Surface markers of regionalization in the vertebrate nervous system

In order to identify new molecules that might play a role in regional specification of the nervous system, we generated and characterized monoclonal antibodies (mAbs) that have positionally-restricted labeling patterns.

The FORSE-1 mAb was generated using a strategy designed to produce mAbs against neuronal cell surface antigens that might be regulated by regionally-restricted transcription factors in the developing central nervous system (CNS). FORSE-1 staining is enriched in the forebrain as compared to the rest of the CNS until E18. Between E11.5-E13.5, only certain areas of the forebrain are labeled. There is also a dorsoventrally-restricted region of labeling in the hindbrain and spinal cord. The mAb labels a large proteoglycan-like cell-surface antigen (>200 kD). The labeling pattern of FORSE-1 is conserved in various mammals and in chick.

To determine whether the FORSE-1 labeling pattern is similar to that of known transcription factors, the expression of BF-1 and Dlx-2 was compared with FORSE-1. There is a striking overlap between BF-1 and FORSE-1 in the telencephalon. In contrast, FORSE-1 and Dlx-2 have very different patterns of expression in the forebrain, suggesting that regulation by Dlx-2 alone cannot explain the distribution of FORSE-1. They do, however, share some sharp boundaries in the diencephalon. In addition, FORSE-1 identifies some previously unknown boundaries in the developing forebrain. Thus, FORSE-1 is a new cell surface marker that can be used to subdivide the embryonic forebrain into regions smaller than previously described, providing further complexity necessary for developmental patterning.

I also studied the expression of the cell surface protein CD9 in the developing and adult rat nervous system. CD9 is implicated in intercellular signaling and cell adhesion in the hematopoetic system. In the nervous system, CD9 may perform similar functions in early sympathetic ganglia, chromaffin cells, and motor neurons, all of which express the protein. The presence of CD9 on the surfaces of Schwann cells and axons at the appropriate time may allow the protein to participate in the cellular interactions involved in myelination.

Anatomical and developmental patterns of interleukin-2 gene expression in the mouse: analysis of IL-2 expressing cells and partial characterization of interactions involved in mediating IL-2 gene expression in vivo

Interleukin-2 (IL-2) is an important mediator in the vertebrate immune system. IL-2 is a potent growth factor that mature T lymphocytes use as a proliferation signal and the production of IL-2 is crucial for the clonal expansion of antigen-specific T cells in the primary immune response. IL-2 driven proliferation is dependent on the interaction of the lymphokine with its cognate multichain receptor. IL-2 expression is induced only upon stimulation and transcriptional activation of the IL-2 gene relies extensively on the coordinate interaction of numerous inducible and constitutive trans-acting factors. Over the past several years, thousands of papers have been published regarding molecular and cellular aspects of IL-2 gene expression and IL-2 function. The vast majority of these reports describe work that has been carried out in vitro. However, considerably less is known about control of IL-2 gene expression and IL-2 function in vivo.

To gain new insight into the regulation of IL-2 gene expression in vivo, anatomical and developmental patterns of IL-2 gene expression in the mouse were established by employing in situ hybridization and immunohistochemical staining methodologies to tissue sections generated from normal mice and mutant animals in which T -cell development was perturbed. Results from these studies revealed several interesting aspects of IL-2 gene expression, such as (1) induction of IL-2 gene expression and protein synthesis in the thymus, the primary site of T-cell development in the body, (2) cell-type specificity of IL-2 gene expression in vivo, (3) participation of IL-2 in the extrathymic expansion of mature T cells in particular tissues, independent of an acute immune response to foreign antigen, (4) involvement of IL-2 in maintaining immunologic balance in the mucosal immune system, and (5) potential function of IL-2 in early events associated with hematopoiesis.

Extensive analysis of IL-2 mRNA accumulation and protein production in the murine thymus at various stages of development established the existence of two classes of intrathymic IL-2 producing cells. One class of intrathymic IL-2 producers was found exclusively in the fetal thymus. Cells belonging to this subset were restricted to the outermost region of the thymus. IL-2 expression in the fetal thymus was highly transient; a dramatic peak ofiL-2 mRNA accumulation was identified at day 14.5 of gestation and maximal IL-2 protein production was observed 12 hours later, after which both IL-2 mRNA and protein levels rapidly decreased. Significantly, the presence of IL-2 expressing cells in the day 14-15 fetal thymus was not contingent on the generation of T-cell receptor (TcR) positive cells. The second class of IL-2 producing cells was also detectable in the fetal thymus (cells found in this class represented a minority subset of IL-2 producers in the fetal thymus) but persist in the thymus during later stages of development and after birth. Intrathymic IL-2 producers in postnatal animals were located in the subcapsular region and cortex, indicating that these cells reside in the same areas where immature T cells are consigned. The frequency of IL-2 expressing cells in the postnatal thymus was extremely low, indicating that induction of IL-2 expression and protein synthesis are indicative of a rare activation event. Unlike the fetal class of intrathymic IL-2 producers, the presence of IL-2 producing cells in the postnatal thymus was dependent on to the generation of TcR+ cells. Subsequent examination of intrathymic IL-2 production in mutant postnatal mice unable to produce either αβ or γδ T cells showed that postnatal IL-2 producers in the thymus belong to both αβ and γδ lineages. Additionally, further studies indicated that IL-2 synthesis by immature αβ -T cells depends on the expression of bonafide TcR αβ-heterodimers. Taken altogether, IL-2 production in the postnatal thymus relies on the generation of αβ or γδ-TcR^+ cells and induction of IL-2 protein synthesis can be linked to an activation event mediated via the TcR.

With regard to tissue specificity of IL-2 gene expression in vivo, analysis of whole body sections obtained from normal neonatal mouse pups by in situ hybridization demonstrated that IL-2 mRNA^+ cells were found in both lymphoid and nonlymphoid tissues with which T cells are associated, such as the thymus (as described above), dermis and gut. Tissues devoid of IL-2 mRNA^+ cells included brain, heart, lung, liver, stomach, spine, spinal cord, kidney, and bladder. Additional analysis of isolated tissues taken from older animals revealed that IL-2 expression was undetectable in bone marrow and in nonactivated spleen and lymph nodes. Thus, it appears that extrathymic IL-2 expressing cells in nonimmunologically challenged animals are relegated to particular epidermal and epithelial tissues in which characterized subsets of T cells reside and thatinduction of IL-2 gene expression associated with these tissues may be a result of T-cell activation therein.

Based on the neonatal in situ hybridization results, a detailed investigation into possible induction of IL-2 expression resulting in IL-2 protein synthesis in the skin and gut revealed that IL-2 expression is induced in the epidermis and intestine and IL-2 protein is available to drive cell proliferation of resident cells and/or participate in immune function in these tissues. Pertaining to IL-2 expression in the skin, maximal IL-2 mRNA accumulation and protein production were observed when resident Vγ_3^+ T-cell populations were expanding. At this age, both IL-2 mRNA^+ cells and IL-2 protein production were intimately associated with hair follicles. Likewise, at this age a significant number of CD3ε^+ cells were also found in association with follicles. The colocalization of IL-2 expression and CD3ε^+ cells suggests that IL-2 expression is induced when T cells are in contact with hair follicles. In contrast, neither IL-2 mRNA nor IL-2 protein were readily detected once T-cell density in the skin reached steady-state proportions. At this point, T cells were no longer found associated with hair follicles but were evenly distributed throughout the epidermis. In addition, IL-2 expression in the skin was contingent upon the presence of mature T cells therein and induction of IL-2 protein synthesis in the skin did not depend on the expression of a specific TcR on resident T cells. These newly disclosed properties of IL-2 expression in the skin indicate that IL-2 may play an additional role in controlling mature T-cell proliferation by participating in the extrathymic expansion of T cells, particularly those associated with the epidermis.

Finally, regarding IL-2 expression and protein synthesis in the gut, IL-2 producing cells were found associated with the lamina propria of neonatal animals and gut-associated IL-2 production persisted throughout life. In older animals, the frequency of IL-2 producing cells in the small intestine was not identical to that in the large intestine and this difference may reflect regional specialization of the mucosal immune system in response to enteric antigen. Similar to other instances of IL-2 gene expression in vivo, a failure to generate mature T cells also led to an abrogation of IL-2 protein production in the gut. The presence of IL-2 producing cells in the neonatal gut suggested that these cells may be generated during fetal development. Examination of the fetal gut to determine the distribution of IL-2 producing cells therein indicated that there was a tenfold increase in the number of gut-associated IL-2 producers at day 20 of gestation compared to that observed four days earlier and there was little difference between the frequency of IL-2 producing cells in prenatal versus neonatal gut. The origin of these fetally-derived IL-2 producing cells is unclear. Prior to the immigration of IL-2 inducible cells to the fetal gut and/or induction of IL-2 expression therein, IL-2 protein was observed in the fetal liver and fetal omentum, as well as the fetal thymus. Considering that induction of IL-2 protein synthesis may be an indication of future functional capability, detection of IL-2 producing cells in the fetal liver and fetal omentum raises the possibility that IL-2 producing cells in the fetal gut may be extrathymic in origin and IL-2 producing cells in these fetal tissues may not belong solely to the T lineage. Overall, these results provide increased understanding of the nature of IL-2 producing cells in the gut and how the absence of IL-2 production therein and in fetal hematopoietic tissues can result in the acute pathology observed in IL-2 deficient animals.

Modelagem do potencial elétrico através da membrana do neurônio ganglionar e células de neuroblastoma: efeitos das cargas superficiais.

O objetivo do presente trabalho é comparar, do ponto de vista elétrico, a membrana do neurônio ganglionar com a da célula de neuroblastoma, analisando os efeitos das cargas fixas sobre o potencial elétrico nas superfícies da bicamada lipídica e também sobre o comportamento do perfil de potencial através da membrana, considerando as condiçõesfísico-químicas do estado de repouso e do estado de potencial de ação. As condições para a ocorrência dos referidos estados foram baseadas em valores numéricos de parâmetros elétricos e químicos, característicos dessas células, obtidos na literatura. O neurônio ganglionar exemplifica um neurônio sadio, e a célula de neuroblastoma, que é uma célula tumoral, exemplifica um neurônio patológico, alterado por esta condição. O neuroblastoma é um tumor que se origina das células da crista neural (neuroblastos), que é uma estrutura embrionária que dá origem a muitas partes do sistema nervoso, podendo surgir em diversos locais do organismo, desde a região do crânio até a área mais inferior da coluna. O modelo adotado para simular a membrana de neurônio inclui: (a) as distribuições espaciais de cargas elétricas fixas no glicocálix e na rede de proteínas citoplasmáticas; (b) as distribuições de cargas na solução eletrolítica dos meios externo e interno; e (c) as cargas superficiais da bicamada lipídica. Os resultados que obtivemos mostraram que, nos estados de repouso e de ação, os potenciais superficiais da bicamada interno (ÁSbc) e externo (ÁSgb) da célula de neuroblastoma não sofrem alteração mensurável, quando a densidade de carga na superfície interna (QSbc) torna-se 50 vezes mais negativa, tanto para uma densidade de carga na superfície externa da bicamada nula (QSgb = 0), como para um valor de QSgb 6= 0. Porém, no estado de repouso, uma leve queda em ÁSbc do neur^onio ganglionar pode ser observada com este nível de variação de carga, sendo que ÁSgb do neurônio ganglionar é mais negativo quando QSgb = 1=1100 e/A2. No estado de ação, para QSgb = 0, o aumento da negatividade de QSbc não provoca alteração detectável de ÁSbc e ÁSgb para os dois neurônios. Quando consideramos QSgb = 1=1100 e/A2, ÁSgb do neurônio ganglionar se torna mais negativo, não se observando variações detectáveis nos potenciais superficiais da célula de neuroblastoma. Tanto no repouso quanto no estado de ação, ÁSgb das duas células não sofre variação sensível com o aumento da negatividade da carga fixa distribuída espacialmente no citoplasma. Já a ÁSbc sofre uma queda gradativa nos dois tipos celulares; porém, no estado de ação, esta queda é mais rápida. Descobrimos diferenças importantes nos perfis de potencial das duas células, especialmente na região do glicocálix.

Estudo quantitativo da matriz extracelular e células do músculo liso de bexigas urinária após traumatismo raquimedular

Lesões na inervação do trato urinário inferior ocasionado por traumatismo raquimedular afetam geralmente o músculo detrusor e o esfíncteres uretrais. Estas alterações acarretam problemas basicamente de incontinência urinária e aumento da pressão intravesical, decorrente deste traumatismo, trazendo consequências para o funcionamento do sistema urinário superior. Quantificar os elementos fibrosos da matriz extracelular e fibras musculares das bexigas neurogênicas hiper-reflexas comparando-as com bexigas normais. Foram utilizadas 6 amostras de bexigas neurogênicas de indivíduos que foram submetidos a cirurgia de reparação por cistoenteroplastia realizados pelo serviço de urologia do Hospital Municipal Souza Aguiar, estas amostras foram fixadas imediatamente em solução tamponada de formalina a 10%. O controle com amostras iguais as do estudo extraída de cadáveres cuja causa morte não relacionava-se ao sistema urogenital macroscópicamente. O material foi submetido as seguintes técnicas histoquímicas: H&E, van Gieson e Resorcina Fucsina resorcina de Weigert com prévia oxidação pela oxona. Imunohistoquímica: anti-elastina. A observação dos cortes corados pelo van Gieson demonstrou uma diminuição significativa do músculo liso de 13% e aumento do colágeno em 72% e as fibras do sistema elástico um aumento de 101%. Conclusão. Nas bexigas neurogênicas hiper-reflexas o músculo detrusor e os elementos fibrosos da matriz foram profundamente modificados. As fibras do sistema elástico foram as mais afetadas.

Composição corporal de indivíduos com lesão medular cervical: influência do exercício físico e comparação de métodos

Objetivo: Comparar a composição corporal total e regional e a distribuição de gordura de homens com lesão medular LM cervical fisicamente ativos e não ativos, e sua relação com a concentração de proteína C reativa ultra-sensível (PCR-us). Além disso, identificar um protocolo de impedância bioelétrica (BIA) que forneça resultados de percentual de massa gorda (MG) total concordantes com os obtidos pelo método de referência, absorciometria de dupla emissão de raios-X (DXA). Métodos: Os participantes possuíam lesão medular entre C5-C7 e foram classificados em ativos (n=15) e não ativos (n=10). Consideraram-se ativos os indivíduos que praticavam exercícios físicos há pelo menos três meses, três vezes por semana ou mais, totalizando tempo mínimo de 150 minutos de atividades físicas por semana. A determinação da composição corporal total e regional (braços, pernas e tronco) foi realizada por DXA. A PCR-us foi mensurada por imunoturbidimetria. Os protocolos de BIA testados foram: a) para indivíduos com LM (KOCINA & HEYWARD, 1997); b) para grupos que incluem idosos (GRAY et al 1989); c) validado para idosos brasileiros (DEY et al, 2003). A análise estatística dos dados incluiu ANCOVA para comparar a massa corporal total, composição corporal e PCR-us entre os grupos; e correlação parcial com correção pelo tempo de lesão (TL) para identificar a associação de exercício físico com MG e da PCR-us com exercício físico e MG tronco. A comparação dos resultados de percentual de gordura obtidos por DXA e cada um dos protocolos de BIA foi realizada por ANOVA one way e Dunnet pós teste. A análise de Bland-Altman foi realizada para verificação da concordância entre os métodos testados. Conclusão: O exercício físico praticado de forma contínua e controlada é importante para manter menores valores de MG e evitar acúmulo de gordura na região do tronco. A melhor composição corporal e distribuição de gordura corporal observadas no grupo ativo possivelmente levaram à menor concentração de PCR-us sérica. Juntas, estas adaptações provavelmente contribuíram para a redução dos riscos de desenvolvimento de doenças cardiometabólicas. A semelhança na modificação da composição corporal entre idosos e indivíduos com LM sugere que protocolos de BIA propostos para idosos podem ser adequados para avaliação da composição corporal de indivíduos com lesão medular cervical.

Influência do exercício físico sobre a massa e o metabolismo ósseo de indivíduos com lesão medular cervical

Indivíduos que permanecem longo tempo em cadeira de rodas apresentam importante perda de massa óssea, principalmente nos membros inferiores, possivelmente agravada pela baixa ingestão de cálcio dietético e pelo inadequado estado nutricional de vitamina D. O exercício físico pode contribuir para a manutenção ou aumento da massa óssea em diferentes populações e nos indivíduos com lesão medular pode contribuir para atenuar a perda de massa óssea. O objetivo do presente estudo foi avaliar a influência da prática regular de exercício físico sobre a adequação da massa óssea, indicadores bioquímicos do metabolismo ósseo e estado nutricional de vitamina D em indivíduos com lesão medular cervical há pelo menos um ano. Em vinte e cinco homens de 19 a 56 anos sendo 15 fisicamente ativos e 10 sedentários, foi realizada análise sérica de cálcio, PTH, 25(OH)D, IGF-1, osteocalcina e NTx. As medidas do conteúdo mineral ósseo, densidade mineral óssea (DMO), massa magra e massa gorda foram realizadas por DXA. A pigmentação da pele (constitutiva e por bronzeamento) foi determinada por colorimetria com o objetivo de investigar sua influência sobre o estado de vitamina D. A ingestão habitual de cálcio foi registrada em um questionário de frequência alimentar direcionado para alimentos fonte. As comparações entre os dois grupos foram realizadas pela aplicação do Teste t de Student exceto para as variáveis ósseas que foram realizadas após ajustes pela massa corporal total, tempo de lesão e ingestão de cálcio utilizando-se análise de co-variância. Associações entre as variáveis estudadas foram avaliadas através de análise de correlação de Pearson. Valores de p<0.05 foram considerados significativos. Não foram observadas diferenças estatisticamente significativas entre os grupos para nenhuma variável óssea com exceção do z-score da DMO da coluna lombar, que foi significativamente maior no grupo de indivíduos sedentários (0,9 1,7 vs -0,7 0,8; p<0,05). No entanto, entre os indivíduos ativos, aqueles que iniciaram a prática de exercício físico com menos tempo decorrido após a lesão apresentaram maior DMO do fêmur (r=-0,60; p<0,05). Nos indivíduos ativos, a freqüência do exercício apresentou associação negativa com a concentração sérica de i-PTH (r = -0,50; p =0,05) e positiva com a concentração de 25(OH)D (r= 0,58; p <0,05). Após ajustes pela massa corporal total e tempo de lesão foram observadas associações positivas entre a ingestão diária de cálcio e z-score da DMO da coluna lombar (r = 0,73 e p <0,01) e DMO do rádio (r = 0,56 e p <0,05). Os resultados do presente estudo apontam para um efeito benéfico do exercício físico sobre a massa óssea e o perfil hormonal relacionado ao metabolismo ósseo. O início da prática regular de exercício físico o quanto antes após a lesão parece contribuir para atenuar a perda de massa óssea nos membros inferiores. Além disso, os resultados deste estudo sugerem uma possível potencialização do efeito osteogênico do exercício físico quando combinado a uma adequada ingestão de cálcio.

Avaliação da resposta imune a Staphylococcus aureus, Escherichia coli e Candida albicans em pacientes com neuromielite óptica e sua correlação com o grau de incapacidade neurológica

A Neuromielite Óptica (NMO), anteriormente considerada como um subtipo de Esclerose Múltipla, é uma doença autoimune, inflamatória do sistema nervoso central, na qual o sistema imune ataca a mielina dos neurônios localizados nos nervos ópticos e medula espinhal, produzindo, então, mielite e neurite óptica simultânea ou sequenciais. A patogênese da neuromielite óptica é influenciada pela combinação de fatores genéticos e ambientais, incluindo agentes infecciosos. Diferentes doenças infecciosas podem tanto desencadear como exacerbar a autoimunidade. Portanto, o objetivo do presente estudo foi de analisar a responsividade imune in vitro a Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Candida albicans em pacientes com NMO recorrente-remitente, e a correlacionar ao nível de incapacidade neurológica. Nesse contexto, a extensão da linfoproliferação e perfil de citocinas em resposta a S. aureus e C. albicans, em culturas de células mononucleares do sangue periférico (CMSP) foram similares entre pacientes com NMO e indivíduos saudáveis. Entretanto, maior proliferação de células T associada à elevada liberação de IL-1β, IL-6 e IL-17 foi observada em culturas de células derivadas de pacientes com NMO quando estimuladas com E. coli. Ademais, nessas culturas, a produção de IL-10 foi significativamente menor quando comparada ao grupo controle. Ensaios conduzidos em culturas de CMSP depletadas de diferentes subtipos de linfócitos demonstraram que, enquanto células T CD4+ e T CD8+ produzem IL-6 em resposta a E. coli, a produção de IL-17 foi praticamente restrita às células T CD4+. Os níveis de IL-6 e IL-17 in vitro induzidos por E. coli foram correlacionados positivamente às incapacidades neurológicas. Essa maior tendência a produzir citocinas relacionadas ao perfil Th17 foi diretamente associada aos níveis de IL-23 produzidos por monócitos ativados com LPS. De modo interessante, níveis elevados de LPS foram quantificados no plasma de pacientes com NMO e estes foram correlacionados aos níveis plasmáticos de IL-6. Em conclusão, nossos resultados sugerem que uma maior responsividade a E. coli poderia estar envolvida na patogênese da NMO. Esse tipo de investigação é muito importante pois inibidores da ligação ou sinalização do TLR poderiam ser considerados terapias com grande potencial como adjuvantes no tratamento de pacientes com NMO.

Capacidade antioxidante e a prática de atividade física em indivíduos com lesão medular cervical

A lesão medular está associada a uma série de alterações bioquímicas e decomposição corporal. O aumento da gordura corporal e seu acúmulo na regiãoabdominal aliados a processos infecciosos decorrentes da lesão medular podemacarretar o incremento da concentração plasmática da proteína c-reativa (PCR).Tanto a gordura corporal quanto a elevada concentração da PCR estimulam aprodução de espécies reativas de oxigênio, favorecendo o desequilíbrio oxidativo e odesencadeamento de doenças. É possível que a prática de atividade física regularpossa atuar de modo benéfico através da melhor distribuição da gordura corporal eadaptação dos sistemas antioxidantes nesses indivíduos. Considerando aimportância deste tema e a escassos estudos sobre o assunto, o objetivo desteestudo foi comparar, em indivíduos com lesão medular cervical a composiçãocorporal e indicadores bioquímicos de estado antioxidante em indivíduos fisicamenteativos e não ativos. Participaram do estudo 24 tetraplégicos do gênero masculino(3210 anos de idade e 108 anos de tempo de lesão), divididos em dois grupos,fisicamente ativos (n=15, com pratica de atividade física há pelo menos 3 meses, 3vezes/semana ou mais, totalizando tempo mínimo de 150 minutos/semana) e nãoativos (n=9). A composição corporal foi determinada por absorciometria de duplaemissão de raio-X. Amostras de sangue foram coletadas após jejum de 12 horaspara determinação dos indicadores bioquímicos: de capacidade antioxidante, ácidoúrico, bilirrubina, albumina, alfa-tocoferol, malondialdeído e PCR no plasma eatividade da superóxido dismutase em eritrócitos. O grupo não ativo apresentoumaior IMC (=0,003), gordura total (%) e de tronco (%) (=<0,001) do que o grupoppfisicamente ativo. Foi encontrada relação entre a PCR e a porcentagem de gorduratotal (r=0,72, p=<0,001), de tronco (r=0,70, p=<0,001), massa gorda total (r=0,73,p=<0,001) e de tronco (r=0,67, p=0,001). Não houve diferença significativa entre osindicadores bioquímicos de estado antioxidante, exceto a concentração da PCR quefoi maior no grupo não ativo (p=0,034). Considerando todos indivíduos, 50% apresentavam deficiência de alfa-tocoferol (concentração plasmática <11,6 mol/L).Foi observada relação negativa entre a concentração plasmática de alfa-tocoferol e aPCR (r=-0,18, =0,038).No grupo ativo houve correlação positiva entre a razãoptempo de atividade física:tempo de lesão e concentração plasmática demalondialdeido (r=0,38, =0,014). Nossos resultados, analisados em conjunto,psugerem que prática contínua de atividade física após a lesão atua auxiliando a umamelhor composição corporal e, possivelmente, a uma menor concentraçãoplasmática de PCR. O estado nutricional inadequado em alfa-tocoferol podecomprometer capacidade antioxidante, sendo necessárias medidas de apoionutricional para adequar a ingestão de alfa-tocoferol para este grupo.

Brca1 is expressed in human microglia and is dysregulated in human and animal model of ALS

Background: There is growing evidence that microglia are key players in the pathological process of amyotrophic lateral sclerosis (ALS). It is suggested that microglia have a dual role in motoneurone degeneration through the release of both neuroprotective and neurotoxic factors. Results: To identify candidate genes that may be involved in ALS pathology we have analysed at early symptomatic age (P90), the molecular signature of microglia from the lumbar region of the spinal cord of hSOD1(G93A) mice, the most widely used animal model of ALS. We first identified unique hSOD1(G93A) microglia transcriptomic profile that, in addition to more classical processes such as chemotaxis and immune response, pointed toward the potential involvement of the tumour suppressor gene breast cancer susceptibility gene 1 (Brca1). Secondly, comparison with our previous data on hSOD1(G93A) motoneurone gene profile substantiated the putative contribution of Brca1 in ALS. Finally, we established that Brca1 protein is specifically expressed in human spinal microglia and is up-regulated in ALS patients. Conclusions: Overall, our data provide new insights into the pathogenic concept of a non-cell-autonomous disease and the involvement of microglia in ALS. Importantly, the identification of Brca1 as a novel microglial marker and as possible contributor in both human and animal model of ALS may represent a valid therapeutic target. Moreover, our data points toward novel research strategies such as investigating the role of oncogenic proteins in neurodegenerative diseases.

Pretreatment with Resveratrol Prevents Neuronal Injury and Cognitive Deficits Induced by Perinatal Hypoxia-Ischemia in Rats

Despite advances in neonatal care, hypoxic-ischemic brain injury is still a serious clinical problem, which is responsible for many cases of perinatal mortality, cerebral palsy, motor impairment and cognitive deficits. Resveratrol, a natural polyphenol with important anti-oxidant and anti-inflammatory properties, is present in grapevines, peanuts and pomegranates. The aim of the present work was to evaluate the possible neuroprotective effect of resveratrol when administered before or immediately after a hypoxic-ischemic brain event in neonatal rats by analyzing brain damage, the mitochondrial status and long-term cognitive impairment. Our results indicate that pretreatment with resveratrol protects against brain damage, reducing infarct volume, preserving myelination and minimizing the astroglial reactive response. Moreover its neuroprotective effect was found to be long lasting, as behavioral outcomes were significantly improved at adulthood. We speculate that one of the mechanisms for this neuroprotection may be related to the maintenance of the mitochondrial inner membrane integrity and potential, and to the reduction of reactive oxygen species. Curiously, none of these protective features was observed when resveratrol was administered immediately after hypoxia-ischemia.

Correlação entre a espessura da parede vesical e os achados urodinâmicos em pacientes com lesão medular traumática. Avaliação da influência das alterações morfológicas da bexiga nos resultados da injeção de toxina botulínica tipo-A no detrusor

Medir a espessura da parede vesical (EPV) através da ultrassonografia, correlacioná-la com os parâmetros urodinâmicos e avaliar o papel destes parâmetros para lesão do trato urinário superior. Avaliar também o papel das alterações da forma da bexiga nos resultados de injeção de toxina botulínica tipo-A (BTX-A) no detrusor em pacientes com lesão medular traumática (LMT). Trata-se de dois estudos. O primeiro é um estudo transversal de 272 pacientes com LMT submetidos à ultrassonografia renal e de bexiga e estudo urodinâmico. A parede anterior da bexiga foi medida e comparada com os dados urodinâmicos. A cistografia foi realizada em 57 pacientes. O segundo foi um estudo prospectivo avaliando os resultados da injeção de BTX-A no detrusor em 27 pacientes considerando os achados urodinâmicos (pré e pós procedimento) e as deformidades da bexiga (cistografia). A média da EPV foi de 3,94 mm e foi estatisticamente maior em pacientes com hiperatividade detrusora neurogênica associada à dissinergia vesicoesfincteriana (HDN/DVE), em comparação com aqueles sem DVE (p<0,001). Essa média também foi maior em pacientes com complacência < 20 mL/cmH2O, comparada aos pacientes com complacência ≥ 20 mL/cmH2O (p<0,001). A média da pressão detrusora máxima (Pdet Max) foi estatisticamente maior nos pacientes com refluxo vesicoureteral (RVU) em comparação com aqueles sem RVU (100,7 vs 61,2 cmH2O respectivamente, p=0,022). Pacientes com complacência < 20 mL/cmH2O apresentaram prevalência de hidronefrose 4,2 vezes maior, comparada aos pacientes com complacência ≥ 20 mL/cmH2O. Não houve associação estatística entre EPV e hidronefrose ou RVU. Vinte e sete pacientes foram submetidos à injeção de BTX-A no detrusor. A média de tempo de continência urinária foi de 8 meses. Nove pacientes (33,3%) tinham forma vesical alterada e 8 casos (29,6%) tinham divertículos. A capacidade cistométrica máxima, Pdet max, volume reflexo e complacência não apresentaram diferença significativa na presença de divertículos ou alteração da forma. O aumento da EPV está associado à complacência < 20 mL/cmH2O e HDN/DVE em pacientes com LMT. No entanto, não houve relação entre a EPV e hidronefrose ou RVU. Baixa complacência e HDN/DVE são os principais fatores de risco para dano ao trato urinário superior. A presença de divertículos ou alteração da forma vesical não influenciou nos resultados após injeção de BTX-A no detrusor.

Differential expression of the Brunol/CELF family genes during Xenopus laevis early development

The BRUNOL/CELF family of RNA-binding proteins plays important roles in post-transcriptional regulation and has been implicated in several developmental processes. In this study, we describe the cloning and expression patterns of five Brunol genes in Xenopus laevis. Among them, only Brunol2 is maternally expressed and the zygotic expression of the other four Brunol genes starts at different developmental stages. During Xenopus development, Brunol1, 4-5 are exclusively expressed in the nervous system including domains in the brain, spinal cord, optic and otic vesicles. Brunol2 and 3 are expressed in both the somatic mesoderm and the nervous system. Brunol2 is also extensively expressed in the lens. In transfected Hela cells, BRUNOL1, 2 and 3 proteins are localized in both the cytoplasm and the nucleus, while BRUNOL4 and 5 are only present in the cytoplasm, indicating their different functions.

Effect of electric stimulation on heart beat and body muscle in fish

The effect of AC and DC electric stimulations on the heart-rate and the entire body of Heteropneustis fossillis, Tilapia mossambica and Macrobrachium rosenbergii were studied and presented in kymograph tracings. The reaction of spinal cord in Puntius ticto, Heteropneustis fossilis and Tilapia mossambica to D. C. field was observed to find out its role in electric shocks. A test-check of the electrical resistance of a few species was also conducted. The effect of D. C. and A.C. on the body muscle was found to be the same as that in the case of frog. Different degrees of cardiac slowing were observed in AC and DC. Unbalanced galvanotropic movements were also noticed in spinal fishes.

Caudal neurosecretory system of four hill stream fishes of India

Caudal neurosecretory system is an additional neuroendocrine system found in fishes. Great variation has been observed among different groups of fishes, so far its organization is concerned. Much work has been undertaken on the caudal neurosecretory system of elasmobranchs and teleosts. Large size scattered Dahlgren cells in the posterior end of spinal cord, corresponding to last few vertebrae, with long running axon process and a neurohaemal organ the urophysis are the characteristic features of the system. Although thoroughly investigated in fresh water carps, no work is reported in hill-stream fishes. In an attempt to investigate structure and organization of caudal neurosecretory system in hill-stream fishes, present investigation was undertaken in four hill-stream fish of Indian freshwater namely, Barilius bendelensis, Garra gotyla, Schizothorax plagiostomus and Tor tor. The organization of this system in hill-stream fishes was found to be quite different from that observed in fresh water carps. It displays an organization which is more close to the organization of caudal neurosecretory system observed in elasmobranchs. The features are described and discussed.

人胚神经干细胞移植治疗大鼠脊髓损伤

　目的　探讨人胚神经干细胞( hNSC) 移植治疗脊髓损伤(SCI) 的可行性。方法　分 离、培养和鉴定hNSC;用5 溴22 脱氧尿苷嘧啶(BrdU) 标记hNSC ,并将其移植到14 只T10 半横断 的Wistar 大鼠损伤脊髓内(另外14 只T10 半横断损伤的大鼠作为对照组,仅损伤脊髓内注射 DMEM/ F12 培养液) ,用BrdU 的FITC 免疫荧光染色检测移植细胞的存活和迁徙,用NF2200 、 GFAP 免疫组织化学鉴定移植细胞的分化,BBB 评分评定大鼠功能恢复情况。结果　(1) 获得了大 量的hNSC; (2) 用免疫组织化学可以检测到移植的hNSC 能在体内长时间存活(达2 个月) 并向远 处迁徙,并分化为神经元和胶质细胞; (3) 检测到实验组大鼠BBB 得分明显高于对照组大鼠( P < 0. 01) ,在SCI 后第10 周时实验组和对照组BBB 得分最大差距达到2. 1分。结论　hNSC 移植能促 进SCI 大鼠后肢功能恢复,它是SCI 移植治疗较有价值的细胞资源。