The diagnostic challenge of progressive pseudorheumatoid dysplasia (PPRD): A review of clinical features, radiographic features, and WISP3 mutations in 63 affected individuals.

Progressive pseudorheumatoid dysplasia (PPRD) is a genetic, non-inflammatory arthropathy caused by recessive loss of function mutations in WISP3 (Wnt1-inducible signaling pathway protein 3; MIM 603400), encoding for a signaling protein. The disease is clinically silent at birth and in infancy. It manifests between the age of 3 and 6 years with joint pain and progressive joint stiffness. Affected children are referred to pediatric rheumatologists and orthopedic surgeons; however, signs of inflammation are absent and anti-inflammatory treatment is of little help. Bony enlargement at the interphalangeal joints progresses leading to camptodactyly. Spine involvement develops in late childhood and adolescence leading to short trunk with thoracolumbar kyphosis. Adult height is usually below the 3rd percentile. Radiographic signs are relatively mild. Platyspondyly develops in late childhood and can be the first clue to the diagnosis. Enlargement of the phalangeal metaphyses develops subtly and is usually recognizable by 10 years. The femoral heads are large and the acetabulum forms a distinct "lip" overriding the femoral head. There is a progressive narrowing of all articular spaces as articular cartilage is lost. Medical management of PPRD remains symptomatic and relies on pain medication. Hip joint replacement surgery in early adulthood is effective in reducing pain and maintaining mobility and can be recommended. Subsequent knee joint replacement is a further option. Mutation analysis of WISP3 allowed the confirmation of the diagnosis in 63 out of 64 typical cases in our series. Intronic mutations in WISP3 leading to splicing aberrations can be detected only in cDNA from fibroblasts and therefore a skin biopsy is indicated when genomic analysis fails to reveal mutations in individuals with otherwise typical signs and symptoms. In spite of the first symptoms appearing in early childhood, the diagnosis of PPRD is most often made only in the second decade and affected children often receive unnecessary anti-inflammatory and immunosuppressive treatments. Increasing awareness of PPRD appears to be essential to allow for a timely diagnosis. © 2012 Wiley Periodicals, Inc.

Relació entre la funcionalitat i l’estat de seguretat amb un mateix i en l’acció motriu després de la readaptació a la lesió de LCA

Els jugadors de futbol sotmesos a una reconstrucció de LCA es veuen afectats per dos vessants. La primera és a nivell funcional de l’articulació del genoll, entenent aquesta com la capacitat que presenta el genoll a suportar pes, generar força, realitzar moviments i mantenir-se estable durant la practica esportiva (Mattacola et. al., 2002). La segona és a nivell psicològic en seguretat amb un mateix i en seguretat a l’acció motriu (Brewer et. al., 1993). Aquesta recerca presenta un estudi sobre la funcionalitat i l’estat psicològic de deu jugadors de futbol amateur un cop ja han estat rehabilitats i readaptats a la practica esportiva. L’objectiu de l’estudi és conèixer la relació entre les respostes funcionals i subjectives. El procés s’ha dividit en tres fases, la primera ha estat la selecció del grup i realització del qüestionari de creació pròpia QSCFEG 2014 (que permet extreure el nivell de seguretat en l’acció motriu i el nivell de seguretat amb un mateix), la segona fase ha consistit en passar les quatre proves del HOP Test i mesurar els perímetres i l’amplitud de moviment de les extremitats inferiors (per mesurar l’índex de simetria de les extremitat inferior i veure el nivell funcional) i la última la recopilació de dades, anàlisi dels resultats i extracció de conclusions. A l’analitzar el grup s’ha comprovat que tots els subjectes presenten un nivell funcional superior al paràmetre mínim, que segon Barber et. al (1990) és del 85%. Tot i això, la gran majoria presenten mancances a nivell psicològic, ja que han demostrat una puntuació baixa en relació als mínims establerts als nivells de seguretat motriu (40 punts mínim) i seguretat amb un mateix (20 punts mínim).

Biomechanical and histological evaluation of hydrogel implants in articular cartilage

We evaluated the mechanical behavior of the repaired surfaces of defective articular cartilage in the intercondylar region of the rat femur after a hydrogel graft implant. The results were compared to those for the adjacent normal articular cartilage and for control surfaces where the defects remained empty. Hydrogel synthesized by blending poly(2-hydroxyethyl methacrylate) and poly(methyl methacrylate-co-acrylic acid) was implanted in male Wistar rats. The animals were divided into five groups with postoperative follow-up periods of 3, 5, 8, 12 and 16 weeks. Indentation tests were performed on the neoformed surfaces in the knee joint (with or without a hydrogel implant) and on adjacent articular cartilage in order to assess the mechanical properties of the newly formed surface. Kruskal-Wallis analysis indicated that the mechanical behavior of the neoformed surfaces was significantly different from that of normal cartilage. Histological analysis of the repaired defects showed that the hydrogel implant filled the defect with no signs of inflammation as it was well anchored to the surrounding tissues, resulting in a newly formed articular surface. In the case of empty control defects, osseous tissue grew inside the defects and fibrous tissue formed on the articular surface of the defects. The repaired surface of the hydrogel implant was more compliant than normal articular cartilage throughout the 16 weeks following the operation, whereas the fibrous tissue that formed postoperatively over the empty defect was stiffer than normal articular cartilage after 5 weeks. This stiffness started to decrease 16 weeks after the operation, probably due to tissue degeneration. Thus, from the biomechanical and histological point of view, the hydrogel implant improved the articular surface repair.

Opioidergic orofacial antinociception induced by electroacupuncture at acupoint St36

The participation of opioids in the antinociceptive effect of electroacupuncture was evaluated in terms of nociception produced by thermal stimuli applied to the face of male Wistar rats, weighing 180-230 g. Electrical stimulation (bipolar and asymmetric square wave with 0.5 mA intensity for 20 min) of acupoint St36, located in the anterior tibial muscle 10 mm distal to the knee joint, induced antinociception in the present model, which was maintained for 150 min. Acupoint LI4, located in the junction of the first and second metacarpal bones, did not achieve antinociception at any frequency studied (5 Hz: 1.7 ± 0.1; 30 Hz: 1.8 ± 0.1; 100 Hz: 1.7 ± 0.1 vs 1.4 ± 0.2). The antinociception obtained by stimulation of acupoint St36 was only achieved when high frequency 100 Hz (3.0 ± 0.2 vs 1.0 ± 0.1) was used, and not with 5 or 30 Hz (1.2 ± 0.2 and 0.7 ± 0.1 vs 1.0 ± 0.1). The antinociceptive effect of acupuncture occurred by opioid pathway activation, since naloxone (1 and 2 mg/kg, subcutaneously) antagonized it (1.8 ± 0.2 and 1.7 ± 0.2 vs 3.0 ± 0.1).

Effects of 174 G/C polymorphism in the promoter region of the interleukin-6 gene on plasma IL-6 levels and muscle strength in elderly women

We investigated the effect of -174 G/C single-nucleotide polymorphism in the promoter region of the IL6 gene on plasma IL-6 levels and muscle strength, and the relationship between IL-6 levels and muscle strength in elderly women. The sample consisted of 199 elderly residents (73.0 ± 7.8 years old) from rest homes and the community in Belo Horizonte, MG, Brazil. -174 G/C polymorphism was determined by direct sequencing of the product by PCR, and plasma IL-6 concentrations were measured by ELISA. Muscle strength in the knee joint was evaluated using a Biodex System 3 Pro® isokinetic dynamometer. ANCOVA was used to determine the effect of polymorphism on IL-6 levels and muscle strength, and the Pearson correlation coefficient to assess the relationship between IL-6 levels and muscle strength. -174 G/C polymorphism was associated with the plasma IL-6 levels of elderly women (P < 0.01) since homozygotes for the G allele showed high IL-6 levels (GG 3.85 pg/mL, GC + CC 2.13 pg/mL). There was no association of polymorphism on muscle strength (P > 0.05). No association was found between IL-6 levels and knee extensor muscle (r = 0.087, P = 0.306) or flexor (r = -0.011, P = 0.894) strength. An interaction between -174 G/C polymorphism and housing conditions of the sample of elderly women was identified, with the effect of genotype on IL-6 levels being higher in the institutionalized elderly. These results support the evidence that -174 G/C polymorphism of the IL6 gene associates with individual variability of plasma IL-6 levels in elderly women.

Apport d’une évaluation biomécanique 3D du genou dans la prise en charge orthopédique de patients ayant une rupture du ligament croisé antérieur

Parmi les blessures sportives reliées au genou, 20 % impliquent le ligament croisé antérieur (LCA). Le LCA étant le principal stabilisateur du genou, une lésion à cette structure engendre une importante instabilité articulaire influençant considérablement la fonction du genou. L’évaluation clinique actuelle des patients ayant une atteinte au LCA présente malheureusement des limitations importantes à la fois dans l’investigation de l’impact de la blessure et dans le processus diagnostic. Une évaluation biomécanique tridimensionnelle (3D) du genou pourrait s’avérer une avenue innovante afin de pallier à ces limitations. L’objectif général de la thèse est de démontrer la valeur ajoutée du domaine biomécanique dans (1) l’investigation de l’impact de la blessure sur la fonction articulaire du genou et dans (2) l’aide au diagnostic. Pour répondre aux objectifs de recherche un groupe de 29 patients ayant une rupture du LCA (ACLD) et un groupe contrôle de 15 participants sains ont pris part à une évaluation biomécanique 3D du genou lors de tâches de marche sur tapis roulant. L’évaluation des patrons biomécaniques 3D du genou a permis de démontrer que les patients ACLD adoptent un mécanisme compensatoire que nous avons intitulé pivot-shift avoidance gait. Cette adaptation biomécanique a pour objectif d’éviter de positionner le genou dans une condition susceptible de provoquer une instabilité antérolatérale du genou lors de la marche. Par la suite, une méthode de classification a été développée afin d’associer de manière automatique et objective des patrons biomécaniques 3D du genou soit au groupe ACLD ou au groupe contrôle. Pour cela, des paramètres ont été extraits des patrons biomécaniques en utilisant une décomposition en ondelettes et ont ensuite été classifiés par la méthode du plus proche voisin. Notre méthode de classification a obtenu un excellent niveau précision, de sensibilité et de spécificité atteignant respectivement 88%, 90% et 87%. Cette méthode a donc le potentiel de servir d’outil d’aide à la décision clinique. La présente thèse a démontré l’apport considérable d’une évaluation biomécanique 3D du genou dans la prise en charge orthopédique de patients présentant une rupture du LCA; plus spécifiquement dans l’investigation de l’impact de la blessure et dans l’aide au diagnostic.

Role of corticospinal influences in post-stroke spasticity

Chez les personnes post-AVC (Accident Vasculaire Cérébral), spasticité, faiblesse et toute autre coactivation anormale proviennent de limitations dans la régulation de la gamme des seuils des réflexes d'étirement. Nous avons voulu savoir si les déficits dans les influences corticospinales résiduelles contribuaient à la limitation de la gamme des seuils et au développement de la spasticité chez les patients post-AVC. La stimulation magnétique transcranienne (SMT) a été appliquée à un site du cortex moteur où se trouvent les motoneurones agissant sur les fléchisseurs et extenseurs du coude. Des potentiels évoqués moteurs (PEM) ont été enregistrés en position de flexion et d'extension du coude. Afin d'exclure l'influence provenant de l'excitabilité motoneuronale sur l'évaluation des influences corticospinales, les PEM ont été suscités lors de la période silencieuse des signaux électromyographiques (EMG) correspondant à un bref raccourcissement musculaire juste avant l'enclenchement de la SMT. Chez les sujets contrôles, il y avait un patron réciproque d'influences corticospinales (PEM supérieurs en position d'extension dans les extenseurs et vice-versa pour les fléchisseurs). Quant à la plupart des sujets post-AVC ayant un niveau clinique élevé de spasticité, la facilitation corticospinale dans les motoneurones des fléchisseurs et extenseurs était supérieure en position de flexion (patron de co-facilitation). Les résultats démontrent que la spasticité est associée à des changements substantiels des influences corticospinales sur les motoneurones des fléchisseurs et des extenseurs du coude.

Contrôle cortico-spinal des mouvements volontaires du coude

Il existe plusieurs théories du contrôle moteur, chacune présumant qu’une différente variable du mouvement est réglée par le cortex moteur. On trouve parmi elles la théorie du modèle interne qui a émis l’hypothèse que le cortex moteur programme la trajectoire du mouvement et l’activité électromyographique (EMG) d’une action motrice. Une autre, appelée l’hypothèse du point d’équilibre, suggère que le cortex moteur établisse et rétablisse des seuils spatiaux; les positions des segments du corps auxquelles les muscles et les réflexes commencent à s’activer. Selon ce dernier, les paramètres du mouvement sont dérivés sans pré-programmation, en fonction de la différence entre la position actuelle et la position seuil des segments du corps. Pour examiner de plus près ces deux théories, nous avons examiné l’effet d’un changement volontaire de l’angle du coude sur les influences cortico-spinales chez des sujets sains en employant la stimulation magnétique transcrânienne (TMS) par-dessus le site du cortex moteur projetant aux motoneurones des muscles du coude. L’état de cette aire du cerveau a été évalué à un angle de flexion du coude activement établi par les sujets, ainsi qu’à un angle d’extension, représentant un déplacement dans le plan horizontal de 100°. L’EMG de deux fléchisseurs du coude (le biceps et le muscle brachio-radial) et de deux extenseurs (les chefs médial et latéral du triceps) a été enregistrée. L’état d’excitabilité des motoneurones peut influer sur les amplitudes des potentiels évoqués moteurs (MEPs) élicitées par la TMS. Deux techniques ont été entreprises dans le but de réduire l’effet de cette variable. La première était une perturbation mécanique qui raccourcissait les muscles à l'étude, produisant ainsi une période de silence EMG. La TMS a été envoyée avec un retard après la perturbation qui entraînait la production du MEP pendant la période de silence. La deuxième technique avait également le but d’équilibrer l’EMG des muscles aux deux angles du coude. Des forces assistantes ont été appliquées au bras par un moteur externe afin de compenser les forces produites par les muscles lorsqu’ils étaient actifs comme agonistes d’un mouvement. Les résultats des deux séries étaient analogues. Un muscle était facilité quand il prenait le rôle d’agoniste d’un mouvement, de manière à ce que les MEPs observés dans le biceps fussent de plus grandes amplitudes quand le coude était à la position de flexion, et ceux obtenus des deux extenseurs étaient plus grands à l’angle d’extension. Les MEPs examinés dans le muscle brachio-radial n'étaient pas significativement différents aux deux emplacements de l’articulation. Ces résultats démontrent que les influences cortico-spinales et l’activité EMG peuvent être dissociées, ce qui permet de conclure que la voie cortico-spinale ne programme pas l’EMG à être générée par les muscles. Ils suggèrent aussi que le système cortico-spinal établit les seuils spatiaux d’activation des muscles lorsqu’un segment se déplace d’une position à une autre. Cette idée suggère que des déficiences dans le contrôle des seuils spatiaux soient à la base de certains troubles moteurs d’origines neurologiques tels que l’hypotonie et la spasticité.

Développement et validation d'un modèle de simulation numérique personnalisé à une athlète de plongeon

Les entraîneurs en sports acrobatiques disposent de peu d’outils permettant d’améliorer leur compréhension des saltos vrillés et la performance des athlètes. L’objectif de ce mémoire était de développer un environnement graphique de simulation numérique réaliste et utile des acrobaties aériennes. Un modèle composé de 17 segments et de 42 degrés de liberté a été développé et personnalisé à une athlète de plongeon. Un système optoélectronique échantillonné à 300 Hz a permis l’acquisition de huit plongeons en situation réelle d’entraînement. La cinématique articulaire reconstruite avec un filtre de Kalman étendu a été utilisée comme entrée du modèle. Des erreurs quadratiques moyennes de 20° (salto) et de 9° (vrille) entre les performances simulées et réelles ont permis de valider le modèle. Enfin, une formation basée sur le simulateur a été offerte à 14 entraîneurs en sports acrobatiques. Une augmentation moyenne de 11 % des résultats aux questionnaires post-test a permis de constater le potentiel pédagogique de l’outil pour la formation.

The Control of Human Arm Movement Models and Mechanical Constraints

A serial-link manipulator may form a mobile closed kinematic chain when interacting with the environment, if it is redundant with respect to the task degrees of freedom (DOFs) at the endpoint. If the mobile closed chain assumes a number of configurations, then loop consistency equations permit the manipulator and task kinematics to be calibrated simultaneously using only the joint angle readings; endpoint sensing is not required. Example tasks include a fixed endpoint (0 DOF task), the opening of a door (1 DOF task), and point contact (3 DOF task). Identifiability conditions are derived for these various tasks.

Video stimuli reduce object-directed imitation accuracy: a novel two-person motion-tracking approach

Imitation is an important form of social behavior, and research has aimed to discover and explain the neural and kinematic aspects of imitation. However, much of this research has featured single participants imitating in response to pre-recorded video stimuli. This is in spite of findings that show reduced neural activation to video vs. real life movement stimuli, particularly in the motor cortex. We investigated the degree to which video stimuli may affect the imitation process using a novel motion tracking paradigm with high spatial and temporal resolution. We recorded 14 positions on the hands, arms, and heads of two individuals in an imitation experiment. One individual freely moved within given parameters (moving balls across a series of pegs) and a second participant imitated. This task was performed with either simple (one ball) or complex (three balls) movement difficulty, and either face-to-face or via a live video projection. After an exploratory analysis, three dependent variables were chosen for examination: 3D grip position, joint angles in the arm, and grip aperture. A cross-correlation and multivariate analysis revealed that object-directed imitation task accuracy (as represented by grip position) was reduced in video compared to face-to-face feedback, and in complex compared to simple difficulty. This was most prevalent in the left-right and forward-back motions, relevant to the imitator sitting face-to-face with the actor or with a live projected video of the same actor. The results suggest that for tasks which require object-directed imitation, video stimuli may not be an ecologically valid way to present task materials. However, no similar effects were found in the joint angle and grip aperture variables, suggesting that there are limits to the influence of video stimuli on imitation. The implications of these results are discussed with regards to previous findings, and with suggestions for future experimentation.

Artroscopia do joelho de ovinos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Cultura de condrócitos em arcabouço tridimensional: hidrogel de alginato

OBJETIVOS: O presente estudo teve como objetivo cultivar condrócitos retirados da articulação do joelho de coelhos encapsulados em hidrogel de alginato (HA) e caracterizar a produção de matriz extracelular (ECM). MÉTODOS: A cartilagem articular foi removida do joelho de coelhos, com três a seis meses, fragmentada em pedaços de 1mm e submetida à digestão enzimática. Uma concentração de 1x106 céls/mL foram ressuspensas em uma solução de alginato de sódio a 1,5% (w/v), em seguida fez-se o processo de gelatinização em CaCl2 (102 mM), permitindo a formação do HA e cultivo em meio DMEM-F12 durante quatro semanas. A distribuição das células e a ECM foram acessadas através das secções histológicas coradas com e azul de toluidina hematoxilina e eosina (HE). RESULTADOS: Houve um aumento no número e na viabilidade dos condrócitos durante as quatro semanas de cultura. Através das análises histológicas dos HAs corados com azul de toluidina e HE foi possível observar a distribuição definida dos condrócitos no hidrogel, assemelhando-se a grupos isógenos e formação de matriz territorial. CONCLUSÃO: Este estudo demonstrou a eficiência do HA como arcabouço para ser usado na cultura de condrócitos, constituindo uma alternativa no reparo de lesões na cartilagem articular.

Velocidade ideal da esteira para estimular passadas do andar em bebês

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)