Interaction between the 5-HT system and the basal ganglia: functional implication and therapeutic perspective in Parkinson's disease

The neurotransmitter serotonin (5-HT) has a multifaceted function in the modulation of information processing through the activation of multiple receptor families, including G-protein-coupled receptor subtypes (5-HT1, 5-HT2, 5-HT4-7) and ligand-gated ion channels (5-HT3). The largest population of serotonergic neurons is located in the midbrain, specifically in the raphe nuclei. Although the medial and dorsal raphe nucleus (DRN) share common projecting areas, in the basal ganglia (BG) nuclei serotonergic innervations come mainly from the DRN. The BG are a highly organized network of subcortical nuclei composed of the striatum (caudate and putamen), subthalamic nucleus (STN), internal and external globus pallidus (or entopeduncular nucleus in rodents, GPi/EP and GPe) and substantia nigra (pars compacta, SNc, and pars reticulata, SNr). The BG are part of the cortico-BG-thalamic circuits, which play a role in many functions like motor control, emotion, and cognition and are critically involved in diseases such as Parkinson's disease (PD). This review provides an overview of serotonergic modulation of the BG at the functional level and a discussion of how this interaction may be relevant to treating PD and the motor complications induced by chronic treatment with L-DOPA.

Energetics and Structural Characterization of the large-scale Functional Motion of Adenylate Kinase

Adenylate Kinase (AK) is a signal transducing protein that regulates cellular energy homeostasis balancing between different conformations. An alteration of its activity can lead to severe pathologies such as heart failure, cancer and neurodegenerative diseases. A comprehensive elucidation of the large-scale conformational motions that rule the functional mechanism of this enzyme is of great value to guide rationally the development of new medications. Here using a metadynamics-based computational protocol we elucidate the thermodynamics and structural properties underlying the AK functional transitions. The free energy estimation of the conformational motions of the enzyme allows characterizing the sequence of events that regulate its action. We reveal the atomistic details of the most relevant enzyme states, identifying residues such as Arg119 and Lys13, which play a key role during the conformational transitions and represent druggable spots to design enzyme inhibitors. Our study offers tools that open new areas of investigation on large-scale motion in proteins.

Impacto das etapas do tratamento orto-cirúrgico na qualidade de vida de pacientes portadores de deformidades dentofaciais

Pacientes portadores de deformidades dentofaciais podem relatar dificuldades de mastigação e fala, desordens temporomandibulares, preocupação com a imagem corporal e baixa autoestima. Frequentemente, buscam tratamento orto-cirúrgico pela motivação de obter melhora notável nos aspectos estético, funcional e psicossocial. A evidência atualmente disponível sobre os benefícios na qualidade de vida relacionada à saúde bucal desta modalidade terapêutica ainda não é conclusiva, devido à diversidade de metodologias adotadas entre os estudos existentes, majoritariamente realizados na América do Norte, Europa, Oriente Médio e Ásia. Logo, é essencial utilizar instrumentos específicos para avaliar os efeitos desta modalidade de tratamento também na vida diária dos pacientes brasileiros. O propósito do presente estudo transversal foi determinar o impacto que o tratamento orto-cirúrgico exerce sobre a percepção de qualidade de vida dos pacientes portadores de deformidades dentofaciais, bem como a influência exercida pelo gênero, idade, renda, escolaridade e características da má oclusão, nas quatro etapas inerentes a esta modalidade de tratamento: (1) Inicial; (2) Preparo ortodôntico para a cirurgia; (3) Pós-cirúrgico; e (4) Contenção (pós-tratamento). Duzentos e cinquenta e quatro pacientes foram entrevistados em três importantes centros de atendimento na cidade do Rio de Janeiro. A qualidade de vida foi avaliada pelos questionários OHIP-14 (Oral Health Impact Profile - Short Version) e pelo OQLQ (Orthognathic Quality of Life Questionnaire) em suas versões traduzidas e validadas para o português. A gravidade da má oclusão e autopercepção estética foram avaliadas com base no Índice de Necessidade de Tratamento Ortodôntico (IOTN) e pelo Índice de Estética Dental (DAI). A análise dos dados foi efetuada pelos testes qui-quadrado, Kruskal-Wallis e modelos de regressão binomial negativa múltipla. Os pacientes dos quatro grupos foram semelhantes em relação ao gênero (p = 0,463), escolaridade (p = 0,276) e renda familiar (p = 0,100). Entre os entrevistados houve o predomínio de mulheres, com ensino médio completo e renda familiar entre 2 e 3 salários mínimos, portadores de má oclusão de Classe III de Angle grave. No modelo de regressão binomial negativa ajustado para os fatores gênero, idade, renda familiar e escolaridade, a qualidade de vida aferida pelo OHIP-14 demonstrou que o grupo Inicial sofreu impactos mais negativos do que os grupos Pós-cirúrgico, Preparo e Contenção; o OQLQ indicou que o grupo Inicial sofreu impactos mais negativos do que os grupos Preparo, Pós-cirúrgico e Contenção, nesta sequência. Não foi detectada influência da idade, renda e escolaridade nestes resultados. Foi observado que o gênero feminino sofreu mais impacto negativo na qualidade de vida, principalmente nas dimensões relativas à função e a aspectos sociais. Concluiu-se que os pacientes que finalizaram o tratamento orto-cirúrgico apresentaram como benefícios menores impactos na qualidade de vida específica e relacionada à saúde bucal, melhor autopercepção estética e menor gravidade da má oclusão, em comparação aos pacientes nas etapas pré e pós-cirúrgica e aos pacientes portadores de deformidades dentofaciais em busca de tratamento.