Novel mutation in the ceruloplasmin gene causing a cognitive and movement disorder with diabetes mellitus

In a Chinese woman who had diabetes mellitus, undetectable ceruloplasmin, hand tremor, neck dystonia, and cognitive disturbances, genetic analyses revealed a novel homozygous mutation (848G > C or W283S) in exon 5 in the ceruloplasmin gene. Another member with a milder phenotype was also affected by this mutation. The healthy sister was heterozygous at the same position. Aceruloplasminemia has not yet been reported in China. This case suggests that increased awareness should be paid to this disorder in the presence of the typical symptoms.

Movement analysis in infancy may be useful for early diagnosis of autism

All of the 17 autistic children studied in the present paper showed disturbances of movement that with our methods could be detected clearly at the age of 4–6 months, and sometimes even at birth. We used the Eshkol–Wachman Movement Analysis System in combination with still-frame videodisc analysis to study videos obtained from parents of children who had been diagnosed as autistic by conventional methods, usually around 3 years old. The videos showed their behaviors when they were infants, long before they had been diagnosed as autistic. The movement disorders varied from child to child. Disturbances were revealed in the shape of the mouth and in some or all of the milestones of development, including, lying, righting, sitting, crawling, and walking. Our findings support the view that movement disturbances play an intrinsic part in the phenomenon of autism, that they are present at birth, and that they can be used to diagnose the presence of autism in the first few months of life. They indicate the need for the development of methods of therapy to be applied from the first few months of life in autism.

Falls in Parkinson's disease : kinematic evidence for impaired head and trunk control

Changes in stride characteristics and gait rhythmicity characterize gait in Parkinson's disease and are widely believed to contribute to falls in this population. However, few studies have examined gait in PD patients who fall. This study reports on the complexities of walking in PD patients who reported falling during a 12-month follow-up. Forty-nine patients clinically diagnosed with idiopathic PD and 34 controls had their gait assessed using three-dimensional motion analysis. Of the PD patients, 32 (65%) reported at least one fall during the follow-up compared with 17 (50%) controls. The results showed that PD patients had increased stride timing variability, reduced arm swing and walked with a more stooped posture than controls. Additionally, PD fallers took shorter strides, walked slower, spent more time in double-support, had poorer gait stability ratios and did not project their center of mass as far forward of their base of support when compared with controls. These stride changes were accompanied by a reduced range of angular motion for the hip and knee joints. Relative to walking velocity, PD fallers had increased mediolateral head motion compared with PD nonfallers and controls. Therefore, head motion could exceed “normal” limits, if patients increased their walking speed to match healthy individuals. This could be a limiting factor for improving gait in PD and emphasizes the importance of clinically assessing gait to facilitate the early identification of PD patients with a higher risk of falling.

Comparison between electrically-evoked and voluntary wrist movements on sensorimotor and prefrontal cortical activation : A multi-channel time domain fNIRS study

Neuromuscular electrical stimulation (NMES) has been consistently demonstrated to improve skeletal muscle function in neurological populations with movement disorders, such as poststroke and incomplete spinal cord injury (Vanderthommen and Duchateau, 2007). Recent research has documented that rapid, supraspinal central nervous system reorganisation/neuroplastic mechanisms are also implicated during NMES (Chipchase et al., 2011). Functional neuroimaging studies have shown NMES to activate a network of sub-cortical and cortical brain regions, including the sensorimotor (SMC) and prefrontal (PFC) cortex (Blickenstorfer et al., 2009; Han et al., 2003; Muthalib et al., 2012). A relationship between increase in SMC activation with increasing NMES current intensity up to motor threshold has been previously reported using functional MRI (Smith et al., 2003). However, since clinical neurorehabilitation programmes commonly utilise NMES current intensities above the motor threshold and up to the maximum tolerated current intensity (MTI), limited research has determined the cortical correlates of increasing NMES current intensity at or above MTI (Muthalib et al., 2012). In our previous study (Muthalib et al., 2012), we assessed contralateral PFC activation using 1-channel functional near infrared spectroscopy (fNIRS) during NMES of the elbow flexors by increasing current intensity from motor threshold to greater than MTI and showed a linear relationship between NMES current intensity and the level of PFC activation. However, the relationship between NMES current intensity and activation of the motor cortical network, including SMC and PFC, has not been clarified. Moreover, it is of scientific and clinical relevance to know how NMES affects the central nervous system, especially in comparison to voluntary (VOL) muscle activation. Therefore, the aim of this study was to utilise multi-channel time domain fNIRS to compare SMC and PFC activation between VOL and NMESevoked wrist extension movements.

SPECT-aided diagnostics and genetic risk factors in Parkinson's disease

Hypokinesia, rigidity, tremor, and postural instability are the cardinal symptoms of Parkinson s disease (PD). Since these symptoms are not specific to PD the diagnosis may be uncertain in early PD. Etiology and pathogenesis of PD remain unclear. There is no neuroprotective therapy. Genetic findings are expected to reveal metabolic routes in PD pathogenesis and thereby eventually lead to therapeutic innovations. In this thesis, we first aimed to study the usefulness and accuracy of 123I-b-CIT SPECT in the diagnosis of PD in a consecutive clinic-based material including various movement disorders. We subsequently a genetic project to identify genetic risk factors for sporadic PD using a candidate gene approach in a case-control setting including 147 sporadic PD patients and 137 spouse controls. Dopamine transporter imaging by 123I-b-CIT SPECT could distinguish PD from essential tremor, drug-induced parkinsonism, dystonia and psychogenic parkinsonism. However, b-CIT uptake in Parkinson plus syndromes (PSP and multiple system atrophy) and dementia with Lewy bodies was not significantly different from PD. 123I-b-CIT SPECT could not reliably differentiate PD from vascular parkinsonism. 123I-b-CIT SPECT was 100% sensitive and specific in the diagnosis of PD in patients younger than 55 years but less specific in older patients, due to differential distribution of the above conditions in the younger and older age groups. 123I-b-CIT SPECT correlated with symptoms and detected bilateral nigrostriatal defect in patients whose PD was still in unilateral stage. Thus, in addition to as a differential diagnostic aid, 123I-b-CIT SPECT may be used to detect PD early, even pre-symptomatically in at-risk individuals. 123I-b-CIT SPECT was used to aid in the collection of patients to the genetic studies. In the genetic part of this thesis we found an association between PD and a polymorphic CAG-repeat in POLG1 gene encoding the catalytic subunit of mitochondrial polymerase gamma. The CAG-repeat encodes a polyglutamine tract (polyQ), the two most common lengths of which are 10Q (86-90%) and 11Q. In our Finnish material, the rarer non-10Q or non-11Q length variants (6Q-9Q, 12Q-14Q, 4R+9Q) were more frequent in patients than in spouse controls (10% vs. 3.5 %, p=0.003), or population controls (p=0.001). Therefore, we performed a replication study in 652 North American PD patients and 292 controls. Non-10/11Q alleles were more common in the US PD patients compared to the controls but the difference did not reach statistical significance (p=0.07). This larger data suggested our original definition of variant length allele might need reconsideration. Most previous studies on phenotypic effects of POLG1 polyQ have defined 10Q as the only normal allele. Non-10Q alleles were significantly more common in patients compared to the controls (17.3% vs. 12.3 %, p= 0.005). This association between non-10Q length variants and PD remained significant when compared to a larger set of 1541 literature controls (p=0.00005). In conclusion, POLG1 polyQ alleles other than 10Q may predispose to PD. We did not find association between PD and parkin or DJ-1, genes underlying autosomal recessive parkinsonism. The functional Val158Met polymorphism, which affects the catalytic effect of COMT enzyme, and another coding polymorphism in COMT were not associated with PD in our patient material. The APOE e2/3/4 polymorphism modifies risk for Alzheimer s disease and prognosis of for example brain trauma. APOE promoter and enhancer polymorphisms 219G/T and +113G/C, and APOE e3 haplotypes, have also been shown to modify the risk of Alzheimer s disease but not reported in PD. No association was found between PD and APOE e2/3/4 polymorphism, the promoter or enhancer polymorphisms, or the e3 haplotypes.

Mutations in NGLY1 cause an inherited disorder of the endoplasmic reticulum-associated degradation pathway.

PURPOSE: The endoplasmic reticulum-associated degradation pathway is responsible for the translocation of misfolded proteins across the endoplasmic reticulum membrane into the cytosol for subsequent degradation by the proteasome. To define the phenotype associated with a novel inherited disorder of cytosolic endoplasmic reticulum-associated degradation pathway dysfunction, we studied a series of eight patients with deficiency of N-glycanase 1. METHODS: Whole-genome, whole-exome, or standard Sanger sequencing techniques were employed. Retrospective chart reviews were performed in order to obtain clinical data. RESULTS: All patients had global developmental delay, a movement disorder, and hypotonia. Other common findings included hypolacrima or alacrima (7/8), elevated liver transaminases (6/7), microcephaly (6/8), diminished reflexes (6/8), hepatocyte cytoplasmic storage material or vacuolization (5/6), and seizures (4/8). The nonsense mutation c.1201A>T (p.R401X) was the most common deleterious allele. CONCLUSION: NGLY1 deficiency is a novel autosomal recessive disorder of the endoplasmic reticulum-associated degradation pathway associated with neurological dysfunction, abnormal tear production, and liver disease. The majority of patients detected to date carry a specific nonsense mutation that appears to be associated with severe disease. The phenotypic spectrum is likely to enlarge as cases with a broader range of mutations are detected.

Hereditary ataxias and paediatric neurology: new movers and shakers enter the field

Over 25 autosomal dominant and autosomal recessive spinocerebellar ataxias have been isolated over the last decade. The recognition of paediatric ataxia phenotypes and, in addition, other movement disorders including hereditary choreiform and parkinsonian syndromes, has improved our knowledge of these diseases. Advances in molecular genetics has allowed fuller delineation and better recognition of these diseases. (C) 2003 European Paediatric Neurology Society. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

An episode mimicking a versive seizure in acute bilateral pontine stroke.

Pontine ischemia usually results in focal deficits such as hemiparesis, facial palsy, dysarthria, disorders of eye movements or vertigo. Although rarely described, involuntary abnormal movements and "convulsions" due to pontine lesions can also occur. Here we describe a 67-year-old woman with hypertension who presented with a tonic movement mimicking a versive seizure in the acute phase of bilateral pontine ischemia. Post-stroke movement disorders are well known. They are usually associated with supratentorial lesions and rarely occur in the acute phase, but "seizure-like" episodes can be seen in pontine ischemia. Awareness of this rare phenomenon is useful for the management of acute stroke patients.

The impact of drug-induced dyskinesias on rapid alternating movements in patients with Parkinson's disease

We investigated the likelihood that hypokinesia/bradykinesia coexist with druginduced dyskinesias (DID) in patients with Parkinson's disease (PD). The influence of dyskinesias on rapid alternating movements (RAM) was investigated in ten dyskinetic patients (DPD). Their motor performance was compared to that of ten age/gendermatched non-dyskinetic patients (NDPD) and ten healthy control subjects. Whole-body magnitude (WBM) and fast pronation-supination at the wrist were recorded using 6- degrees of freedom magnetic motion tracker and forearm rotational sensors, respectively. Subjects were asked to pronate-supinate their dominant hand for 10s. Pre- and postmeasures were taken in a neutral position for 20s. RANGE (measure of hypokinesia), DURATION (measure of bradykinesia). VELOCITY (measure of bradykinesia) and IRREGULARITY (measure of fluctuations in movement amplitude) were used to assess RAM performance. Results showed that DPD patients had greater WBM than NDPD and control groups during rest and RAM performance. There were no differences in performance between NDPD and DPD groups for RANGE, DURATION and VELOCITY, despite significant longer disease duration for the DPD group (DPD = 15.5 ± 6.2 years versus NDPD = 6.6 ± 2.6 years). However, both the NDPD and DPD groups showed lower RANGE, longer DURATION, and reduced VELOCITY compared to controls,, suggesting the presence of bradykinesia and hypokinesia. In the case of IRREGULARITY, DPD patients showed clear fluctuations in movement amplitude compared to the NDPD and control groups. However, the lack of correlation between WBM and IRREGULARITY within the DPD group (Spearman's rank order, Rho - 0.31, p > 0.05), suggests that DID was not the primary cause of the fluctuating movementamplitude observed in that group. In conclusion, these findings suggest that DID may coexists with bradykinesia and hypokinesia, but that they are not inevitably accompanied with worsening motor performance.

L’utilisation des services de centre de jour par les personnes âgées qui présentent des incapacités

Contexte: Les centres de jour offrent des interventions de groupe à des personnes âgées qui présentent des incapacités, dans le but de favoriser leur maintien à domicile. Des études récentes tendent à démontrer qu’une utilisation régulière du service serait nécessaire pour induire des effets bénéfiques. Objectifs: Cette recherche visait à documenter l’utilisation des centres de jour par des personnes âgées qui présentent des incapacités. Elle comportait trois principaux objectifs: 1) Caractériser les utilisateurs de centre de jour et ce qui les distingue des non-utilisateurs et analyser les déterminants de l’utilisation du centre de jour. 2) Explorer l’adéquation entre les activités offertes par les centres de jour et les caractéristiques d’autonomie et de santé des utilisateurs. 3) Définir les facteurs associés à la régularité de la participation. Méthodes: Cette recherche s’appuie sur une analyse secondaire de données recueillies auprès de 723 personnes âgées qui ont participé au projet de démonstration SIPA (Services intégrés pour personnes âgées) implanté dans deux CLSC de la région de Montréal. L’utilisation du centre de jour a été documentée pendant une période de six mois, auprès des cinq centres de jour existant sur ce même territoire. Des informations sur le fonctionnement des centres de jour ont été obtenues par des entrevues et des rencontres de groupe auprès de coordonnateurs de ces centres. Les données ont été analysées à l’aide de statistiques descriptives, d’analyses en regroupement et d’analyses de régression logistique et multiple. Résultats: Les résultats sont présentés dans trois articles, soit un pour chacun des objectifs. Article 1: La proportion d’utilisateurs de centre de jour est de 18,8% (IC-0,95: 16,0 à 21,7%). Les facteurs suivants augmentent la probabilité d’utiliser le centre de jour: être plus jeune (RC: 1,12; IC-0,95: 1,06 à 1,19); ne pas avoir une éducation universitaire (RC: 1,92; IC-0,95: 1,04 à 3,57); recevoir l’aide du CLSC pour les activités de vie quotidienne plus d’une fois par semaine (RC: 1,73 et 2,48 pour aide de deux à cinq fois par semaine et aide de six à sept fois par semaine respectivement; IC-0,95: 1,06 à 2,80 et 1,22 à 5,06); faire partie du bassin de desserte d’un centre de jour dont les coûts sont moins élevés (RC: 1,054 ; IC-0,95: 1,001 à 1,108 pour chaque augmentation de 1$); et pour les hommes seulement, avoir déjà subi un accident vasculaire cérébral et présenter davantage d’incapacités fonctionnelles (interaction entre le sexe et la présence d’un AVC: RC: 0,298; IC-0,95: 0,108 à 0,825; interaction entre le sexe et les capacités fonctionnelles mesurées à l’OARS: RC: 1,096; IC-0,95: 1,019 à 1,178). De plus, on observe une plus grande probabilité d’utiliser le centre de jour chez les personnes qui cohabitent avec une personne de soutien. Toutefois, cette relation ne s’observe que chez les personnes nées au Canada (interaction entre la cohabitation avec la personne de soutien et le pays de naissance: RC: 0,417; IC-0,95: 0,185 à 0,938). Article 2: Des analyses en regroupement ont permis de distinguer quatre profils de participants ayant des caractéristiques similaires: 1) les personnes fragilisées par un âge avancé et un grand nombre de problèmes de santé; 2) les participants plus jeunes et plus autonomes que la moyenne, qui semblent des utilisateurs précoces; 3) les personnes qui présentent des incapacités d’origine cognitive; et 4) celles qui présentent des incapacités d’origine motrice. Les activités de groupe des centres de jour ont été regroupées en huit catégories: exercices physiques; groupe spécifique pour un diagnostic ou un problème fonctionnel commun; activités fonctionnelles; stimulation cognitive; activités musicales ou de réminiscence; sports et jeux physiques; intégration sociale; prévention et promotion de la santé. Les activités les plus fréquentes sont les exercices physiques et les activités d’intégration sociale auxquelles ont participé plus de 90% des utilisateurs de centre de jour, et ce en moyenne à respectivement 78% (±23%) et 72% (±24%) de leurs présences au centre de jour. Les autres catégories d’activités rejoignent de 45% à 77% des participants, et ce en moyenne à 35% (±15%) à 46% (±33%) de leurs présences. La participation aux diverses catégories d’activités a été étudiée pour chaque profil d’utilisateurs et comparée aux activités recommandées pour divers types de clientèle. On observe une concordance partielle entre les activités offertes et les besoins des utilisateurs. Cette concordance apparaît plus grande pour les participants qui présentent des problèmes de santé physique ou des incapacités d’origine motrice et plus faible pour ceux qui présentent des symptômes dépressifs ou des atteintes cognitives. Article 3: Les participants au centre de jour y sont inscrits en moyenne à raison de 1,56 (±0,74) jours par semaine mais sont réellement présents à 68,1% des jours attendus. Les facteurs suivants sont associés à une participation plus régulière au centre de jour en termes de taux de présences réelles / présences attendues: ne pas avoir travaillé dans le domaine de la santé (b: ,209; IC-0,95: ,037 à ,382); recevoir de l’aide du CLSC les jours de fréquentation du centre de jour (b: ,124; IC-0,95: ,019 à ,230); être inscrit pour la journée plutôt que la demi-journée (b: ,209: IC-0,95: ,018 à ,399); lors de ses présences au centre de jour, avoir une moins grande proportion d’activités de prévention et promotion de la santé (b: ,223; IC-0,95: ,044 à ,402); et enfin, avoir un aidant qui présente un fardeau moins élevé pour les personnes avec une atteinte cognitive et un fardeau plus élevé pour les personnes sans atteinte cognitive (interaction entre la présence d’atteinte cognitive et le fardeau de l’aidant: b: -,008; IC-0,95: -,014 à -,044). Conclusion: Conformément à leur mission, les centres de jour rejoignent une bonne proportion des personnes âgées qui présentent des incapacités. Cette étude fait ressortir les caractéristiques des personnes les plus susceptibles d’y participer. Elle suggère la nécessité de revoir la planification des activités pour assurer une offre de services qui tienne davantage compte des besoins des participants, en particulier de ceux qui présentent des atteintes cognitives et des symptômes de dépression. Elle démontre aussi que l’intensité d’exposition au service semble faible, ce qui soulève la question des seuils d’exposition nécessaires pour induire des effets favorables sur le maintien à domicile et sur la qualité de vie de la clientèle cible.

Études génétiques de familles récessives d’ataxies et de paraplégies spastiques

Au cours des dernières années, la génétique a subi une progression phénoménale suite au développement de nouvelles technologies de séquençage. En effet, le séquençage de l’exome entier chez des familles a permis l’identification de nouveaux gènes impliqués pour plusieurs maladies. La neurologie a d’ailleurs bénéficié de ces avancées et plusieurs gènes ont été mis en évidence comme causatifs pour différents désordres neurologiques. Dans ce travail il sera question de deux désordres du mouvement pour lequel nous avons utilisés des technologies de séquençage traditionnelles, en l’occurrence le séquençage par Sanger, ainsi que de nouvelles technologies pour le séquençage de l’exome entier afin d’identifier de nouveaux gènes causatifs. Le premier désordre du mouvement qui sera décrit est l’ataxie, où ne seront abordées que les ataxies de cause génétiques, à transmission récessive. Le premier chapitre relatera les nouvelles mutations qui ont été trouvées chez des canadiens-français souffrant de l’ataxie de Beauce. Il sera aussi question de nouvelles mutations retrouvées dans deux autres populations, confirmant l’implication du gène SYNE1 dans les cas d’ataxie cérébelleuse à travers le monde. Le second chapitre fera la démonstration qu’il est souhaitable d’utiliser le séquençage de l’exome entier dans le but de poser un diagnostic clinique. En effet, il a été possible de trouver la cause génétique d’une famille comportant deux membres atteints d’atrophie congénitale du cervelet, où le symptôme prédominant est l’ataxie. Le séquençage de l’exome a permis la mise en évidence de mutations dans le gène PMM2, déjà connues pour cause le syndrome des glycoprotéines déficientes en hydrates de carbone. Dans un second temps, il sera question d’un autre désordre du mouvement la paraplégie spastique familiale (PSF). Le chapitre 3 relatera les mutations trouvées dans le gène CYP7B1 dans notre cohorte de patients PSF.

Estimulacion magnetica trascraneal en el desempeno motor en enfermedades del sistema nervioso central: Revision Sistematica

Introducción: El uso de la estimulación cerebral no invasiva en procesos de rehabilitación es de gran interés, por cuanto con mediación tecnológica se generan nuevas posibilidades de recuperación motora, a partir de la activación de la corteza cerebral. El objetivo del estudio es establecer la evidencia del uso terapéutico de la EMT, relacionado con el desempeño motor de pacientes con enfermedades del sistema nervioso central. Metodología: Se realizó una revisión sistemática de la literatura. Se incluyeron 10 estudios en el análisis cualitativo que incluyó la evaluación de calidad con la escala de Jadad y del riesgo de sesgo con la herramienta Cochrane. Fueron excluidos 1613 estudios. Se aplicó el protocolo del estudio para la extracción, revisión y validez de los estudios incluidos. Resultados: La evidencia disponible muestra resultados positivos del uso terapéutico de la EMT en el desempeño motor en aspectos como la aceleración, la fuerza de pinza y de agarre, la estabilidad y la fuerza muscular, así como una mejor velocidad de la marcha y una disminución en la frecuencia y severidad de los espasmos. Discusión: La EMT puede constituir una estrategia terapéutica para mejorar el desempeño motor en pacientes con ECV, Lesión Medular y enfermedad de Parkinson, que requiere más investigación por la heterogeneidad de los diseños y medidas de descenlace utilizados, así como por la alta variabilidad interindividual que hace complejo estandarizar los protocolos de su uso terapéutico.

Examen neurológico

Se realizó un capítulo sobre la descripción del examen neurológico como herramienta principal en el abordaje del paciente con patología neurológica.