have implications for disease pathogenesis and progression, as well as for uncovering novel therapeutic targets. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Der Einfluss von Hypothermie oder Dexmedetomidin auf den neuronalen Zelluntergang nach inkompletter zerebraler Hemisphärenischämie und Reperfusion bei der Ratte

Es ist bekannt, dass sowohl Hypothermie (HT) als auch Dexmedetomidin (DEX) das neurologische Endergebnis verbessern können. In dieser Studie wird der Einfluss von HT oder DEX auf den neuronalen Zelluntergang bei 104 Ratten nach inkompletter zerebraler Hemisphärenischämie durch unilaterale Karotis-Okklusion unter hämorrhagischer Hypotension und anschließender Reperfusion untersucht. In beiden Behandlungs-Gruppen zeigt sich gegenüber der Kontroll-Gruppe in der Hämatoxylin-Eosin-Färbung eine tendentielle Reduktion des Ausmaßes der Schädigung und der Anzahl nekrotischer Zellen, in der immunhistologischen Färbung mit Antikörpern gegen aktivierte Caspase-3 eine tendentielle Verringerung apoptotischer Zellen. Diese Arbeit deutet darauf hin, dass sowohl HT als auch DEX den neuronalen Schaden nach zerebraler Ischämie tendentiell zu reduzieren vermögen.

Synthese, Evaluierung und 18 F-Markierung von neuen Liganden zur Visualisierung der Strychnin-insensitiven Bindungsstelle des NMDA-Rezeptors

Glutamat ist der wichtigste exzitatorische Neurotransmitter im Gehirn. Folglich spielen Glutamat-kontrollierte Rezeptorsysteme eine entscheidende Rolle in neurologischen Vorgängen, wie beispielsweise in Lern- und Gedächtnisprozessen. Gerade der NMDA-Rezeptor ist in eine Vielzahl solcher Vorgänge involviert und wird vor allem mit neurodegenerativen Erkrankungen wie Chorea Huntington, Morbus Alzheimer, Morbus Parkinson und zerebraler Ischämie in Verbindung gebracht. Folglich stellt die Visualisierung des NMDA-Rezeptorstatus eine Möglichkeit dar, den Verlauf solcher Prozesse zu untersuchen.rnDie Positronen-Emissions-Tomographie (PET) ist eine leistungsstarke Anwendung in der molekularen Bildgebung und erlaubt die in vivo-Visualisierung sowie Quantifizierung biochemischer Prozesse. Durch die Verwendung geeigneter Tracer können bestimmte pathologische und neurologische Abläufe beurteilt werden. rnZurzeit sind keine geeigneten PET-Tracer zur Untersuchung des NMDA-Rezeptors verfügbar. Bisher dargestellte PET-Liganden zeichneten sich durch nicht zufriedenstellende Affinitäten und Selektivitäten aus und führten meist auf Grund der hohen Lipophilie zu einem hohen Maß an unspezifischer Bindung. rnDie Strychnin-insensitive Glycinbindungsstelle des NMDA-Rezeptors stellt ein vielversprechendes Target dar, spezifische Liganden für diese Bindungsstelle zu synthetisieren. Hier zeichnen sich einige Verbindungsklassen durch exzellente Affinitäten und Selektivitäten sowie durch vielversprechende in vivo-Eigenschaften aus. rnAuf Grundlage dieser biologischen Daten wurden zwei Substanzen der 2-Indolcarbonsäure, nämlich die 4,6-Dichlor-3-(2-oxo-3-phenylimidazolidin-1-ylmethyl)-1H-indol-2-carbonsäure (MDJ-114) und die (E)-4,6-Dichlor-3-(2-phenylcarbamoylvinyl)-1H-indol-2-carbonsäure (GV150526), als Leitstruktur gewählt. Ferner wurde das 7-Chlor-4-hydroxy-3-(3-phenoxyphenyl)-1H-chinolin-2-on (L-701,324) aus der Substanzklasse der 4-Hydroxy-1H-chinolin-2-one als dritte Leitstruktur gewählt.rnFür diese Substanzen wurden 19F-markierte Analogverbindungen synthetisiert, um als inaktive Referenzverbindungen auf ihre Eignung überprüft zu werden. Hierzu wurde eine Fluorethoxygruppierung im terminalen Phenylring der entsprechenden Leitstruktur eingeführt. Durch Variation der Fluorethoxysubstitution in ortho-, meta- und para-Stellung, konnten die besten Affinitäten in einem kompetitiven Rezeptorbindungsassay durch Verdrängung von [3H]MDL-105,519 bestimmt werden. Als Maß für die Lipophilie wurden die entsprechenden log D-Werte über die HPLC-Methode bestimmt. Basierend auf den Ergebnissen der Evaluierung wurden zwei Derivate identifiziert, welche zur 18F-Markierung genutzt werden sollten (GV150526-Derivat 34: log D = 0,23 ± 0,03, IC50 = 0,20 ± 0,25 µM, Ki = 0,13 ± 0,16 µM; L701,324-Derivat 55: log D = - 0,25 ± 0,01, IC50 = 78 ± 37 µM, Ki = 51 ± 24 µM). Die 18F-Markierung erfolgte durch die Reaktion des entsprechenden Markierungsvorläufers mit dem Markierungssynthon 2-[18F]Fluorethyltosylat, welches durch die Umsetzung von Ethylenditosylat mit [18F]Fluorid hergestellt wurde. Die Radiosynthesen der beiden 18F-markierten Verbindungen [18F]34 (4,6-Dichlor-3-{2-[4-(2-[18F]fluorethoxy)-phenylcarbamoyl]-vinyl}-1H-indol-2-carbonsäure) und [18F]55 (7-Chlor-3-{3-[4-(2-[18F]fluorethoxy)-phenoxy]-phenyl}-4-hydroxy-1H-chinolin-2-on) wurden optimiert sowie semipräparative Abtrennverfahren entwickelt. Beide Tracer wurden auf ihre in vivo-Eignung im µPET-Experiment untersucht. Die Zeitaktivitätskurven lassen erkennen, dass beide Tracer entgegen der Erwartung nicht die Blut-Hirn-Schranke überwinden können. Für das GV150526-Derivat ([18F]34) wurden zusätzlich Autoradiographiestudien durchgeführt. Die erhaltenen Aufnahmen zeigten ein heterogenes Verteilungsmuster der Aktivitätsanreicherung. Ebenso wurde ein hohes Maß an unspezifischer Bindung beobachtet. Möglicherweise sind Cross-Affinitäten zu anderen Rezeptorsystemen oder der recht hohe lipophile Rest des Moleküls hierfür verantwortlich. Ein Grund für die unzureichende Hirngängigkeit der Radioliganden kann sich in der Carboxylatfunktion des GV150526-Derivats bzw. in der 4-Hydroxy-1H-chinolin-2-on-Einheit des L-701,324-Derivats wiederspiegeln. rnAuf Grundlage dieser Resultate können Versuche unternommen werden, für die Verbindungsklasse der 2-Indolcarbonsäuren entsprechende Ester als Prodrugs mit einer verbesserten Bioverfügbarkeit darzustellen. Ebenso können neue Strukturen als Grundlage für neue PET-Tracer untersucht werden.rnrn

Einfluss moderater intraischämischer Hypothermie auf die Proliferation und Differenzierung neuronaler Stammzellen 28 Tage nach inkompletter Vorderhirnischämie und Reperfusion der adulten Ratte

Hypothermie schützt Neurone vor hypoxischen, ischämischen und traumatischen Schädigungen. Bisher ist jedoch unklar, ob Hypothermie auch endogene Reparaturmechanismen beeinflusst. Die vorliegende Arbeit untersucht daher den Einfluss intraischämischer Hypothermie auf das neuroregenerative Potential des Gehirns nach zerebraler Ischämie.rn50 männliche Sprague-Dawley Ratten wurden hierzu anästhesiert, intubiert und in folgende Versuchsgruppen randomisiert: Normotherme Ischämie (Normo/BACO), intraischämische Hypothermie (Hypo/BACO) sowie korrespondierende scheinoperierte Kontrollgruppen (Normo/Sham und Hypo/Sham). In den Gruppen Normo/Sham und Normo/BACO wurde die perikranielle Temperatur konstant bei 37 °C gehalten während sie in den Gruppen Hypo/Sham und Hypo/BACO für 85 min auf 33 °C gesenkt wurde. Durch bilaterale Okklusion der Aa. carotides communes in Kombination mit hämorrhagischer Hypotension wurde in BACO-Tieren eine 14-minütige inkomplette globale zerebrale Ischämie induziert. Tiere der Kontroll-Gruppen (Sham) blieben ohne Induktion einer Ischämie in Narkose. 15 weitere Tiere durchliefen nicht den operativen Versuchsteil und bildeten die Nativ-Gruppe, die als Referenz für die natürliche Neurogenese diente. Zur in-vivo-Markierung der Stammzellen wurde vom ersten bis siebten postoperativen Tag Bromodeoxyurindine (BrdU) injiziert. Nach 28 Tagen wurden die Gehirne entnommen. Die Analyse des histopathologischen Schadens erfolgte anhand HE-gefärbter Hirnschnitte, die Quantifikation der absoluten Anzahl neu gebildeter Zellen im Gyrus dentatus erfolgte mittels BrdU-Färbung. Anhand einer BrdU/NeuN-Immunfluoreszenz-Doppelfärbung konnte der Anteil neu generierter Neurone bestimmt werden.rnNach zerebraler Ischämie zeigten Tiere mit Normothermie eine Schädigung der CA 1-Region von über 50 % während hypotherme Ischämietiere einen Schaden von weniger als 10 % aufwiesen. Tiere ohne Ischämie (Hypo/Sham, Normo/Sham, Nativ) zeigten keinen histopathologischen Schaden. Die Anzahl neu gebildeter Neurone im Gyrus dentatus lag für normotherme Ischämietiere (Normo/BACO) bei 18819 und für Tiere mit intraischämischer Hypothermie (Hypo/BACO) bei 15175 neuen Neuronen. In den Kontroll-Gruppen wiesen Tiere der Gruppe Normo/Sham 5501, Tiere der Gruppe Hypo/Sham 4600 und Tiere der Nativ-Gruppe 5974 neu generierte Neurone auf.rnDiese Daten bestätigen frühere Studien, die eine Reduktion des neuronalen Schadens durch intraischämische Hypothermie zeigten. Infolge des ischämischen Stimulus kam es im Vergleich zu beiden Kontroll- und der Nativ-Gruppe zu einem signifikanten Anstieg der Anzahl neuer Neurone in beiden Ischämiegruppen unabhängig von der Temperatur. Somit scheint das Ausmaß der histopathologischen Schädigung keinen Einfluss auf die Anzahl neu gebildeter Neurone zu haben. Darüber hinaus beeinflusste die therapeutische Hypothermie auch nicht die natürliche Neurogeneserate. Die erhobenen Daten lassen vermuten, dass Hypothermie keinen Effekt auf die Anzahl und Differenzierung neuronaler Stammzellen aufweist, unabhängig davon, ob eine zerebrale Schädigung vorliegt.

Neurodegenerative diseases: molecular mechanisms and new strategies for neuroprotection

The term neurodegeneration defines numerous conditions that modify neuron’s normal functions in the human brain where is possible to observe a progressive and consistent neuronal loss. The mechanisms involved in neurodegenerative chronic and acute diseases evolution are not completely understood yet, however they share common characteristics such as misfolded proteins, oxidative stress, inflammation, excitotoxicity, and neuronal loss. Many studies have shown the frequency to develop neurodegenerative chronic diseases several years after an acute brain injury. In addition, many patients show, after a traumatic brain injury, motor and cognitive manifestations that are close to which are observed in neurodegenerative chronic patients. For this reason it is evident how is fundamental the concept of neuroprotection as a way to modulate the neurodegenerative processes evolution. Neuroinflammation, oxidative stress and the apoptotic process may be functional targets where operate to this end. Taking into account these considerations, the aim of the present study is to identify potential common pathogenetic pathways in neurodegenerative diseases using an integrated approach of preclinical studies. The goal is to delineate therapeutic strategies for the prevention of neuroinflammation, neurodegeneration and dysfunctions associated to Parkinson’s disease (PD) and cerebral ischemia. In the present study we used a murine model of PD treated with an isothiocyanate, 6-MSITC, able to quench ROS formation, restore the antioxidant GSH system, slow down the apoptotic neuronal death and counteract motor dysfunction induced by 6-OHDA. In the second study we utilized a transgenic mouse model knockout for CD36 receptor to investigate the inflammation involvement in a long term study of MCAo, which shows a better outcome after the damage induced. In conclusion, results in this study allow underlying the connection among these pathologies, and the importance of a neuroprotective strategy able to restore neurons activity where current drugs therapies have shown palliative but not healing abilities.

Differences in Demographic Characteristics and Risk Factors in Patients With Spontaneous Vertebral Artery Dissections With and Without Ischemic Events

Spontaneous vertebral artery dissection (sVADs) mainly cause cerebral ischemia, with or without associated local symptoms and signs (headache, neck pain, or cervical radiculopathy), or with local symptoms and signs only.

Hyponatremia associated coma due to pituitary apoplexy in early pregnancy: a case report

Pituitary apoplexy in pregnancy is rare. Its clinical features may range from unspecific complaints to panhypopituitarism resulting even in coma and death. Therefore, alertness to signs and symptoms of acute loss of pituitary function in pregnancy is mandatory. We report a woman in her 7th week of her first gestation presenting with sudden coma due to severe hyponatremia. Secondary adrenal insufficiency could be identified as the underlying cause. Panhypopituitarism including central diabetes insipidus and spontaneous abortion developed during the follow-up. Magnetic resonance imaging showed pituitary apoplexy without a pre-existing pituitary mass. The clinical course was notable for severe complications, including neurological deficits through cerebral ischemia, but eventual recovery could be achieved. We discuss the diagnostic difficulties in the evaluation of pituitary disease in pregnancy.

A clinical approach to arterial ischemic childhood stroke: increasing knowledge over the last decade

Childhood stroke is increasingly being recognized as an important burden not only for affected children and families, but also for socioeconomic reasons. A primary problem is delayed diagnosis, due to the many mimics of childhood stroke, and the variety of manifesting symptoms. The most important is hemiparesis (with/without dysphasia or facial palsy), but ataxia, seizures, and many more are also possible. Suspicion of stroke has to be ascertained by neuroimaging, gold standard being (diffusion weighted) magnetic resonance. Risk factors are multiple, but their presence might help to increase the suspicion of stroke. The most important factors are infectious/parainfectious etiologies, frequently possibly manifesting by transient focal cerebral arteriopathy (FCA). Cardiological underlying problems are the second most important. Arteriopathies can be detected in about half of the children, besides FCA and dissection and MoyaMoya disease are the most important. Hereditary coagulopathies increase the risk of stroke. There is still a controversy on best treatment in children: platelet antiaggregation and heparinization are used about equally. Thrombolysis is being discussed increasingly. Severity of symptoms at manifestation and on follow-up are not less significant in children than in young adults. About two-third of the children have significant residual neurological problems and a majority cognitive and behavior problems.

Percutaneous devices for stroke prevention

The most important approaches to prevent cerebral ischemia by catheter technique are patent foramen ovale (PFO) closure in patients with a history of cryptogenic stroke and left atrial appendage (LAA) occlusion in atrial fibrillation (AF) patients. Over the past years, several new devices have been developed for these procedures. Results of randomized trials comparing device therapy, antiplatelet, or anticoagulation therapy are still not available. However, several nonrandomized studies have shown promising results. This article gives a review on the current results and techniques of the most commonly used devices as well as on new developments and approaches to catheter-based stroke prevention.