Brain glucose metabolism and gray matter volume in retired professional soccer players: a cross-sectional [18F]FDG-PET/MRI study / Metabolismo glicolítico cerebral e volume de substância cinzenta em jogadores de futebol profissionais aposentados: um estudo transversal de [18F]FDG-PET/RM

Abstract Background Professional soccer athletes are exposed to repetitive head impacts and are at risk of developing chronic traumatic encephalopathy. Objective To evaluate regional brain glucose metabolism (rBGM) and gray matter (GM) volume in retired soccer players (RSPs). Methods Male RSPs and age and sex-matched controls prospectively enrolled between 2017 and 2019 underwent neurological and neuropsychological evaluations, brain MRI and [18F]FDG-PET in a 3.0-Tesla PET/MRI scanner. Visual analysis was performed by a blinded neuroradiologist and a blinded nuclear physician. Regional brain glucose metabolism and GM volume were assessed using SPM8 software. Groups were compared using appropriate statistical tests available at SPM8 and R. Results Nineteen RSPs (median [IQR]: 62 [50-64.5] years old) and 20 controls (60 [48-73] years old) were included. Retired soccer players performed worse on mini-mental state examination, digit span, clock drawing, phonemic and semantic verbal fluency tests, and had reduced rBGM in the left temporal pole (pFDR = 0.008) and the anterior left middle temporal gyrus (pFDR = 0.043). Semantic verbal fluency correlated with rBGM in the right hippocampus, left temporal pole, and posterior left middle temporal gyrus (p ≤ 0.042). Cray matter volume reduction was observed in similar anatomic regions but was less extensive and did not survive correction for multiple comparisons (pFDR ≥ 0.085). Individual [18F]FDG-PET visual analysis revealed seven RSPs with overt hypometabolism in the medial and lateral temporal lobes, frontal lobes, and temporoparietal regions. Retired soccer players had a higher prevalence of septum pellucidum abnormalities on MRI. Conclusion Retired soccer players had reduced rBCM and CM volume in the temporal lobes and septum pellucidum abnormalities, findings possibly related to repetitive head impacts.

Resumo Antecedentes Jogadores profissionais de futebol estão expostos a impactos cranianos repetitivos e ao risco de desenvolver encefalopatia traumática crônica. Objetivo Avaliar o metabolismo glicolítico cerebral regional (MCCr) e o volume de substância cinzenta (vSC) em jogadores de futebol aposentados (JFAs). Métodos Jogadores de futebol aposentados masculinos e controles pareados por idade e sexo foram incluídos prospectivamente entre 2017 e 2019. Foram realizadas avaliações neurológica e neuropsicológica, ressonância magnética (RM) e [18F]FDG-PET cerebrais (3.0-Tesla PET/RM). As imagens foram analisadas visualmente por um neurorradiologista e um médico nuclear cegos ao grupo de cada participante. O metabolismo glicolítico cerebral regional e o vSC foram avaliados através do programa SPM8. Os grupos foram comparados através de testes estatísticos apropriados disponíveis em SPM8 e R, de acordo com a distribuição e o tipo dos dados. Resultados Dezenove JFAs (mediana [IIQ]: 62 [50-64.5] anos) e 20 controles (60 [48-73] anos) foram incluídos. Os JFAs tiveram pior desempenho no mini-exame do estado mental e nos testes de dígitos, desenho do relógio, fluência verbal e fluência semântica e apresentaram MCCr significativamente reduzido no polo temporal e no giro temporal médio anterior esquerdos. Fluência semântica (animais) apresentou correlação positiva com MCCr no hipocampo direito, no polo temporal esquerdo e no aspecto posterior do giro temporal médio esquerdo. Menor vSC foi observado nas mesmas regiões, porém este achado não sobreviveu à correção para comparações múltiplas. Análise individual do [18F]FDG-PET cerebral revelou sete JFAs com claro hipometabolismo nas faces medial e lateral dos lobos temporais, nos lobos frontais e nas regiões temporoparietais. Os JFAs apresentaram ainda maior prevalência de anormalidades do septo pelúcido. Conclusão Os JFAs apresentam MCCr e vSC reduzidos nos lobos temporais, além de anormalidades do septo pelúcido, achados possivelmente relacionados a impactos cranianos repetitivos.

Evaluation of 10-minute post-injection 11C-PiB PET and its correlation with 18F-FDG PET in older adults who are cognitively healthy, mildly impaired, or with probable Alzheimer's disease

Objective: Positron emission tomography (PET) allows in vivo evaluation of molecular targets in neurodegenerative diseases, such as Alzheimer's disease. Mild cognitive impairment is an intermediate stage between normal cognition and Alzheimer-type dementia. In vivo fibrillar amyloid-beta can be detected in PET using [11C]-labeled Pittsburgh compound B (11C-PiB). In contrast, [18F]fluoro-2-deoxy-d-glucose (18F-FDG) is a neurodegeneration biomarker used to evaluate cerebral glucose metabolism, indicating neuronal injury and synaptic dysfunction. In addition, early cerebral uptake of amyloid-PET tracers can determine regional cerebral blood flow. The present study compared early-phase 11C-PiB and 18F-FDG in older adults without cognitive impairment, amnestic mild cognitive impairment, and clinical diagnosis of probable Alzheimer's disease. Methods: We selected 90 older adults, clinically classified as healthy controls, with amnestic mild cognitive impairment, or with probable Alzheimer's disease, who underwent an 18F-FDG PET, early-phase 11C-PiB PET and magnetic resonance imaging. All participants were also classified as amyloid-positive or -negative in late-phase 11C-PiB. The data were analyzed using statistical parametric mapping. Results: We found that the probable Alzheimer's disease and amnestic mild cognitive impairment group had lower early-phase 11C-PiB uptake in limbic structures than 18F-FDG uptake. The images showed significant interactions between amyloid-beta status (negative or positive). However, early-phase 11C-PiB appears to provide different information from 18F-FDG about neurodegeneration. Conclusions: Our study suggests that early-phase 11C-PiB uptake correlates with 18F-FDG, irrespective of the particular amyloid-beta status. In addition, we observed distinct regional distribution patterns between both biomarkers, reinforcing the need for more robust studies to investigate the real clinical value of early-phase amyloid-PET imaging.

Progressive supranuclear palsy and corticobasal degeneration: novel clinical concepts and advances in biomarkers / Paralisia supranuclear progressiva e degeneração corticobasal: novos conceitos clínicos e avanços em biomarcadores

ABSTRACT Background: Progressive supranuclear palsy (PSP) and corticobasal degeneration (CBD) are sporadic adult-onset primary tauopathies clinically classified among the atypical parkinsonian syndromes. They are intrinsically related with regard to their clinical features, pathology, biochemistry, and genetic risk factors. Objectives: This review highlights the current knowledge on PSP and CBD, focusing on evolving clinical concepts, new diagnostic criteria, and advances in biomarkers. Methods: We performed a non-systematic literature review through the PubMed database. The search was restricted to articles written in English, published from 1964 to date. Results: Clinicopathologic and in vivo biomarkers studies have broadened PSP and CBD clinical phenotypes. They are now recognized as a range of motor and behavioral syndromes associated with underlying 4R-tauopathy neuropathology. The Movement Disorders Society PSP diagnostic criteria included clinical variants apart from the classical description, increasing diagnostic sensitivity. Meanwhile, imaging biomarkers have explored the complexity of symptoms and pathological processes related to corticobasal syndrome and CBD. Conclusions: In recent years, several prospective or clinicopathologic studies have assessed clinical, radiological, and fluid biomarkers that have helped us gain a better understanding of the complexity of the 4R-tauopathies, mainly PSP and CBD.

RESUMO Antecedentes: A paralisia supranuclear progressiva (PSP) e a degeneração corticobasal (DCB) são taupatias esporádicas primárias clinicamente classificadas no grupo das síndromes parkinsonianas atípicas. Ambas estão intrinsecamente relacionadas no que concerne aos aspectos clínicos, patológicos, bioquímicos e genéticos. Objetivos: Abordar os avanços recentes no conhecimento da PSP e DCB, focando na evolução dos conceitos clínicos, critérios diagnósticos, e avanços em biomarcadores. Métodos: Trata-se de uma revisão não-sistemática através da base de dados PubMed. Foram revisados artigos escritos em língua inglesa, publicados desde 1964 até a presente data. Resultados: Estudos com biomarcadores e análises postmortem ampliaram os fenótipos conhecidos da PSP e DCB. Tais doenças englobam um espectro amplo de síndromes motoras e cognitivas, associadas a neuropatologia tau com isoforma predominante 4R. O atual critério para PSP estabeleceu novas variantes clínicas para além da descrição clássica, aumentando a sensibilidade diagnóstica. Concomitantemente, biomarcadores in vivo exploraram a complexidade dos sintomas e processos patológicos relacionados à síndrome e degeneração corticobasal. Conclusões: Recentemente, alguns estudos prospectivos e clinicopatológicos investigaram aspectos clínicos, radiológicos e de biofluidos, que ajudaram a melhor compreender a heterogeneidade e complexidade clínica das taupatias 4R, sobretudo PSP e DCB.

From clinical phenotype to proteinopathy: molecular neuroimaging in neurodegenerative dementias / Do fenótipo clínico à proteinopatia: a neuroimagem molecular nas demências neurodegenerativas

ABSTRACT Neurodegenerative dementias are characterized by the abnormal accumulation of misfolded proteins. However, its diagnostic criteria are still based on the clinical phenotype. The development of biomarkers allowed in vivo detection of pathophysiological processes. This article aims to make a non-systematic review of the use of molecular neuroimaging as a biomarker. Molecular neuroimaging is based on the use of radiotracers for image acquisition. The radiotracer most used in PET is 18F-fluorodeoxyglucose (FDG), with which it is possible to study the regional brain glucose metabolism. The pattern of regional hypometabolism provides neuroanatomical information on the neurodegenerative process, which, in turn, has a good specificity for each type of proteinopathy. FDG is very useful in the differential diagnosis of neurodegenerative dementias through the regional pattern of involvement, including dementia with Lewy bodies and the spectrum of frontotemporal dementia. More recently, radiotracers with specific ligands to some of the pathological proteins have been developed. Pittsburgh compound B (PIB) labeled with 11C and the ligands that use 18F (florbetapir, florbetaben and flutemetamol) are the most used radiotracers for the detection of insoluble β-amyloid peptide in Alzheimer's disease (AD). A first generation of ligands for tau protein has been developed, but it has some affinity for other non-tau protein aggregates. A second generation has the advantage of having a higher affinity for hyperphosphorylated tau protein, including in primary tauopathies.

RESUMO As demências neurodegenerativas caracterizam-se pelo acúmulo anormal de proteínas mal dobradas. Entretanto, os seus critérios diagnósticos ainda se baseiam no fenótipo clínico. O desenvolvimento de biomarcadores permitiu a detecção in vivo do processo fisiopatológico. O objetivo deste artigo é fazer uma revisão não-sistemática sobre o papel da neuroimagem molecular como biomarcador. A neuroimagem molecular baseia-se no uso de radiotraçadores para aquisição da imagem. O mais usado no PET é o 18F-fluorodeoxiglicose (FDG), com o qual é possível estudar o metabolismo regional de glicose cerebral. O padrão de hipometabolismo regional fornece uma informação neuroanatômica do processo neurodegenerativo que, por sua vez, tem uma boa especificidade para cada tipo de proteinopatia. O PET-FDG é muito útil no diagnóstico diferencial das demências neurodegenerativas através do padrão de acometimento regional, incluindo a demência com corpos de Lewy e o espectro das demências frontotemporais. Mais recentemente, radiotraçadores com ligantes específicos a algumas das proteínas patológicas têm sido desenvolvidos. O composto B de Pittsburgh (PIB) com 11C e os ligantes dos que usam 18F (florbetapir, florbetaben e flutemetamol) são os radiotraçadores mais usados para a detecção de peptídeo β-amiloide insolúvel na doença de Alzheimer (DA). Uma primeira geração de ligantes para proteína tau foi desenvolvida, mas apresenta alguma afinidade a outros agregados proteicos não-tau. Uma segunda geração tem a vantagem de apresentar uma maior afinidade à proteína tau hiperfosforilada, incluindo nas taupatias primárias.

Análise de alterações volumétricas e metabólicas cerebrais nos diferentes subtipos de comprometimento cognitivo leve / Volumetric, metabolic and CSF biomarkers profile in different subtypes of MCI

Introducão: o comprometimento cognitivo leve (CCL) é reconhecido como um estágio transicional sintomático entre o envelhecimento normal e a demência, particularmente a doença de Alzheimer (DA). Apresenta como subtipos principais o amnéstico (CCLa), com comprometimento de memória, e o não amnéstico (CCLna), que apresenta perda de outras funções, principalmente executivas, de atenção, de linguagem e visuoespaciais. Aparentemente o CCLna tem menor taxa de conversão para demências ao longo do tempo que o subtipo amnéstico, particularmente para a DA. Dessa forma, o CCLna poderia apresentar um perfil de biomarcadores diferente do CCLa no momento do diagnóstico. Estudos na literatura investigando o padrão de biomarcadores no CCLna como grupo independente são raros, alguns destes indicando perfil menos relacionado à DA no CCLna que o visto no CCLa. Segundo nosso conhecimento, não há estudos investigando concomitantemente volume e metabolismo cerebrais, além de biomarcadores no LCR de uma mesma amostra de CCLna, em comparação com CCLa e um grupo de idosos cognitivamente normais. Objetivo: investigar as alterações de volume e metabolismo cerebral em grupos de indivíduos com os subtipos amnéstico e não amnésico de CCL, comparativamente a voluntários idosos sem comprometimento cognitivo, com o intuito de avaliar se há concordância entre estas alterações. Avaliou-se ainda possíveis associações entre os perfis dos estudos de imagem com padrões classicamente descritos na para CCL em risco de evolução para DA, investigando ainda a existência de correlações entre destes achados com o dos diferentes biomarcadores no LCR e com dados clínicos. Métodos: cento e quatorze voluntários foram incluídos em três diferentes grupos: gCCLna (N = 38), gCCLa (N = 46) e GC (N = 30). Após entrevista clínica, exame neurológico e classificação por uma bateria de testes neuropsicológicos, estes foram submetidos a exames de RM cerebral (para excluir outras causas de comprometimento cognitivo e...

Introduction: Mild cognitive impairment (MCI) is presumably a transitional stage between normal aging and dementia, particularly Alzheimer's disease (AD). Non-amnestic subtypes (naMCI) present with executive, attention, visuospatial and language dysfunctions. They have a lower conversion rate to dementia compared to amnestic subtypes (aMCI). Investigations regarding biomarker profiles of naMCI as an independent group are scarce. To our knowledge there is no study investigating the brain volumetric and metabolic features, as well as the profile of cerebrospinal fluid (CSF) biomarkers of naMCI patients as a single group in comparison to aMCI and cognitively normal elderly patients (control group - CG). Objective: to investigate the brain volumetric and metabolic changes in individuals presenting amnestic and non-amnestic MCI subtypes in comparison to elderly volunteers without cognitive impairment, aiming to verify if there are agreements between these changes. Possible associations between the imaging profile of these groups and classical patterns of high risk for developing AD were also evaluated, as well as possible correlations between imaging biomarkers, CSF biomarkers and clinical data. Methods: a hundred and fourteen (114) patients were included in three different groups: naMCIg (N = 38), aMCIg (N = 46) and CG (N = 30). Patients underwent brain MRI (in order to exclude other causes of the cognitive impairment but also for VBM analysis) and [18F]FDG-PET. A subsample (naMCIg = 33, aMCIg = 38) also underwent a lumbar puncture in order to assess the profile of amyloid-ß peptide, tau and phosphorylated tau protein levels in the CSF. Results: There was no difference in CSF biomarkers, education years, age, gender and cardiovascular risk factors between the naMCI and aMCI groups, except for a higher prevalence of dyslipidemia in aMCI. The amnestic MCI group had lower rBGM in relation to control group in the precuneus, posterior cingulate and...

Efeito da cicatrização induzida no desenvolvimento do tumor de Walker 256 no estômago de ratos / Wound healing effects on the development of gastric cancer induced by Walker 256 tumor in rats

Introdução: A influência da cicatrização de feridas cutâneas a distância no crescimento de neoplasias tem-se mostrado evidente em diversos modelos experimentais de câncer induzidos quimicamente. Em 1998, Oliveira e coloestabeleceram um modelo experimental de inoculação de tumor de Walker 256 no estômago de ratos, tendo estabelecido o mesmo como um modelo para estudo de câncer gástrico experimental. Objetivo: Estudar o efeito da cicatrização de ferida cutânea no crescimento do Tumor de Walker implantado no estômago de ratos. Método: Foramutilizados 14 Rattus Norvegicus albinus,linhagem Wistar; machos, distribuídos, aleatoriamente, em 2 grupos: grupo ferida tumor (GFT) e grupo tumor (GT), sendo então as células tumor ais administradas por gavagem no estômago dos animais (IrJi células em lml) em homogeneizado, no dia O. Na segunda etapa do experimento, uma feridacutânea foi realizada, no 110 dia, no dorso de animais do GFT. Ao 210 dia, os órgãos foram retirados para comparação do crescimento neoplásico. Resultados: Nos animais em que ocorreu implante tumoral, a neoplasia invadiu até a serosa do estômago de 100por cento em todos animais de ambos os grupos, apresentando o mesmo número ( 100 por cento) para o acometimento macroscópico dos estômagos, atingindo toda a extensão do órgão. Conclusão: Ao final do estudo, não houve diferença entre os grupos, ocorrendo crescimento acentuado do tumor em ambos