The role of arl13b in cilia length regulation and in zebrafish development

RESUMO: Arl13b é uma importante proteína ciliar, presente em cílios primários e cílios móveis. Ratinhos mutantes para Arl13b têm comprimento dos cílios reduzido e defeitos nos B-túbulos dos cílios. Como consequência destes fenótipos, deficiências na Arl13b originam, em modelos animais, várias doenças congénitas, incluindo problemas no estabelecimento do eixo esquerda-direita, malformações cerebrais e deformações corporais. Nos seres humanos, deficiências na Arl13b levam a uma doença crónica congénita chamada Síndrome de Joubert. Por outro lado, a sobreexpressão de Arl13b origina cílios mais longos, no entanto existe uma ausência da caracterização dos fenótipos celulares e durante o desenvolvimento embrionário. Neste trabalho, quisemos explorar o efeito da sobre-expressão de Arl13b em embriões de peixezebra. Descobrimos que, ao nível ciliar, a sobre-expressão de Arl13b nas células aumenta o comprimento ciliar em cílios primários e móveis, no entanto, a esses cílios falta adequada acetilação da alfa-tubulina no citoesqueleto feito por microtúbulos. Os nossos resultados mostraram que esse efeito é específico de Arl13b sobre-expressão e quando se manipularam as enzimas responsáveis pela acetilação (Mec17) e pela de-acetilação (HDAC6) encontrámos uma sinergia potencial com ambas. Testámos ainda, que o aumento no comprimento ciliar não estava causalmente relacionado com a falta de acetilação, ou seja, os cílios com menos acetilação não eram necessariamente os mais longos. Também mostrámos que a sobre-expressão de Arl13b é capaz de restaurar o comprimento dos cílios em mutantes com cílios curtos e como isso pode ser explorado para um futuro potencial papel terapêutico para Arl13b. Em seguida, foi avaliado o impacto do aumento da quantidade de Arl13b no desenvolvimento embrionário do peixe-zebra. Observou-se que a sobre-expressão de Arl13b apresentava fenótipos muito fracos, quando comparados com a perda de função dos mutantes de Arl13b. Focados no inesperado fenótipo leve no estabelecimento do eixo esquerda-direita abordámos a questão através do estabelecimento de uma colaboração com matemáticos, descobrimos que os cílios mais longos que potencialmente têm a capacidade de movimentar mais fluido são atenuados por amplitudes de batimento menores, e, como resultado, estes longos cílios não prejudicam o movimento do fluido e consequentemente não afetam o estabelecimento dos padrões de esquerda-direita. Sugerimos assim que a Arl13b é um regulador chave, do comprimento ciliar. Descobrimos uma nova interação com as enzimas de acetilação/de-acetilação e levantamos novas hipóteses quanto aos mecanismos moleculares da função da Arl13b. Propomos um novo modelo para o mecanismo molecular da Arl13b na regulação do comprimento dos cílios onde podemos integrar os nossos resultados com os relatados na literatura. Este trabalho adiciona mais conhecimento para o mecanismo de ação da Arl13b e, portanto, fornece uma importante contribuição para o campo da investigação em cílios.---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ABSTRACT: Arl13b is an important ciliary protein, present in primary and motile cilia. arl13b-/- mouse mutants have reduced cilia length and cilia B-tubule defects. As a consequence of these phenotypes, Arl13b loss of function animal models suffer from several congenital disorders including left-right problems, brain malformations and body deformations. In humans Arl13b depletion leads to a congenital chronic disease called Joubert Syndrome. On the other hand, overexpressing Arl13b leads to longer cilia but the characterization of the cellular and developmental phenotypes was missing. In this work we explore the effect of Arl13b overexpression in zebrafish embryos. We found that, at the ciliary level, Arl13b overexpression from 1 cell stage produces longer primary and motile cilia, but these cilia lack proper alpha tubulin acetylation of their microtubule cytoskeleton. Our results showed that this effect is specific from Arl13b overexpression and when we manipulated the enzymes responsible for acetylation, Mec17, and de-acetylation, HDAC6, we found a potential synergy of both mec17 knockdown and HDAC6 activity with Arl13b overexpression. We tested that the ciliary increase in length was not causally related to the lack of acetylation, meaning the more de-acetylated cilia were not necessarily the longer ones. We also showed that Arl13b overexpression is able to restore cilia length in short cilia mutants and how that may be explored to a potential future therapeutic role for Arl13b. Next, we evaluated the impact of increasing the amount of Arl13b in zebrafish embryonic development. We observed that Arl13b overexpression presented very mild phenotypes when compared to the loss of function mutants. We focused on the unexpected left-right mild phenotype and by establishing a mathematical modeling collaboration, we found out that the longer cilia generated force was attenuated by smaller beating amplitudes, and as a result, these long cilia were not impairing the cilia generated flow and the establishment of left-right patterning. We suggest that Arl13b is one key cilia length regulator. We disclosed a novel interaction with the acetylation / de-acetylation enzymes and raised new hypothesis as to the mechanisms of Arl13b function. We propose a new model for the Arl13b molecular mechanism of cilia length regulation where we integrate our findings with those reported in the literature. This work adds more knowledge to the Arl13b mechanism of action and therefore provides an important contribution to the cilia research field.

Looking for mechanisms regulating lung growth in CDH: rat and human studies

Tese de Doutoramento em Ciências da Saúde

Indicações clínico-epidemiológicas para investigação ecocardiográfica no período neonatal. Valor dos grupos de risco

OBJETIVO: Estudo ecocardiográfico em recém-nascidos (RN) de grupos de risco para cardiopatia congênita, a fim de se determinar a prevalência que justifique esse exame no período neonatal. MÉTODOS: Estudaram-se, de novembro/91 a abril/93, 156 RN do berçário anexo à Maternidade do HC-FMUSP, sendo RN de mães com cardiopatia congênita ou com diabetes mellitus, crianças de muito baixo peso, com malformações extracardíacas ou presença de sinais cardíacos, caracterizados por sopro, cianose ou arritmia, todos submetidos ao ecocardiograma. RESULTADOS: A prevalência encontrada foi de 21,8%, superior ao da população geral (0,8 a 1,2%), sendo que a maior entre os grupos, de 40,7%, ocorreu no grupo de malformações extracardíacas. CONCLUSÃO: Nossos dados justificam a realização de ecocardiograma em RN pertencentes a um destes grupos de risco para cardiopatia congênita.

Origem anômala da artéria pulmonar direita em aorta ascendente (hemitruncus)

A origem da artéria pulmonar direita em aorta ascendente é uma anomalia congênita rara, com poucos casos descritos na literatura. Descrevemos dois casos desta malformação, um associado à interrupção de arco aórtico tipo B. Em ambos, o diagnóstico foi realizado mediante ecocardiografia bidimensional, com confirmação angiográfica em um. A origem da artéria pulmonar direita era próxima à valva aórtica, anomalia patogeneticamente diferente da origem perto da artéria inominada.

Estudo pré-natal da hiper-refringência endocárdica fetal e sua relação com toxoplasmose materna

OBJETIVO: Estudar, comparativamente, um grupo de fetos de mães com toxoplasmose aguda ou recente e um grupo sem doença sistêmica, analisando-se a presença de alterações da refringência endocárdica. MÉTODOS: Avaliados 91 fetos cujas mães tinham diagnóstico de toxoplasmose aguda ou recente, detectados por soroconversão ou presença de títulos elevados de IgM e IgG, confirmados através do teste de captura e comparados com um grupo controle constituído de 182 fetos, selecionados a partir de uma população de baixo risco, participante de um programa de rastreamento de cardiopatias pré-natais. RESULTADOS: Não houve diferença significativa entre as idades médias gestacionais (29,2±4,6 semanas; 29,2±4,6 semanas) e maternas (25,7±6,7 anos; 26±5,4 anos) nos dois grupos. Áreas de hiperecogenicidade endocárdica observadas em 69 fetos com toxoplasmose materna (75,8%) e em apenas 6 fetos do grupo controle (3,3%) (p<0,001). Em 52 dos casos do grupo de estudo (75,4%) a hiper-refringência endocárdica era difusa e em 17 (24,3%), focal. No grupo controle, uma distribuição focal foi observada em 5 fetos (83,3%). CONCLUSÃO: A imagem ecocardiográfica pré-natal de hiper-refringência endocárdica focal ou difusa é mais prevalente em gestações com toxoplasmose materna do que naquelas normais, existindo associação entre a presença de hiperecogenicidade endocárdica fetal e doença materna.

Valvoplastia aórtica percutânea em adolescente gestante

Relatamos um caso em que a valvoplastia aórtica percutânea foi utilizada como primeira escolha, em procedimento de urgência, para o tratamento de estenose aórtica grave em paciente gestante de 16 anos, com congestão pulmonar sem controle clínico. Descrevem-se o quadro clínico, a fisiopatologia, os aspectos diagnósticos e indicações do tratamento percutâneo. A estenose valvar aórtica congênita, quando grave, é rara em crianças e jovens. A valva aórtica bicúspide ocorre em 3% a 6% com doença cardíaca congênita e, quando relacionada com fusão comissural, pode haver estenose importante já na infância. A associação de estenose aórtica congênita grave com gestação é de difícil controle clínico e alto risco de mortalidade materna e fetal, principalmente quando se manifesta com sintomas de congestão pulmonar1,².

Características morfológicas angiográficas na atresia pulmonar com septo interventricular íntegro

OBJETIVO: Determinar as alterações morfofuncionais do ventrículo direito na atresia pulmonar com septo íntegro (APSI) para uma avaliação de candidatos aos diversos procedimentos terapêuticos atualmente disponíveis. MÉTODOS: Submetidos ao estudo cineangiocardiográfico utilizando-se projeções axiais, 31 pacientes com idades variando de 1 a 50 dias (x=9,6), sendo que 28 foram estudados no 1º mês de vida. Na análise estatística foram empregados o X² e calculado o intervalo de confiança de 95% (IC95), o teste de Kruskal-Wallis para a média e desvio padrão e a regressão múltipla. Considerado significativo quando alfa < 0,05. RESULTADOS: Os pacientes foram divididos em 3 grupos de acordo com a morfologia angiográfica do ventrículo direito (VD): grupo A - VD tripartide (n=16); grupo B - VD bipartide (n=9) e grupo C - VD unipartide (n=6). O diâmetro da válvula tricúspide foi de 10,28 ± 2,67 mm (A); 7,82 ± 3,41 (B) e 5,27 ± 0,57 (C) (p=0,0005). A atresia pulmonar foi da válvula em todos do grupo A e infundibular em todos do grupo C (p<0,0001). As conexões coronário-cavitárias foram infreqüentes (2/16) no grupo A e em todos do grupo C (p=0,0006), com opacificação retrógrada da aorta (fluxo do VD para a aorta) em 2 pacientes do grupo A e em todos os do grupo C (p=0,0003). Em 3 pacientes (2 do grupo C e 1 do grupo A) observou-se circulação coronariana VD dependente. A regurgitação tricúspide moderada/grave isolada teve tendência de ser mais freqüente no grupo A (p=0,0525). O ângulo que o ductus arteriosus faz com a aorta descendente foi: 104,06 ± 8,98 no grupo A; 79,17 ± 33,08 no grupo B e 39,0 ± 6,52 no grupo C (p=0,0016). A correlação entre o diâmetro da válvula tricúspide e o ângulo entre o ductus arteriosus com a aorta descendente foi 0,6568 (p=0,0002). CONCLUSÃO: Em função da heterogeneidade da morfologia do VD nos pacientes com atresia pulmonar com septo íntegro, torna-se necessário o conhecimento de todas essas informações na seleção de candidatos aos diversos procedimentos terapêuticos.

Como o ecocardiograma pode ser útil em predizer a morte em crianças com cardiomiopatia dilatada idiopática?

OBJETIVO: Determinar os fatores preditores ecocardiográficos de morte em crianças com cardiomiopatia dilatada idiopática. MÉTODOS: Estudo retrospectivo de 148 crianças com cardiomiopatia dilatada idiopática diagnosticadas entre setembro/1979 a março/2003. Critérios para inclusão: insuficiência cardíaca e redução da contratilidade no ecocardiograma, na ausência de cardiopatia congênita ou secundária. Foram analisados 470 exames, durante 244,8 meses de evolução. Parâmetros analisados: dimensão do átrio esquerdo (DAE), relação átrio esquerdo/aorta (DAE/Ao), dimensão sistólica (DSVE) e diastólica (DDVE) do VE, massa do VE (massa), dimensão do ventrículo direito (DVD), fração de ejeção do VE (FE), percentagem de encurtamento do VE (%EC), gravidade da insuficiência das valvas atrioventriculares e da valva pulmonar e medida da pressão sistólica (PsVD) e diastólica (PdVD) do VD. Foi considerado significativo erro alfa <0,05. RESULTADOS: Idade média de 2,37 anos, ocorridos 35 óbitos (23,7% - IC95=17,1% a 31,2%). ANOVA demonstrou: DAE (p<0,0001), DAE/Ao (p<0,0001), DSVE (p=0,0061), DDVE (p=0,0086), massa (p<0,0001), FE (p=0,0074), %EC (p=0,0072) e DVD (p<0,0001). O agravamento da insuficiência mitral (IM) (p=0,0113) e tricúspide (IT) (p=0,0044) foram marcadores de óbito e a presença de IM, IT e insuficiência pulmonar moderada/grave foram deletérias à sobrevida. A análise de Cox demonstrou como preditores independentes da morte: DAE/Ao (p=0,0487), FE (<0,0001) e presença de IM moderada/grave (p=0,0419). CONCLUSÃO: Os pacientes com aumento progressivo da DAE/Ao, redução da FE e agravamento progressivo da IM, a despeito do tratamento clínico, devem ser considerados precocemente em programa de transplante cardíaco.

Origem anômala de uma artéria pulmonar da aorta ascendente: resolução da hipertensão arterial pulmonar com a correção cirúrgica

OBJETIVO: Enfatizar a possibilidade diagnóstica da origem anômala de uma artéria pulmonar da aorta ascendente, em lactentes com quadro de insuficiência cardíaca clinicamente intratável e sem defeito estrutural intracardíaco. MÉTODOS: Estudo retrospectivo em quatro lactentes com insuficiência cardíaca intratável, submetidos a estudo ecocardiográfico bidimensional com cortes subcostal, supraesternal e paraesternal, e a estudo hemodinâmico e angiocardiográfico na projeção ântero-posterior. RESULTADOS: Três dos quatro lactentes tinham a artéria pulmonar direita originando-se da aorta ascendente, como diagnóstico principal. No quarto paciente a artéria pulmonar esquerda originava-se da aorta ascendente associada à ampla comunicação interventricular. Os lactentes tinham pressão em ambas artérias pulmonares em nível sistêmico. Todos foram submetidos a tratamento cirúrgico que consistiu na translocação da artéria pulmonar anômala da aorta. Não houve óbitos cardíacos imediatos ou tardios. CONCLUSÃO: Uma vez estabelecido o diagnóstico de origem anômala de artéria pulmonar da aorta ascendente, na forma isolada, a correção cirúrgica deverá ser prontamente realizada, não só pelo desenvolvimento de doença vascular pulmonar, como pelos excelentes resultados cirúrgicos atualmente obtidos.

Correção cirúrgica da origem anômala de artéria pulmonar direita em aorta ascendente

A origem anômala da artéria pulmonar direita em aorta ascendente é uma malformação congênita rara. Descrevemos o caso de uma criança submetida à correção cirúrgica com anastomose direta entre a artéria pulmonar direita e o tronco pulmonar. Após 18 meses a paciente permanece assintomática sem apresentar estenose residual significativa na angioressonância.

Estenose subaórtica associada a comunicação interventricular perimembranosa: acompanhamento clínico de 36 pacientes

OBJETIVO: Estudar o comportamento clínico da estenose subaórtica associada a comunicação interventricular perimembranosa. MÉTODOS: Foram acompanhadas, de janeiro 1979 a junho 2000, quanto às características anatômicas, caráter evolutivo e eventos clínicos, 36 crianças com comunicação interventricular perimembranosa e estenose subaórtica fixa. RESULTADOS: A idade de diagnóstico da estenose subaórtica fixa variou de seis meses a 170 meses, sendo abaixo de 1 ano apenas em duas crianças. Quanto ao sexo a distribuição foi de 2:1 com grande predomínio do masculino. A comunicação interventricular era de tamanho pequeno em 61,00% dos casos, médio em 30,56% e grande em 8,40%, apresentando diminuição do tamanho da comunicação durante o acompanhamento em 30,56% (11 casos). Em todos os pacientes a estenose subaórtica era fixa, em membrana. Durante o tempo de acompanhamento, 23 pacientes apresentaram progressão da estenose. Foi realizado tratamento cirúrgico em 21 casos, sendo um paciente reoperado por reestenose. Endocardite bacteriana ocorreu em dois casos, um deles faleceu. CONCLUSÃO: A estenose subaórtica ocorre na história natural da comunicação interventricular geralmente após o 1º ano de vida, apresentando caráter progressivo e necessitando de cirurgia na maioria dos casos.

Conceptualização de um projecto urbano

Dissertação apresentada na Universidade de Lisboa - Faculdade de Arquitetura, para obtenção do Grau de Mestre em Arquitetura.

Monitoração ecocardiográfica da atriosseptostomia com balão

OBJETIVO: Avaliar a atriosseptostomia com balão monitorada pela ecocardiografia. MÉTODOS: Entre agosto de 1997 e janeiro de 2004, 31 crianças portadoras de cardiopatias congênitas com indicação de atriosseptostomia com balão foram submetidas ao procedimento sob monitoração ecocardiográfica exclusiva. Admitiu-se sucesso quando da obtenção de comunicação interatrial com diâmetro > 4 mm e com ampla mobilidade das suas margens. RESULTADOS: Predominou o sexo masculino (83,9%). A idade mediana foi de 5 dias (1-150) e o peso teve mediana de 3.300g (1.800-7.500). Transposição das grandes artérias ocorreu em 80,6%, atresia tricúspide em 12,9%, drenagem anômala total de veias pulmonares em 3,2% e atresia pulmonar com septo íntegro em 3,2%. O procedimento foi bem sucedido em todos os casos. O tamanho da comunicação interatrial aumentou de 1,8±0,8 mm para 5,8±1,3 mm (P<0,0001) e a saturação arterial de oxigênio de 64,5± 18,9% para 85,1±9,2% (P<0,0001). Complicações ocorridas: três rupturas de balão, uma lesão de veia femoral direita, uma taquicardia supraventricular e um flutter atrial. CONCLUSÃO: Atriosseptostomia com balão monitorada pela ecocardiografia é método seguro e eficaz. Possibilita a realização do procedimento à beira do leito, evitando o transporte da criança, identificando o posicionamento do cateter, reduzindo complicações graves e avaliando o resultado imediato do procedimento.

Oclusão percutânea das comunicações interventriculares: experiência inicial

OBJETIVO: Avaliar a experiência inicial com o fechamento percutâneo das comunicações interventriculares (CIV), em especial, das CIV perimembranosas (CIVPM) com a nova prótese de Amplatzer. MÉTODOS: Foram submetidos ao procedimento onze pacientes, seis com CIV perimembranosas (CIVPM) e cinco com CIV musculares (CIVM). Dois apresentavam infecções repetidas do trato respiratório e tinham baixo ganho ponderal. Um apresentou história prévia de endocardite infecciosa. Os demais eram assintomáticos e foram selecionados pela ecocardiografia transtorácica (ETT). RESULTADOS: No grupo das CIVM (n=5), um paciente tinha uma CIV apical, dois tinham defeitos médio-septais e dois pacientes apresentavam defeitos múltiplos. Neste grupo, foi utilizada uma prótese de comunicação interatrial (CIA) (Amplatzer Septal Occluder®) e cinco próteses para CIVM (Amplatzer VSD-MUSC Occluder®), sendo que uma mesma paciente recebeu dois dispositivos. Todos os implantes foram bem sucedidos e transcorreram sem complicações. No grupo das CIVPM (n=6), dois tinham aneurismas de septo membranoso. Em 5, identificamos dois pertuitos com angiografia seletiva. Utilizamos próteses de Amplatzer para canal arterial (PCA) (Amplatzer Duct Occluder®) em 1 paciente e próteses específicas para CIVPM nos demais (Amplatzer VSD-MEMB Occluder®). Um oclusor perimembranoso migrou imediatamente depois de liberado, sendo retirado da aorta descendente. Outro paciente apresentou bloqueio atrioventricular total (BAVT), que reverteu após corticoterapia. CONCLUSÃO: O procedimento é tecnicamente complexo e deve ser executado apenas em centros especializados. Apesar disso, mostrou-se seguro e eficaz nos casos selecionados, e pode ser oferecido como alternativa ao tratamento cirúrgico tradicional.

Enfermedades oculares, diabetes e hipertensión en la ciudad de Villa María PROVIM (Programa en Red Pictor)

Este estudio tendrá como objetivo proveer la descripción de las características, prevalencia y severidad de cuatro enfermedades oculares que serían las causantes de la mayor cantidad de incapacidades visuales en la población adulta en general (según investigaciones desarrolladas en otros lugares del mundo, excepto Latinoamérica): glaucoma, catarata, retinopatía diabética y degeneración macular relacionada con la edad. Asociado con esto, se incluirá el estudio de la prevalencia e incidencia de otras enfermedades crónicas y prevenibles en la edad adulta, como son la diabetes clínica y preclínica, y la presencia de hipertensión arterial. También se evaluará si la presencia de ciertos parámetros sociales, medio ambiente, educación, laboral e higiene, influyen en la prevalencia y/o progresión de estas enfermedades oculares, y la presencia e incidencia de la diabetes e hipertensión arterial de forma directa e indirecta, como así también una evaluación económica en cuanto a costos a un nivel individual como a un nivel social que demandan los tratamientos de las enfermedades de bajo estudio, incluyendo una determinación de la incidencia que tiene sobre dichos costos los montos destinados a la prevención.