Influence of cerebral ischemia and post-ischemic reperfusion on mitochondrial oxidative phosphorylation

Unilateral ischemia in the right cerebral hemisphere of the rat was induced by ligation of the right common carotid artery coupled with controlled hemorrhage to produce hypotension (25±8 mm/Hg). Where indicated after 30 min of ischemia, the withdrawn blood was reinfused to restore arterial pressure to normal. Mitochondria isolated from the ipsilateral hemisphere after 30 min of ischemia showed significantly lower respiratory rates than the organelles isolated from the contralateral side. Oxidation of NAD+-linked substrates was more sensitive to inhibition in ischemia (30%) than was of ferrocytochromec (12%), succinate oxidation being intermediate. The activities of membrane-bound dehydrogenases (both NADH and succinate-linked) were also significantly lowered. Ischemia did not affect the cytochrome content of mitochondria. Respiratory activity (NAD+-linked) of mitochondria isolated from the ipsilateral hemisphere was twice as sensitive to inhibition by fatty acid as was of preparations from the contralateral side. Mitochondria isolated from cerebral cortex after 90 min of post-ischemic reperfusion showed no significant improvement in the rate of substrate oxidation. Adenine nucleotide translocase activity and energy-dependent Ca2+ uptake, both of which decreased significantly in mitochondria isolated from the ischemic brain, showed little recovery, on reperfusion. These observations suggested the strong possibility that the deleterious effects of ischemia on mitochondrial respiratory function might be mediated by free fatty acids that are known to accumulate in large amounts in ischemic tissues. The pattern of inhibition of ATPase activity was consistent with this view.

Neuroprotective activity of Wedelia calendulacea on cerebral ischemia/reperfusion induced oxidative stress in rats

Objective: This study was undertaken to evaluate the neuroprotective activity of Wedelia calendulacea against cerebral ischemia/reperfusion induced oxidative stress in the rats. Materials and Methods: The global cerebral ischemia was induced in male albino Wistar rats by occluding the bilateral carotid arteries for 30 min followed by 1 h and 4 h reperfusion. At various times of reperfusion, the histopathological changes and the levels of malondialdehyde (MDA), glutathione peroxidase (GPx), glutathione reductase (GR), glutathione-s-transferase (GST), and hydrogen peroxide (H(2)O(2)) activity and brain water content were measured. Results: The ischemic changes were preceded by increase in concentration of MDA, hydrogen peroxide and followed by decreased GPx, GR, and GST activity. Treatment with W. calendulacea significantly attenuated ischemia-induced oxidative stress. W. calendulacea administration markedly reversed and restored to near normal level in the groups pre-treated with methanolic extract (250 and 500 mg/kg, given orally in single and double dose/day for 10 days) in dose-dependent way. Similarly, W. calendulacea reversed the brain water content in the ischemia reperfusion animals. The neurodegenaration also conformed by the histopathological changes in the cerebral-ischemic animals. Conclusion: The findings from the present investigation reveal that W. calendulacea protects neurons from global cerebral-ischemic injury in rat by attenuating oxidative stress.

Cerebroprotective activity of Wedelia calendulacea on global cerebral ischemia in rats

The present study was to investigate the effect of W. calendulacea on ischemia and reperfusion-induced cerebral injury. Cerebral ischemia was induced by occluding right and left common carotid arteries (global cerebral ischemia) for 30 min followed by reperfusion for 1 h and 4 h individually. Various biochemical alterations, produced subsequent to the application of bilateral carotid artery occlusion (BCAO) followed by reperfusion viz. increase in lipid peroxidation (LPO), hydrogen peroxide (H(2)O(2)), and decrease in reduced glutathione (GSH), catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD), level in the brain tissue, Western blot analysis (Cu-Zn-SOD and CAT) and assessment of cerebral infarct size were measured. All those enzymes are markedly reversed and restored to near normal level in the groups pre-treated with W. calendulacea (250 and 500 mg/kg given orally in single and double dose/day for 10 days) in dose-dependent way. The effect of W. calendulacea had increased significantly the protein expression of copper/zinc superoxide dismutase (Cu-Zn-SOD) and CAT in cerebral ischemia. W. claendulacea was markedly decrease cerebral infarct damages but results are not statistically significant. It can be concluded that W. calendulacea possesses a neuroprotective activity against cerebral ischemia in rat.

Do gamma oscillations play a role in cerebral cortex?

Gamma rhythm (which has a center frequency between 30 and 80 Hz) is modulated by cognitive mechanisms such as attention and memory, and has been hypothesized to play a role in mediating these processes by supporting communication channels between cortical areas or encoding information in its phase. We highlight several issues related to gamma rhythms, such as low and inconsistent power, its dependence on low-level stimulus features, problems due to conduction delays, and contamination due to spike-related activity that makes accurate estimation of gamma phase difficult. Gamma rhythm could be a potentially useful signature of excitation-inhibition interactions in the brain, but whether it also provides a mechanism for information processing or coding remains an open question.

Simultaneously targeting inflammatory response and parasite sequestration in brain to treat Experimental Cerebral Malaria

Malaria afflicts around 200 million people annually, with a mortality number close to 600,000. The mortality rate in Human Cerebral Malaria (HCM) is unacceptably high (15-20%), despite the availability of artemisinin-based therapy. An effective adjunct therapy is urgently needed. Experimental Cerebral Malaria (ECM) in mice manifests many of the neurological features of HCM. Migration of T cells and parasite-infected RBCs (pRBCs) into the brain are both necessary to precipitate the disease. We have been able to simultaneously target both these parameters of ECM. Curcumin alone was able to reverse all the parameters investigated in this study that govern inflammatory responses, CD8(+) T cell and pRBC sequestration into the brain and blood brain barrier (BBB) breakdown. But the animals eventually died of anemia due to parasite build-up in blood. However, arteether-curcumin (AC) combination therapy even after the onset of symptoms provided complete cure. AC treatment is a promising therapeutic option for HCM.

Edema mamario ante y post parto en vacas lecheras en la Finca San José de las Ramplas, Mateare, Managua, mayo – agosto 2013

Con el objeto de evaluar la prevalencia del edema mamario bovino, se desarrolló el presente estudio de caso en la Finca San José de las Ramplas, municipio de Mateare, Managua. Se analizaron 4 casos positivos a edema de la glándula mamaria ante y post parto, de un total de 34 vacas lactantes en el periodo de mayo-agosto del 2013. El edema mamario consiste en la acumulación excesiva de fluidos en el espacio intercelular que puede generar efectos negativos en el animal, tales como: estrés, dolor, aumento en la susceptibilidad por heridas a causa de la tensión de la piel, mayor probabilidad de sufrir mastitis, daño al pezón, ruptura del ligamento suspensorio de la ubre, disminución de la producción de leche e inconvenientes en el ordeño. El diagnóstico de la alteración se realizó a partir de la inspección de los casos positivos detectados mediante examen clínico y el análisis comparativo con las tablas 1 y 2 de calificación de presencia de edema mamario; se realizaron pruebas complementarias para diagnóstico de mastitis, la anamnesis y conjuntamente el llenado de la hoja clínica; recolectando los datos para analizar las causas y factores predisponentes que conllevaron a esta patología en las vacas; obteniendo una prevalencia de 11.76 % con respecto a la población de la categoría lactante. Esta patología se presenta comúnmente en vaquillas y vacas en el preparto, post parto y primigestas, causada por el cambio brusco en la alimentación, escaso consumo de agua, y primer parto a mayor edad. Para prevenir esta patología, se recomienda conocer el manejo del hato bovino, indagar sobre la correcta alimentación e implementar los programas nutricionales de acuerdo con los recursos que existen en la finca y que suplan las necesidades de cada categoría, implementar un plan sanitario que incluya la suplementación con vitaminas y minerales de acuerdo a su estado productivo y reproductivo para el correcto funcionamiento del bovino según sus necesidades y capacitar al personal de la finca en cuanto a las normas de bioseguridad y manejo adecuado de cada categoría del hato.

Microglia in the cerebral and cerebellar cortices in individuals with autism

In this thesis, we explore the density of the microglia in the cerebral and cerebellar cortices of individuals with autism to investigate the hypothesis that neuroinflammation is involved in autism. We describe in our findings an increase in microglial density in two disparate cortical regions, frontal insular cortex and visual cortex, in individuals with autism (Tetreault et al., 2012). Our results imply that there is a global increase in the microglial density and neuroinflammation in the cerebral cortex of individuals with autism.

We expanded our cerebellar study to additional neurodevelopmental disorders that exhibit similar behaviors to autism spectrum disorder and have known cerebellar pathology. We subsequently found a more than threefold increase in the microglial density specific to the molecular layer of the cerebellum, which is the region of the Purkinje and parallel fiber synapses, in individuals with autism and Rett syndrome. Moreover, we report that not only is there an increase in microglia density in the molecular layer, the microglial cell bodies are significantly larger in perimeter and area in individuals with autism spectrum disorder and Rett syndrome compared to controls that implies that the microglia are activated. Additionally, an individual with Angelman syndrome and the sibling of an individual with autism have microglial densities similar to the individuals with autism and Rett syndrome. By contrast, an individual with Joubert syndrome, which is a developmental hypoplasia of the cerebellar vermis, had a normal density of microglia, indicating the specific pathology in the cerebellum does not necessarily result in increased microglial densities. We found a significant decrease in Purkinje cells specific to the cerebellar vermis in individuals with autism.

These findings indicate the importance for investigation of the Purkinje synapses in autism and that the relationship between the microglia and the synapses is of great utility in understanding the pathology in autism. Together, these data provide further evidence for the neuroinflammation hypothesis in autism and a basis for future investigation of neuroinflammation in autism. In particular, investigating the function of microglia in modifying synaptic connectivity in the cerebellum may provide key insights into developing therapeutics in autism spectrum disorder.

Estudio de caso: intervención en el área de educación física para avanzar en la inclusión de un alumno con parálisis cerebral

En este trabajo se propone mediante dos sesiones de Educación Física, la inclusión educativa de un alumno con parálisis cerebral mediante actividades y juegos. Previa a esta programación, se destaca la relevancia que tiene la inclusión a nivel social y el eco que está logrando en la comunidad educativa. Centrándonos en su análisis conceptual y haciendo referencia al alumnado con necesidades educativas especiales, se numeran la infinidad de beneficios existentes para todo el grupo. Analizados sus beneficios y teniendo en cuenta las adaptaciones necesarias, se presentan las actividades mencionadas con anterioridad y se resaltan las conclusiones extraídas.

Segurança na deglutição de pacientes disfágicos pós acidente vascular cerebral: contribuições do enfermeiro

Trata da temática do paciente portador de acidente vascular cerebral, especificamente das ações do enfermeiro para a prevenção das complicações decorrentes da disfagia após um acidente vascular cerebral no atendimento domiciliar. Objetivou-se propor ações de enfermagem que garantam uma deglutição segura em pacientes com disfagia pós-AVC a partir dos dados obtidos junto a pacientes usuários do SAD. Pesquisa desenvolvida no serviço de atendimento domiciliar de um hospital público do Rio de Janeiro com 30 sujeitos. Aplicou-se um instrumento, que descreveu dados sócio-laboriais, presença de disfagia e a consistência dos alimentos ingeridos pelos pacientes. Resultados: dezessete pacientes desenvolveram a disfagia, caracterizando-se como idosos, 76,47% foram do sexo feminino, a média de idade foi de 73,6 ( 9,55). A maioria com ensino fundamental completo (76,48%) e aposentados (70,59%). Todos são hipertensos e a metade diabéticos (58,82%). Com relação ao tipo de AVC, todos tiveram AVC isquêmico, sendo 58,82% um episódio e 41,18% dois episódios. A prevalência da disfagia é de 57%. Não há associação entre a idade e a disfagia e sua presença não dependeu da frequência de episódios de AVC. Pacientes com dois fatores de risco, hipertensão e diabetes apresentam maior prevalência de disfagia para líquidos do que para alimentos sólidos ou ambos. O enfermeiro deve realizar orientações em relação ao ambiente, posicionamento do paciente, aos materiais e utensílios a serem usados na alimentação, quantidade, temperatura e consistência do alimento. Informações como cabeceira elevada, colher de sobremesa para administração de dietas com volume de 3 a 5 ml, além do uso de espessantes para gerar uma consistência segura na deglutição, são fundamentais para garantir o mínimo de complicações. É importante também que a família participe de todo o processo de recuperação do paciente. Considerações finais: após o AVC, a disfagia merece atenção por gerar complicações como a aspiração e a pneumonia, o que serve para nortear o planejamento e orientações de enfermagem direcionadas a limitar o efeito dessa sequela, assim como a possibilidade de realização de pesquisas que tratem de conhecer o que os enfermeiros podem fazer no domicílio dos pacientes disfágicos de forma a melhorar o desempenho nas atividades diárias de vida.

Alteración de lípidos en la enfermedad de Alzheimer. Estudio en tejido cerebral humano postmortem mediante MALDI-IMS.

En el presente estudio, se analizó la distribución lipídica de 3 áreas de hipocampo (CA1, subiculum y giro dentado) en muestras cerebrales de pacientes con enfermedad de Alzheimer y se comparó con muestras de sujetos sin patología neurológica. Las muestras de tejido de cerebro humano postmortem de la región de hipocampo, fueron procesadas mediante la técnica MALDI-IMS.

Cerebral hemodynamics during graded Valsalva maneuvers

The Valsalva maneuver (VM) produces large and abrupt changes in mean arterial pressure (MAP) that challenge cerebral blood flow and oxygenation. We examined the effect of VM intensity on middle cerebral artery blood velocity (MCAv) and cortical oxygenation responses during (phases I-III) and following (phase IV) a VM. Healthy participants (n = 20 mean +/- SD: 27 +/- 7 years) completed 30 and 90% of their maximal VM mouth pressure for 10 s (order randomized) whilst standing. Beat-to-beat MCAv, cerebral oxygenation (NIRS) and MAP across the different phases of the VM are reported as the difference from standing baseline. There were significant interaction (phase * intensity) effects for MCAv, total oxygenation index (TOI) and MAP (all P < 0.01). MCAv decreased during phases II and III (P < 0.01), with the greatest decrease during phase III (-5 +/- 8 and -19 +/- 15 cm.s(-1) for 30 and 90% VM, respectively). This pattern was also evident in TOI (phase III: -1 +/- 1 and -5 +/- 4%, both P < 0.05). Phase IV increased MCAv (22 +/- 15 and 34 +/- 23 cm.s(-1)), MAP (15 +/- 14 and 24 +/- 17 mm Hg) and TOI (5 +/- 6 and 7 +/- 5%) relative to baseline (all P < 0.05). Cerebral autoregulation, indexed, as the % MCAv/%MAP ratio, showed a phase effect only (P < 0.001), with the least regulation during phase IV (2.4 +/- 3.0 and 3.2 +/- 2.9). These data illustrate that an intense VM profoundly affects cerebral hemodynamics, with a reactive hyperemia occurring during phase IV following modest ischemia during phases II and III.

Redução de peso na prevenção primária de acidente vascular cerebral

Como as doenças cardiovasculares (DCV) constituem a principal causa de morte na maioria dos países e as tendências de mortalidade não se apresentam totalmente elucidadas nos países em desenvolvimento, torna-se adequado explorar a evolução da mortalidade das DCV, dando ênfase ao acidente vascular cerebral (AVC) no Brasil. Devido à prevalência de AVC e também devido à associação causal entre sobrepeso ou obesidade e AVC não ser clara, é importante avaliar o efeito da perda de peso na prevenção primária de AVC. Baseado no fato do rimonabant ser a primeira droga de uma nova classe de medicamentos promissora não apenas na redução de peso, mas por sua influência sobre os fatores de risco cardiovascular, torna-se pertinente estabelecer sua eficácia e segurança. Inicialmente, para traçar um panorama sobre a epidemiologia das DCV no Brasil, com ênfase em AVC, foram realizados dois estudos com as tendências temporais de mortalidade por DCV ao longo das três últimas décadas, investigando as diferenças entre as regiões do país e entre indivíduos de diversas faixas etárias e de ambos os sexos, (artigo I e II). Além disso, duas revisões sistemáticas foram realizadas: uma para avaliar o efeito da perda de peso na prevenção primária de AVC; a segunda para investigar o uso do medicamento rimonabant no tratamento da obesidade (artigo III e IV). As taxas de mortalidade de AVC diminuíram substancialmente nas últimas três décadas, de 68,2 a 40,9 por 100 000 habitantes. Essa redução foi detectada em ambos os sexos de todas as faixas etárias, e nas diferentes regiões do país, sendo mais acentuadas nas regiões mais ricas (artigo I). A mesma tendência foi observada nas demais DCV, que em geral apresentaram uma redução anual média de 3,9%. As maiores reduções foram encontradas para AVC (média de 4,0% ao ano) seguido por doença coronariana (média de 3,6% ao ano) (artigo II). Não existem estudos avaliando o efeito da redução de peso na prevenção primária de AVC (artigo III). Houve um efeito doseresposta com o uso do rimonabant: comparado com placebo, 20 mg da droga produziu uma redução de peso maior (4,9 kg) em 4 ensaios clínicos com duração de 1 ano. Foram observadas melhoras nos marcadores de risco cardiovascular. Porém 5 mg comparado com placebo mostrou apenas uma redução de 1,3 kg a mais do peso. A maior dose também provocou maiores efeitos adversos. Perdas no seguimento foram de aproximadamente 40% (artigo IV). Durante as últimas décadas, a mortalidade por DCV em geral e AVC diminiu consistentemente no Brasil, porém a magnitude do declínio variou de acordo com as diferenças socioeconômicas. Amplas intervenções poderiam ter mais êxito se planejadas de acordo com as desigualdades sociais e diferenças culturais. Os achados apontam para a necessidade da realização de ensaios clínicos randomizados controlados avaliando a perda de peso na prevenção primária do AVC, devido à alta relevância dessa condição. Como intervenções não são totamente eficazes no tratamento da obesidade, a prevenção, englobando um conjunto articulado de ações, permanece a forma mais eficiente de controlá-la. O medicamento rimonabant apresentou modesta perda de peso, porém os resultados obtidos devem ser interpretados com cautela de acordo com as deficiências na qualidade metodológica apresentadas por todos os estudos. São necessárias pesquisas de alta qualidade para avaliar a eficácia e a segurança do rimonabant em períodos mais longos.

Desarrollo de un prototipo de exoesqueleto básico activado con una señal cerebral.

[ES]En este documento se estudia el desarrollo de una aplicación electrónica para la ayuda a gente con movilidad reducida a través de unos sensores cerebrales que permitan el análisis de la iniciativa de la persona a realizar acciones que de otra manera no podría realizar. El concepto completo consiste en el diseño del sensor que el paciente se colocaría en la cabeza, el tratamiento de la información extraída y la actuación por medio de una solución mecánica, como un conjunto cilindro-pistón para el futuro desarrollo de un sistema de ayuda a la movilidad.

La Educación Física como medio de inclusión para el alumnado con parálisis cerebral.

[ES] El presente trabajo ha estudiado la eficacia de la asignatura de Educación Física dentro del Sistema Educativo Español como método de inclusión para el alumnado con Parálisis Cerebral. Hemos realizado la Fundamentación Teórica sobre la Educación Física y la Parálisis Cerebral y hemos explicado la metodología utilizada hasta ahora en las clases (LOCE 2002 y LOMCE 2014) con el objetivo de lograr la integración de estas personas en las clases de E. Física y en la sociedad. Además, hemos llevado a cabo un caso práctico en el que se asistió a una clase de Educación Física con un paralítico cerebral en el Instituto Valle del Ebro (Tudela, Navarra), con el fin de analizar, tanto la clase impartida por el profesor, como la situación que vivía el alumno dentro de la misma. Los resultados de algunas investigaciones avalan que aún queda mucho camino por recorrer en esta área de intervención, Orta Tierra, J.; Badia Corbella, M.; Mayán, Núñez Mª Teresa entre otros. Por último, hemos propuesto el modelo de intervención metodológica por proyectos (procesos) en la EF de la próxima década, con vistas a su posible utilización con alumnos que presenten este trastorno.