A influência da hipertonia biomecânica VS neuronal na selecção das estratégias de intervenção em sujeitos com sequelas de acidente vascular encefálico no território da artéria cerebral média

Introdução: Após lesão do SNC o músculo pode perder a sua variabilidade e flexibilidade, tal como se verifica em indivíduos após AVE. A caracterização do tónus muscular tem sido um indicador a ter em atenção para o diagnóstico clínico. As alterações do tónus podem resultar de uma combinação de alterações neurais, como consequência dos processos inerentes à neuroplasticidade e alterações biomecânicas. Objectivo: Verificar quais as modificações no tónus muscular, segundo a escala de Tardieu, após a aplicação de um programa de reabilitação neuromotora baseado no conceito de Bobath em dois indivíduos com sequelas de AVE. Pretendeu-se também verificar as repercussões nas actividades funcionais. Participantes e métodos: Foram seleccionados dois indivíduos e aplicado um programa de reabilitação, durante onze semanas, e avaliados em dois momentos, antes da intervenção (PRE) e após a intervenção (APÓS). Aplicaram-se vários instrumentos de avaliação, nomeadamente a escala de Tardieu. O programa de reabilitação realizado baseou-se no conceito de Bobath. Resultados: Na escala de Tardieu, foi comum aos dois indivíduos melhorias a nível da qualidade de reacção muscular. Ambos os indivíduos apresentaram melhorias no controlo postural e equilíbrio, que se evidenciaram na CIF. Conclusão: Foi possível observar modificações no tónus muscular após aplicação de um programa de reabilitação e, consequentemente modificações na distribuição da carga na base de suporte, no alinhamento das estruturas articulares e musculares e na marcha. Ao longo da intervenção, observaram-se repercussões positivas em ambos os indivíduos, permitindo a estes realizar as AVDs com menor dificuldade

Identification of neuronal alterations induced by Shank3 mutations using iPS cells from Phelan-McDermid Patients' Fibroblasts

A família de proteínas Shank é o principal conjunto de proteinas de suporte e está localizada na densidade pós-sináptica das sinapses excitatórias. Existem 3 genes na família Shank, Shank1, Shank2 e Shank3 e são caracterizados por múltiplos domínios repetidos de anquirina próximo ao N-terminal seguido pelos domínios Src homologo 3 e PDZ, uma região longa rica em prolina e um domínio de motivo α estéril próximo ao C-terminal. Shank proteínas conectam duas subunidades de receptors glutamatérgicos, recetores NMDA e recetores metabotrópicos de glutamato do tipo-I (mGluRs). O domínio PDZ da Shank conecta-se ao C-terminal do GKAP e este, liga-se, ao complexo recetor PSD-95-NMDA. Por outro lado, a proteína Homer interage com o domínio rico em prolina para confirmar a associação entre a proteína Shank com o mGluR tipo-I. A proteína específica em estudo, Shank3, é haploinsuficiente em pacientes com sindrome Phelan-McDermid devido à deleções no braço comprido do cromossoma 22 levando à danos intelectuais, ausência ou atraso no discurso, comportamentos semelhantes ao autismo, hipotonia e características dismórficas. Neste trabalho, investigamos o papel da Shank3 na função sináptica para compreender a relação entre alterações nesta proteína e as características neurológicas presente em Pacientes com síndrome Phelan-McDermid. Foram utilizados dois modelos diferentes, ratinhos knockout Shank3 e hiPSC de pacientes com PMS. Ratinhos geneticamente modificados são ferramentas uteis no estudo de genes e na compreensão dos mecanismos que experiências in vitro não são capazes de reproduzir, mas de maneira a compreender melhor as patologias humanas, decidimos trabalhar também com células humanas. Os fibroblastos dos pacientes com síndrome Phelan-McDermid fora reprogramados em hiPS cells, diferenciados em neurónios e comparados com os neurónios obtidos a partir de doadores saudavéis e da mesma idade. A reprogramação em iPSC foi realizada por infecção de lentivirus com quatro genes de reprogramação OCT4, c-MYC, SOX2 e KFL4 para posteriormente serem diferenciados em neurónios, com cada passo sendo positivamente confirmado através de marcadores neuronais. Através dos neurónios diferenciados, analisamos a expressão de proteínas sinápticas. Pacientes com haploinsuficiencia na proteína Shank3 apresentam níveis elevados de proteína mGluR5 e decrescidos de proteína Homer sugerindo que a haploinsuficiencia leva a desregulação do complexo mGluR5-Homer-Shank3 conduzindo também, a defeitos na maturação sináptica. Assim, a expressão da proteína mGluR5 está alterada nos pacientes com PMS podendo estar relacionada com defeitos encontrados na diferenciação neuronal e maturação sináptica observados nos neurónios de pacientes. Conclusivamente, iPS cells representam um modelo fundamental no estudo da proteína Shank3 e a sua influência no sindrome de Phelan-McDermid.

Cholesterol 24S-Hydroxylase overexpression inhibits the liver X receptor (LXR) pathway by activating small guanosine triphosphate-binding proteins (sGTPases) in neuronal cells

The neuronal-specific cholesterol 24S-hydroxylase (CYP46A1) is important for brain cholesterol elimination. Cyp46a1 null mice exhibit severe deficiencies in learning and hippocampal long-term potentiation, suggested to be caused by a decrease in isoprenoid intermediates of the mevalonate pathway. Conversely, transgenic mice overexpressing CYP46A1 show an improved cognitive function. These results raised the question of whether CYP46A1 expression can modulate the activity of proteins that are crucial for neuronal function, namely of isoprenylated small guanosine triphosphate-binding proteins (sGTPases). Our results show that CYP46A1 overexpression in SH-SY5Y neuroblastoma cells and in primary cultures of rat cortical neurons leads to an increase in 3-hydroxy-3-methyl-glutaryl-CoA reductase activity and to an overall increase in membrane levels of RhoA, Rac1, Cdc42 and Rab8. This increase is accompanied by a specific increase in RhoA activation. Interestingly, treatment with lovastatin or a geranylgeranyltransferase-I inhibitor abolished the CYP46A1 effect. The CYP46A1-mediated increase in sGTPases membrane abundance was confirmed in vivo, in membrane fractions obtained from transgenic mice overexpressing this enzyme. Moreover, CYP46A1 overexpression leads to a decrease in the liver X receptor (LXR) transcriptional activity and in the mRNA levels of ATP-binding cassette transporter 1, sub-family A, member 1 and apolipoprotein E. This effect was abolished by inhibition of prenylation or by co-transfection of a RhoA dominant-negative mutant. Our results suggest a novel regulatory axis in neurons; under conditions of membrane cholesterol reduction by increased CYP46A1 expression, neurons increase isoprenoid synthesis and sGTPase prenylation. This leads to a reduction in LXR activity, and consequently to a decrease in the expression of LXR target genes.

Neuronal counting and parasympathetic dysfunction in the hearts of chronically Trypanosoma cruzi - infected rats

Ten male Wistar rats, chronically infected with Colombian, São Felipe (12SF) and Y strains of Trypanosoma cruzi and ten non-infected control animals were submitted to the bradycardia responsiveness test, an assessment of heart parasympathetic function, after phenylephrine injection. Six chagasic animals showed heart parasympathetic dysfuntion characterized by reduction in the index of bradycardia baroreflex responsiveness, as compared with the control group. Microscopic examination of the atrial heart ganglia of chagasic rats showed ganglionitis, but no statiscally significant reduction in the number of neurons.

On the analytical solutions of the Hindmarsh-Rose neuronal model

In this article we analytically solve the Hindmarsh-Rose model (Proc R Soc Lond B221:87-102, 1984) by means of a technique developed for strongly nonlinear problems-the step homotopy analysis method. This analytical algorithm, based on a modification of the standard homotopy analysis method, allows us to obtain a one-parameter family of explicit series solutions for the studied neuronal model. The Hindmarsh-Rose system represents a paradigmatic example of models developed to qualitatively reproduce the electrical activity of cell membranes. By using the homotopy solutions, we investigate the dynamical effect of two chosen biologically meaningful bifurcation parameters: the injected current I and the parameter r, representing the ratio of time scales between spiking (fast dynamics) and resting (slow dynamics). The auxiliary parameter involved in the analytical method provides us with an elegant way to ensure convergent series solutions of the neuronal model. Our analytical results are found to be in excellent agreement with the numerical simulations.

Dissecting neuronal development deficits by inflammation: from morphology to cytoskeleton dynamics

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Genética Molecular e Biomedicina

Abordagem Mini Invasiva da Necrose Pancreática Infectada

A abordagem cirúrgica da pancreatite aguda grave está fundamentalmente centrada na complicação séptica da necrose. No doente com pancreatite aguda necrosante em sepsis severa ou shock séptico com síndrome de disfunção multiorgânica/falência multiorgânica (MODS/MOF) o objectivo principal é o controlo de foco séptico. Se possível deve proceder-se a drenagem percutânea com controlo imagiológico por Tomografia Computorizada ou ultrasonografia (TC/US) das colecções fluidas infectadas. No caso de sequestro sólido infectado, tem que se proceder a sequestrectomia, que quase invariavelmente tem de ser repetida. Não há uma técnica ideal, mas parece haver evidências que uma abordagem mini-invasiva repetida, está associada a menor morbilidade e menos complicações, limitando porventura a resposta inflamatória à agressão cirúrgica.

Desenvolvimento de suportes biodegradáveis para regeneração do tecido neuronal

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Necrose Intestinal na Criança

O termo necrose intestinal traduz exclusivamente um conceito anatomopatológico e clínco, e implica sempre um isquémia instestinal oclusiva ou não. A enterocolite necrosante, em sentido lato, implica uma isquémia intestinal não oclusiva associada a um mecanismo infeccioso. O factor desencadeante da necrose é, por vezes, difícil de determinar. A enterocolite necrosante ocorre em 90% dos casos em recém-nascidos prematuros, sendo mesmo frequente no recém-nascido de termo e rara na crança mais velha e no adulto. Apresentam-se os casos clínicos de duas crianças; uma de sete anos com antecedentes de neutropénia crónica e outra de onze anos com défice cognitivo grave, dismorfia e alterações de comportamento, ambas internadas por quadro de abdómen agudo e choque. Foi efectuada ressecção do segmento jejunal num dos casos e ressecção subtotal do cólon no outro, por necrose. Apesar da cirurgia e da terapêutica médica de suporte, ambas acabaram por morrer em falência multiorgânica, respectivamente três horas após a cirurgia e ao 14º dia de internamento, após segunda intervenção com ressecção do segmento necrosado íleon. A necrópsia de ambos os casos revelou necrose extensa de todo o restante intestino. Os dois casos clínicos comportaram-se como enterocolite necrosante da criança, sendo o diagnóstico de exclusão numa delas, de enterocolite neutropénica. Efectua-se uma revisão dos mecanismos etiopatogénicos da necrose intestinal da criança, desde os tromboembólicos, obstrutivos extrínsecos ou endoluminais, inflamatórios, isquémicos não oclusivos, até aos infecciosos. Para além das medidas gerais de terapêutica, salienta-se a necessidade de uma intervenção cirúrgica precose e de meios diagnósticos terapêuticos, como o doseamento, no sangue e na urina, da proteína de ligação aos ácidos gordos intestinais e a arteriografia selectiva.

Necrose Estriatal Bilateral Aguda Infantil

E descrito o caso cliníco de uma criança de nove anos com um quadro de tetraparésia e encefalopatia aguda após doença infecciosa. A ressonância magnética craneo-encefálica foi compatível com necrose bilateral e simétrica dos núcleos da base, o que associado a evolução clínica nos levou ao diagnóstico de necrose estriatal bilateral aguda infantil.

Suportes porosos com topografia de fibras alinhadas para a regeneração neuronal

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Patogenia da leishmaniose cutânea experimental: a importância da necrose na eliminação dos parasitos das lesões

Um estudo histopatológico e ultraestrutural das lesões da leishmaniose cutânea causada pela Leishmania mexicana amazonensis em duas cepas isogênicas de camundongo, uma susceptível (Balb/c) e outra resistente (A/J), demonstrou que os amastigotas ficavam bem preservados nos vacúolos parasitóforos dos macrófagos, igualmente em ambas as cepas. A reação de imunofluorescência revelou antigenos parasitários no interior e na membrana dos macrófagos de maneira idêntica para ambas as cepas. A diferença ocorria quando os macrófagos apareciam destruídos e as leishmanias ficavam livres ou fagocitadas por polimorfonucleares, neutrófilos e eosinófilos. Estes parasitos exibiam então graus variáveis de nítidas alterações degenerativas. No camundongo resistence, a necrose, de tipo caseoso ou fibrinóide, era mais disseminada e mais freqüente que no animal susceptível. Os achados observados indicaram que as leishmanias não são destruídas no interior dos macrófagos e sim fora deles, especialmente quando fagocitadas por leucócitos polimorfonucleares. A necrose apareceu como o mecanismo mais saliente através do qual o hospedeiro elimina os parasitos das lesões, sendo a mesma um aspecto importante da reação de hipersensibilidade tardia que ocorre nos animais resistentes.