Osteomielitis esternal: utilidad de las pruebas de diagnóstico por imágenes con enfoque en medicina nuclear

Introducción: El diagnóstico de osteomielitis esternal post-esternotomía resulta difícil empleando síntomas clínicos o de laboratorio y las imágenes morfológicas orientan a sospecha más que al diagnóstico. Un diagnóstico precoz ofrece calidad de vida y el mejor tratamiento para reducir una mortalidad que oscila entre 14% y 47%. La gammagrafía con leucocitos marcados ofrece el mejor rendimiento diagnóstico para infecciones y se destaca como el patrón de oro diagnóstico. Objetivo: Identificar el desempeño y utilidad de la gammagrafía con leucocitos autólogos marcados con 99mTc-HMPAO en los estudios realizados para la evaluación de osteomielitis esternal. Materiales y métodos: Se realizó un estudio descriptivo, retrospectivo de prueba diagnóstica en la Fundación Cardioinfantil de Bogotá entre enero/2010 y mayo/2015 evaluando gammagrafías con leucocitos marcados ante la sospecha de osteomielitis posterior a esternotomía. Resultados: Se evaluaron 52 pacientes, en los que la gammagrafía con leucocitos mostró 23 pacientes (44,2%) con osteomielitis esternal, logrando una sensibilidad y especificidad del 88,46% y 100% respectivamente. El valor predictivo positivo fue de 100%, y el valor predictivo negativo fue de 89,66%. El impacto de una prueba negativa no modificó el manejo médico inicial en el 93% de los casos mientras que una prueba positiva lo modificó en el 83%. Conclusiones: La gammagrafía con leucocitos autólogos radiomarcados con 99mTc-HMPAO continúa siendo el patrón de oro de referencia no invasiva para el diagnóstico de osteomielitis, y en el caso de osteomielitis esternal se convierte en la prueba de elección pertinente en la selección de pacientes que ameritan una re-intervención quirúrgica.

Desenvolvimento de um método in vivo para melhor compreender a pele do obeso

O impacto da obesidade na fisiopatologia da pele humana parece relacionar-se com diversas dermatoses, resultado da alteração da sua fisiologia normal, incluindo alterações na função barreira e na função de “envelope”. Contudo, a informação disponível é ainda escassa devido às diversas complexidades do tema. Este trabalho pretende contribuir para a definição de uma metodologia de abordagem experimental para estudar, de forma objectiva, as alterações funcionais que caracterizam a pele obesa. O presente estudo, transversal, incluiu 28 voluntárias, do sexo feminino, saudáveis, com idade média 23±5 anos de idade, após consentimento informado. Foi realizada uma única medição de caracterização das diversas funções cutâneas obtidas por meios não invasivos em condições controladas. As variáveis consideradas relevantes foram, a hidratação (superficial e profunda) a função de barreira e o comportamento biomecânico, medidos em 4 áreas anatómicas distintas. Através do SPSS (v 20.0) realizámos uma análise estatística univariada com cálculo de medidas de tendência central e de dispersão. Recorremos aos testes de Pearson e de Spearman, para as variáveis que seguiam, ou não, uma distribuição normal, respectivamente, adoptando um grau de confiança de 95% . Os resultados permitem propor uma metodologia para o estudo da pele, aplicável ao doente obeso, incluindo a escolha das áreas anatómicas e das variáveis adequadas ao objetivo pretendido.

A utilização de transformadas de wavelet e de detrended fluctuation analysis no estudo da microcirculação da pele humana

A Fluxometria por Laser Doppler (LDF) é uma técnica não invasiva usada para medir o fluxo microvascular da pele humana. No fluxo é possível isolar componentes oscilatórias em gamas de frequências características que se encontram relacionadas com as actividades cardíaca, respiratória, miogénica, simpática e metabólica. A LDF permite assim estudar a fisiologia do fluxo sanguíneo. Neste trabalho foram realizadas medições de LDF nos tornozelos de 9 mulheres saudáveis numa situação de restrição à perfusão, usando uma braçadeira nos tornozelos. Os dados foram analisados com Transformada de Wavelet e Detrended Fluctuation Analysis (DFA) de modo a estudar os rácios das amplitudes das componentes de Wavelet e os respectivos expoentes . Estes parâmetros foram comparados nas situações de repouso, de restrição à perfusão e de recuperação após remoção da braçadeira. Observou-se que durante a restrição à perfusão houve um aumento significativo dos rácios de amplitude e dos expoentes a para as componentes cardíaca, respiratória e miogénica, o que pode reflectir vasoconstrição. Os parâmetros da componente metabólica apresentaram uma diminuição que se pode relacionar com variações na libertação de NO por parte do endotélio. Após a libertação da braçadeira, os parâmetros das componentes respiratória, miogénica e metabólica retornaram aos valores iniciais. Aanálise combinada de Wavelet com DFAoferece uma nova visão sobre a regulação do fluxo microvascular.

Avaliação da aplicabilidade da bioimpedância à quantificação dos compartimentos fluidos corporais

A bioimpedância parece ser especialmente adequada à medição não-invasiva de diversas variáveis fisiológicas. O presente estudo pretendeu averiguar se a quantificação da água corporal total e dos compartimentos intra e extracelular, obtida com um equipamento de análise baseada na bioimpedância, é relacionável com os valores das concentrações dos iões sódio, potássio e cloreto obtido a partir do ionograma do sangue venoso. Foram estudados 12 voluntários, de ambos os géneros, idade e condição de saúde variadas, embora sem qualquer patologia do foro hidro-electrolítico. As medições da água corporal foram obtidas com o Bodystat® QuadScan 4000 e o ionograma por potenciometria. Nas presentes condições experimentais, que apenas devem ser entendidas como uma abordagem preliminar às questões de investigação levantadas, não foram demonstradas relações entre as variáveis em estudo. Contudo, o interesse potencial e a praticabilidade do método, justificam novas abordagem que visem aumentar o número de paciente estudados e refinar a metodologia de análise.

Imagem por ressonância magnética da vasculatura da pele humana : viabilidade no contexto clínico

Imagiologia por Ressonância Magnética (IRM) é uma modalidade de imagem médica que está a recuperar o interesse como uma técnica não invasiva no estudo da pele. Tipicamente campos magnéticos de elevada densidade e quipamentos específicos são usados. Este facto limita o usos da técnica a laboratórios e centros de investigação especializados. Neste trabalho estudou-se a viabilidade do uso da IRM no estudo da pele e da sua vasculatura usando equipamento convencional disponível em contexto clínico. Sequências IRM para imagem estrutural e veascular foram optimizadas e testadas para obtenção de imagens da pele do punho de 6 voluntários saudáveis. As sequências observáveis dos vasos, razão sinal-ruído, e razão contraste-ruído. Foi observado que duas sequências volumétricas baseadas em eco de gradiente e com ponderações T1 e T2 forneciam informação complementar em respeito à vasculatura da pele com resoluções espaciais da ordem dos micrómetros, podendo ainda esta informação ser fundida com imagens estruturais das cadamas da pele. Foi igualmente observado que estas sequências fornecem informação útil usando equipamento convencional e perspectiva-se a sua utilização no estudo das vasculatura de tumores cutâneos e na doença vascular periférica.

A fisiologia da pele de rato é modificada pela idade

Os modelos animais têm sido úteis para estudar mecanismos específicos que afetam a pele humana. É o caso do envelhecimento e das alterações micromecânicas que determinam o enrugamento (a formação de rugas) nos ratinhos irradiados com UV. Estes modelos permitiram perceber que o envelhecimento envolve muitas respostas mecânicas peculiares que não podem ser explicadas pela deformação homogénea da pele. No entanto, a diferença entre o tempo de vida destas espécies afeta também os processos e este é um aspeto principal a ter em conta. Este projeto é direcionado à comparação das propriedades cutâneas de dois grupos de ratos Wistar com diferentes idades – ratos jovens-adultos (n=7, 20-24 semanas) e adultos-velhos (n=5, 48-72 semanas). Medições não-invasivas de perda transepidérmica de água (PTEA), hidratação superficial (MoistureMeter) e biomecânica (Reviscometer e Cutometer por MPA80) foram realizadas nas zonas dorsais (pescoço, dorso-posterior) do animal durante 5 dias, permitindo comparações estatísticas entre grupos. Os resultados não revelaram diferenças significativas para a PTEA, firmeza ou viscoelasticidade entre os dois grupos. Contudo, foi notada uma diminuição significativa, próxima de 40%, da hidratação da pele no grupo dos ratos adultos-velhos. Estes resultados, apesar de preliminares, se fizermos a translação para os seres humanos poderiam ser úteis para avaliar mudanças relacionadas à idade em processos como a recuperação cutânea, ou eficácia / segurança de pensos, onde a hidratação é um factor determinante. Asua potencial utilização para a predição da eficácia e/ou segurança dos produtos de aplicação tópica para idosos em comparação aos adultos merecem ser exploradas.

Impacto do excesso de peso sobre a fisiologia normal da pele humana in vivo

A obesidade é um problema de saúde pública com prevalência crescente, nomeadamente em Portugal, onde mais de 50% da população é obesa. As consequências fisiopatológicas do peso excessivo têm grande impacto a nível cutâneo. Contudo, existem ainda poucos estudos sobre a fisiologia cutânea, não existindo qualquer estratificação destas alterações em função do peso corporal. O presente estudo pretende contribuir para o estudo das alterações ao nível da hidratação e comportamento biomecânico com o aumento de peso. Este estudo transversal foi efetuado numa amostra de conveniência de 57 voluntárias, do sexo feminino, com idades compreendidas entre os 20 e os 46 (30±8) anos. As voluntárias foram divididas em dois grupos - Grupo I, com IMC entre 19,9 e 24,9 Kg/m2 e Grupo II, entre 25 e 29,9 Kg/m2. Foi efetuada uma única determinação da hidratação superficial, perda transepidérmica de água e comportamento biomecânico da pele (métodos não-invasivos). Os dados obtidos permitem-nos verificar que o aumento de peso influencia positivamente os níveis de hidratação e perda transepidérmica de água e de forma negativa o comportamento biomecânico da pele. Apesar do interesse destes resultados torna-se necessário realizar mais estudos, com maior número de indivíduos, de forma a melhor esclarecer a sua natureza e significado.

Explorando modelos in vivo para caracterizar a microcirculação periférica : um estudo piloto

Nos últimos anos, a circulação cutânea surgiu como uma janela interessante para analisar a função microcirculatória e os mecanismos de disfunção. Tecnologias não-invasivas, incluindo a Fluxometria por Laser Doppler (FLD), gasimetria transcutânea e a Perda Transepidérmica de Água (PTEA), ajudaram a considerar a circulação cutânea como um modelo de translação útil na doença vascular. Neste estudo procurou-se avaliar o perfil de resposta de um grupo de indivíduos jovens saudáveis ​​(n = 8), de ambos os sexos (24,5 ± 0,8 anos de idade) a três manobras de condicionamento da perfusão no membro inferior - A: elevação da perna enquanto sentado, B: elevação da perna enquanto em decúbito dorsal; C: oclusão supra-sistólica com um torniquete. As técnicas de medição incluiram FLD, pressões parciais transcutâneas (tc) pO2 e pCO2 por gasimetria e PTEA por evaporimetria. Foram aplicados testes de estatística descritiva e não paramétrica, sendo adotado um nível de confiança de 95%. As tcpO2 e tcpCO2 alteraram-se significativamente durante as manobras. Foi registado um perfil de evolução recíproca para FLD e PTEA em A e C, o que pode sugerir que, sob as condições experimentais as condições de perfusão local podem influenciar a função epidérmica "barreira". Os modelos propostos parecem ser adequados para caracterizar a microcirculação periférica in vivo, o que justifica estudos de desenvolvimento posteriores.

Explorando o teste de provocação com oxigénio como modelo de avaliação da microcirculação

A microcirculação cutânea surgiu, nos últimos anos, como uma alternativa pratica e acessível para o estudo da circulação periférica. Técnicas não-invasivas, como a Fluxometria por Laser Doppler (FLD), a Evaporimetria e a Gasimetria transcutânea em associação a testes de provocação têm transformado a circulação cutânea num atraente modelo de investigação. Este estudo foi aplicado a um grupo de voluntárias jovens saudáveis (n = 8, (21,6 ± 2,6) anos) respirando uma atmosfera de 100 % oxigénio durante 10 minutos. Este teste permitiu-nos avaliar a resposta circulatória na microcirculação do membro inferior. As técnicas de medição incluíram o fluxo sanguíneo local por FLD, a pO2 transcutânea (tc) e a Perda Transepidérmica de Água (PTEA) por evaporimetria. A análise de dados revela que tc-pO2 e FLD se alteraram significativamente durante o teste. Um perfil de evolução recíproca foi registrado para FLD e PTEA, que parece apoiar dados anteriores de que as alterações no fluxo sanguíneo local podem influenciar a função de “barreira” epidérmica. Este modelo parece adequado para caracterizar a microcirculação do membro inferior in vivo.

Plasma lipids and prolactin in patients with breast cancer

In a comparative study of pre- and postmenopausal women with benign and malignant breast disease, a number of differences were observed in circulating plasma prolactin and lipid concentrations. Plasma lipids, phospholipids, triglycerides, cholesterol and free fatty acids were all higher in blood obtained from breast cancer patients prior to surgery. HDL-Cholesterol levels were significantly lower in these patients. These differences remained when the patient groups were sub-divided according to menopausal status. Plasma prolactin concentrations were also found to be higher in cancer compared with non-cancer patients, this effect being more marked in premenopausal than in postmenopausal patients. Premenopausal patients with invasive or poorly differentiated disease had significantly higher prolactin levels than those with non-invasive disease. No correlations were found between plasma prolactin and any of the lipid fractions.

Root phenomics of crops: opportunities and challenges

Reliable techniques for screening large numbers of plants for root traits are still being developed, but include aeroponic, hydroponic and agar plate systems. Coupled with digital cameras and image analysis software, these systems permit the rapid measurement of root numbers, length and diameter in moderate ( typically <1000) numbers of plants. Usually such systems are employed with relatively small seedlings, and information is recorded in 2D. Recent developments in X-ray microtomography have facilitated 3D non-invasive measurement of small root systems grown in solid media, allowing angular distributions to be obtained in addition to numbers and length. However, because of the time taken to scan samples, only a small number can be screened (typically<10 per day, not including analysis time of the large spatial datasets generated) and, depending on sample size, limited resolution may mean that fine roots remain unresolved. Although agar plates allow differences between lines and genotypes to be discerned in young seedlings, the rank order may not be the same when the same materials are grown in solid media. For example, root length of dwarfing wheat ( Triticum aestivum L.) lines grown on agar plates was increased by similar to 40% relative to wild-type and semi-dwarfing lines, but in a sandy loam soil under well watered conditions it was decreased by 24-33%. Such differences in ranking suggest that significant soil environment-genotype interactions are occurring. Developments in instruments and software mean that a combination of high-throughput simple screens and more in-depth examination of root-soil interactions is becoming viable.

Weaning diet induces sustained metabolic phenotype shift in the pig and influences host response to Bifidobacterium lactis NCC2818

Background The process of weaning causes a major shift in intestinal microbiota and is a critical period for developing appropriate immune responses in young mammals.Objective To use a new systems approach to provide an overview of host metabolism and the developing immune system in response to nutritional intervention around the weaning period.Design Piglets (n=14) were weaned onto either an egg-based or soya-based diet at 3 weeks until 7 weeks, when all piglets were switched onto a fish-based diet. Half the animals on each weaning diet received Bifidobacterium lactis NCC2818 supplementation from weaning onwards. Immunoglobulin production from immunologically relevant intestinal sites was quantified and the urinary (1)H NMR metabolic profile was obtained from each animal at post mortem (11 weeks).Results Different weaning diets induced divergent and sustained shifts in the metabolic phenotype, which resulted in the alteration of urinary gut microbial co-metabolites, even after 4 weeks of dietary standardisation. B lactis NCC2818 supplementation affected the systemic metabolism of the different weaning diet groups over and above the effects of diet. Additionally, production of gut mucosa-associated IgA and IgM was found to depend upon the weaning diet and on B lactis NCC2818 supplementation.ConclusionThe correlation of urinary (1)H NMR metabolic profile with mucosal immunoglobulin production was demonstrated, thus confirming the value of this multi-platform approach in uncovering non-invasive biomarkers of immunity. This has clear potential for translation into human healthcare with the development of urine testing as a means of assessing mucosal immune status. This might lead to early diagnosis of intestinal dysbiosis and with subsequent intervention, arrest disease development. This system enhances our overall understanding of pathologies under supra-organismal control.

An in-vitro model for studying the interaction of Escherichia coli O157:H7 and other enteropathogens with bovine primary cell cultures

Sections of kidney, trachea, ileum, colon, rectum and rumen were removed at post mortem from a neonatal calf and, with the exception of the rumen, primary cell lines were established for each of the cell types. The adherence of enterohaemorrhagic Escherichia coli (EHEC) serotype O157:H7, enteropathogenic E. coli (EPEC) serotype O111, E. coli K12 (a laboratory adapted non-pathogenic strain) and Salmonella enterica serotype Typhimurium was assayed on each cell type. For all adherence assays on all cell lines, EHEC O157:H7 adhered to a significantly greater extent than the other bacteria. S. Typhimurium and EPEC O111 adhered to a similar extent to one another, whereas E. coli K12 was significantly less adherent by 100-fold. In all cell types, > 10% of adherent S. Typhimurium bacteria invaded, whereas c. 0.01-0.1% of adherent EHEC O157:H7 and EPEC O111 bacteria invaded, although they are regarded as non-invasive. EHEC O157 generated actin re-arrangements in all cell types as demonstrated by fluorescent actin staining (FAS) under densely packed bacterial micro-colonies. EPEC O111 readily generated the localised adherent phenotype on bovine cells but generated only densely packed micro-colonies on HEp-2 cells. The intensity of actin re-arrangements induced in bovine cells by EPEC O111 was less than that induced by EHEC O157:H7. The intimate attachment on all cell types by both EHEC O157:H7 and EPEC O111 was clearly demonstrated by scanning electron microscopy.

Towards a model-based integration of co-registered electroencephalography/functional magnetic resonance imaging data with realistic neural population meshes

Brain activity can be measured with several non-invasive neuroimaging modalities, but each modality has inherent limitations with respect to resolution, contrast and interpretability. It is hoped that multimodal integration will address these limitations by using the complementary features of already available data. However, purely statistical integration can prove problematic owing to the disparate signal sources. As an alternative, we propose here an advanced neural population model implemented on an anatomically sound cortical mesh with freely adjustable connectivity, which features proper signal expression through a realistic head model for the electroencephalogram (EEG), as well as a haemodynamic model for functional magnetic resonance imaging based on blood oxygen level dependent contrast (fMRI BOLD). It hence allows simultaneous and realistic predictions of EEG and fMRI BOLD from the same underlying model of neural activity. As proof of principle, we investigate here the influence on simulated brain activity of strengthening visual connectivity. In the future we plan to fit multimodal data with this neural population model. This promises novel, model-based insights into the brain's activity in sleep, rest and task conditions.

Weaning diet induces sustained metabolic phenotype shift in the pig and influences host response to Bifidobacterium lactis NCC2818

Background: The process of weaning causes a major shift in intestinal microbiota and is a critical period for developing appropriate immune responses in young mammals. Objective: To use a new systems approach to provide an overview of host metabolism and the developing immune system in response to nutritional intervention around the weaning period. Design: Piglets (n¼14) were weaned onto either an eggbased or soya-based diet at 3 weeks until 7 weeks, when all piglets were switched onto a fish-based diet. Half the animals on each weaning diet received Bifidobacterium lactis NCC2818 supplementation from weaning onwards. Immunoglobulin production from immunologically relevant intestinal sites was quantified and the urinary 1H NMR metabolic profile was obtained from each animal at post mortem (11 weeks). Results: Different weaning diets induced divergent and sustained shifts in the metabolic phenotype, which resulted in the alteration of urinary gut microbial co-metabolites, even after 4 weeks of dietary standardisation. B lactis NCC2818 supplementation affected the systemic metabolism of the different weaning diet groups over and above the effects of diet. Additionally, production of gut mucosa-associated IgA and IgM was found to depend upon the weaning diet and on B lactis NCC2818 supplementation. Conclusion: The correlation of urinary 1H NMR metabolic profile with mucosal immunoglobulin production was demonstrated, thus confirming the value of this multiplatform approach in uncovering non-invasive biomarkers of immunity. This has clear potential for translation into human healthcare with the development of urine testing as a means of assessing mucosal immune status. This might lead to early diagnosis of intestinal dysbiosis and with subsequent intervention, arrest disease development. This system enhances our overall understanding of pathologies under supra-organismal control.