Relationship between fluid-attenuated inversion-recovery (FLAIR) signal intensity and inflammatory mediator's levels in the hippocampus of patients with temporal lobe epilepsy and mesial temporal sclerosis / Correlação da intensidade do sinal em FLAIR e os níveis de mediadores inflamatórios no hipocampo de pacientes com epilepsia do lobo temporal e esclerose mesial temporal

We investigated a relationship between the FLAIR signal found in mesial temporal sclerosis (MTS) and inflammation. Twenty nine patients were selected through clinical and MRI analysis and submitted to cortico-amygdalo-hippocampectomy to seizure control. Glutamate, TNFα, IL1, nitric oxide (NO) levels and immunostaining against IL1β and CD45 was performed. Control tissues (n=10) were obtained after autopsy of patients without neurological disorders. The glutamate was decreased in the temporal lobe epilepsy (TLE) -MTS group (p<0.001), suggesting increased release of this neurotransmitter. The IL1β and TNFα were increased in the hippocampus (p<0.05) demonstrating an active inflammatory process. A positive linear correlation between FLAIR signal and NO and IL1β levels and a negative linear correlation between FLAIR signal and glutamate concentration was found. Lymphocytes infiltrates were present in hippocampi of TLE patients. These data showed an association between hippocampal signal alteration and increased inflammatory markers in TLE-MTS.

Este estudo foi delineado para investigar a presença de relação entre a intensidade de sinal em FLAIR e níveis de citocinas, óxido nítrico (NO) e glutamato no hipocampo de pacientes com epilepsia do lobo temporal refratária, associada com esclerose mesial (TLE-MTS). Vinte e nove pacientes foram selecionados através de análise clínica e de ressonância magnética (RM) que foram submetidos a cortico-amigdalo-hipocampectomia para o controle das crises. Os níveis de glutamato foram avaliados por HPLC, as citocinas TNFα e IL1β por ELISA e os níveis de NO via NO system. Avaliamos também por imuno-histoquímica a expressão de IL1β e CD45 em tecidos controles e com esclerose. Tecido controle foi obtido após autópsia de indivíduos mortos sem disfunções inflamatórias e neurológicas (n=10). A concentração de glutamato se mostrou reduzida no tecido TLE-MTS (p<0,001) sugerindo aumento na liberação desse neurotransmissor. TNFα e IL1β também apresentaram níveis elevados no hipocampo dos pacientes (p<0,05), demonstrando um processo inflamatório crônico. Houve uma correlação linear positiva entre a intensidade do sinal em FLAIR e os níveis de NO e IL1β. Em contraste, uma correlação linear negativa foi encontrada entre a intensidade do sinal em FLAIR e níveis de glutamato no hipocampo com esclerose. Infiltrado linfocitário hipocampal também foi visualizado pela imuno-marcação com CD45 em pacientes com TLE-MTS. Esses dados mostraram uma associação entre alteração de sinal na RM e marcadores inflamatórios em pacientes com TLE-MTS.

Rasmussen Encephalitis: longterm outcome after surgery / Encefalite de Rasmussen: avaliação de resultados depois da cirurgia

BACKGROUND AND PURPOSE: Rasmussen Encephalitis (RE) is characterized by intractable epilepsy, progressive hemiparesis and unilateral hemispheric atrophy. The progression of the symptoms usually occurs within months to few years. Antiepileptic drugs are usually not effective to control disease progression and epilepsy surgery in the form of hemispheric disconnection has been considered the treatment of choice. This work describes the clinical and electrographic analyses, as well as the post-operative evolution of patients with RE. PATIENTS AND METHODS: This work includes all the patients with RE evaluated from January 1995 to January 2008 by the Ribeirão Preto Epilepsy Surgery Program (CIREP) considering demographic data, interictal and ictal electroencephalographic (EEG) findings; anatomo-pathological findings and clinical outcome. RESULTS: Twenty-five patients were evaluated, thirteen were female. Mean age of epilepsy onset was 4.4±2.0 years. There were no differences between patients with slow and fast evolution with respect to age of epilepsy onset (p=0.79), age at surgery (p=0.24), duration of epilepsy (0.06), and follow-up (p=0.40). There were no correlations between the presence of bilateral EEG abnormalities or the absence of spikes and post-operative seizure outcome (p=0.06). Twenty-three patients underwent surgery. The mean follow-up was 75.3 months. Eleven patients had total seizure control. Twelve individuals persisted with seizures consisting of mild facial jerks (6 patients), occasional hemigeneralized tonic-clonic seizures (3 patients), and frequent tonic-clonic seizures (3 patients). Mental and language impairment was observed in 15 and 12 patients, after surgery, respectively. CONCLUSIONS: This retrospective study reported the clinical and electrographic analysis, as well as the evolution of 23 patients with RE. Fourteen patients achieved satisfactory seizure control, three patients had partial response to surgery, and five patients had maintenance of the pre-operative condition. All patients with left side involvement presented with some language and cognitive disturbance.

INTRODUÇÃO E OBJETIVOS: A Encefalite de Rasmussen (ER) é caracterizada por epilepsia intratável, hemiparesia progressiva e atrofia hemisférica unilateral. A progressão dos sintomas geralmente ocorre em meses ou poucos anos. As drogas antiepilépticas são usualmente ineficazes no controle da progressão da doença e o tratamento cirúrgico, com desconexão hemisférica tem sido considerado o tratamento de escolha. Neste trabalho descreveremos os achados clínicos e eletrográficos, assim como a evolução pós-operatória de pacientes com ER. PACIENTES E MÉTODOS: foram incluídos todos os pacientes com ER avaliados no período de janeiro de 1995 a janeiro de 2008, no Centro de Cirurgia de Epilepsia de Ribeirão Preto (CIREP), sendo considerados os dados demográficos, os achados do eletrencefalograma (EEG) interictal e ictal, resultado anatomo-patológico e o seguimento clínico. RESULTADOS: Vinte e cinco pacientes foram avaliados, 13 eram do sexo feminino. A idade média de início da epilepsia foi de 4.4±2.0 anos. Não houve diferenças significativas entre os pacientes com evolução lenta ou rápida considerando-se a idade de início da epilepsia (p=0,79), idade da cirurgia (p=0,24), duração da epilepsia (p=0,06) e tempo de seguimento (p=0,40). Não houve correlação entre a presença de alterações bilaterais ou ausência de descargas ao EEG e o seguimento pós-operatório (p=0,06). Vinte e três pacientes foram submetidos à cirurgia. O tempo médio de seguimento foi de 75,3 meses. Onze pacientes evoluíram com controle total das crises. Doze pacientes permaneceram com crises que consistiram de clonias faciais sutis (6 pacientes), crises tônico-clônicas hemigeneralizadas ocasionais (3 pacientes) ou crises tônico-clônicas frequentes (3 pacientes). Alterações cognitivas e de linguagem foram observadas em 15 e 12 pacientes após a cirurgia, respectivamente. CONCLUSÕES: este estudo retrospectivo relatou os achados clínicos, eletrográficos e a evolução de 23 pacientes. Controle satisfatório das crises foi obtido em 14 pacientes. Três pacientes tiveram resposta parcial com a cirurgia e cinco pacientes mantiveram o quadro pré-operatório. Todos os pacientes com envolvimento do hemisfério cerebral esquerdo evoluíram com distúrbio de linguagem e cognitivo.

Nestin down-regulation of cortical radial glia is delayed in rats submitted to recurrent status epilepticus during early postnatal life / Atraso no desaparecimento da nestina na glia radial cortical de ratos submetidos a recorrentes status epilepticus durante o desenvolvimento pós-natal precoce

OBJECTIVE: Nestin is temporarily expressed in several tissues during development and it is replaced by other protein types during cell differentiation process. This unique property allows distinguishing between undifferentiated and differentiated cells. This study was delineated to analyze the temporal pattern of nestin expression in cortical radial glial cells of rats during normal development and of rats submitted to recurrent status epilepticus (SE) in early postnatal life (P). METHOD: Experimental rats were submitted to pilocarpine-induced SE on P7-9. The cortical temporal profile of nestin was studied by immunohistochemistry at multiple time points (P9, P10, P12, P16, P30 and P90). RESULTS: We observed delayed nestin down-regulation in experimental rats of P9, P10, P12 and P16 groups. In addition, few radial glial cells were still present only in P21 experimental rats. CONCLUSION: Our results suggested that SE during early postnatal life alters normal maturation during a critical period of brain development.

OBJETIVO: A nestina, temporariamente expressa em diversos tecidos durante o desenvolvimento, é substituída no processo de diferenciação celular, o que permite a distinção entre células diferenciadas e indiferenciadas. O objetivo deste estudo foi verificar o padrão temporal da expressão da nestina nas células da glia radial cortical de ratos durante o desenvolvimento normal e nos ratos submetidos a sucessivos status epilepticus (SE) no periodo pós-natal precoce (P). MÉTODO: Os animais foram submetidos ao SE induzido pela pilocarpina em P7-9. O perfil temporal da nestina foi estudado por imuno-histoquímica em P9, P10, P12, P16, P30 e P90. RESULTADOS: Nos ratos experimentais, observamos atraso no desaparecimento da nestina nos grupos P9, P10, P12 e P16. Ainda, encontramos algumas glias radiais corticais apenas em P21 experimental. CONCLUSÃO: Nossos resultados sugerem que o SE durante o desenvolvimento pós-natal precoce altera o processo de maturação durante um periodo crítico do desenvolvimento encefálico.

The pilocarpine model of epilepsy: what have we learned?

The systemic administration of a potent muscarinic agonist pilocarpine in rats promotes sequential behavioral and electrographic changes that can be divided into 3 distinct periods: (a) an acute period that built up progressively into a limbic status epilepticus and that lasts 24 h, (b) a silent period with a progressive normalization of EEG and behavior which varies from 4 to 44 days, and (c) a chronic period with spontaneous recurrent seizures (SRSs). The main features of the SRSs observed during the long-term period resemble those of human complex partial seizures and recurs 2-3 times per week per animal. Therefore, the pilocarpine model of epilepsy is a valuable tool not only to study the pathogenesis of temporal lobe epilepsy in human condition, but also to evaluate potential antiepileptogenic drugs. This review concentrates on data from pilocarpine model of epilepsy.

A administração sistêmica do potente agonista muscarínico pilocarpina em ratos promove alterações comportamentais e eletrográficas que podem ser divididas em três períodos distintos: (a) período agudo o animal evolui progressivamente para o status epilepticus, que perdura por até 24h; (b) período silencioso, caracterizado pela normalização progressiva do comportamento e do EEG e pode ter uma duração de 4 a 44 dias; período crônico, aparecimento de crises epilépticas espontâneas e recorrentes (SRSs). As características das SRSs observadas nos animas durante o período crônico são semelhantes às crises parciais complexas dos seres humanos e recorrem de 2-3 vezes por semana/animal. Além disso, o modelo de epilepsia induzido pela pilocarpina é válido não somente para se estudar a patogênese da epilepsia do lobo temporal em humanos como também para se testar a viabilidade de drogas antiepilépticas. Esse artigo de revisão aborda diversos aspectos do modelo de epilepsia induzido pela pilocarpina.

Neurogenesis induced by seizures in the dentate gyrus is not related to mossy fiber sprouting but is age dependent in developing rats / A neurogênese induzida por crises no giro denteado não está relacionada ao brotamento de fibras musgosas, mas é dependente da idade, em ratos durante o desenvolvimento

Neurogenesis in the dentate gyrus (DG) has attracted attention since abnormal supragranular mossy fiber sprouting occurs in the same region, in temporal lobe epilepsy. Thus, we submitted developing rats to pilocarpine-induced status epilepticus (SE) to study the relationship between neurogenesis and mossy fiber sprouting. Groups were submitted to SE at: I-P9, II-P7, P8 and P9, III-P17 e IV-P21. Neurogenesis was quantified using BrdU protocol and confirmed through double staining, using neuronal pentraxin. Other animals were monitored by video system until P120 and their brain was studied (Timm and Nissl staining). The neurogenesis at P17 (p=0.007) and P21 (p=0.006) were increased. However, only P21 group showed recurrent seizures and the mossy fiber sprouting in the same region, during adult life, while P17 did not. Thus, our results suggest that neurogenesis is not related to mossy fiber sprouting neither to recurrent spontaneous seizures in pilocarpine model.

A neurogênese no giro dentado tem atraído atenção já que ela ocorre na mesma região do hipocampo que o brotamento das fibras musgosas, na epilepsia do lobo temporal. Assim, submetemos ratos em desenvolvimento ao status epilepticus induzido (SE) por pilocarpine. Grupos foram submetidos em I-P9, II-P7, P8, P9; III-P17 e IV-P21. A neurogênese foi observada usando o protocolo do BrdU e confirmada por dupla marcação com pentraxina neuronal. Outros animais foram monitorados até P120 e seus cérebros analisados (Nissl e Timm). A neurogênese nos grupos P17 (p=0,007) e P21 (p=0,006) aumentaram. Entretanto, o P21 apresentou crises espontâneas e brotamento de fibras musgosas, na mesma região onde ocorreu a neurogênese, enquanto o grupo P17 apresentou somente aumento na neurogênese. Assim, nossos resultados sugerem que o fenômeno da neurogênese não está relacionado com o brotamento de fibras musgosas nem com o aparecimento de crises espontâneas e recorrentes no modelo da pilocarpina.

Estudo comparativo entre enxerto autógeno e enxerto muscular coberto com tubo de veia autógeno em nervos tibiais de ratos wistar, utilizando o fluoro-gold® como marcador neuronal / Comparative study between autogenous graft and muscular graft covered with autogenous vein tube in wistar rats' tibial nerves using the fluoro-gold® as a neuronal marker

Este trabalho teve como objetivo o estudo da regeneração nervosa através da contagem de neurônios comparando duas técnicas cirúrgicas no tratamento da perda de substância nervosa nos membros inferiores em 15 ratos. Inicialmente obteve-se tubo de veia de 12mm de comprimento retirado da jugular externa esquerda. A seguir, opera-se os dois membros inferiores, expondo o nervo tibial de cada lado e ressecando um segmento de 8 mm do nervo, simulando, ao mesmo tempo, a perda de substância e a obtenção do enxerto nervoso autógeno. A reparação da perda de substância do lado esquerdo consistiu numa enxertia convencional simples para a reparação de lesão nervosa por meio de sutura microcirúrgica. A do membro inferior direito foi pela tubulização com 8 mm de enxerto de músculo quadríceps denaturado com nitrogênio líquido coberto com veia jugular. Após quatro meses, os animais foram submetidos à nova cirurgia para exposição dos nervos tibiais ao marcador neuronal Fluoro Gold®. Após 48 horas, foram perfundidos e o segmento medular entre L3 e S1 foi removido e posteriormente cortado em secções de 40 æm. Houve contagem neuronal de todos os cortes e não foram verificadas diferenças estatísticas entre as duas técnicas cirúrgicas.

The purpose of this work was to study nervous regeneration through neurons counts by comparing two surgical techniques for addressing nervous gaps on 15 rats' lower limbs. Initially, a 12-mm long vein tube from the left outer jugular was obtained, and then both lower limbs are operated, exposing the tibial nerve at each side and performing a resection of an 8-mm nerve segment, at the same time simulating a gap and an autogenous nerve graft. Left gap repair consisted of a usual conventional graft for nervous injury repair by means of microsurgical suture. The gap repair on right lower limbs was made through quadriceps muscle, treated with liquid nitrogen, covered with an 8-mm tube of jugular vein. After four months, the animals were submitted to a new surgery for exposing tibial nerves to the Fluoro-Gold® neuronal marker. After 48 hours, the rats were perfused and medullar segment between L3 and S1 was removed and subsequently cut into 40æm sections. Neurons on all sections were counted, and no statistical differences were found between both surgical techniques.

Effect of aerobic physical exercise in pinealectomized animals submitted to the pilocarpine model of epilepsy

OBJECTIVE: To better clarify the positive effects of physical exercise in the epilepsy, we analyzed the effect of the pinealectomy in animals with temporal lobe epilepsy (TLE) induced by pilocarpine submitted to an aerobic physical program. MATERIAL AND METHODS: Forty adults Wistar rats were used: 1) PX + CHRONIC - Pinealectomized animals (PX) with TLE (CHRONIC) without exercise (n = 9); 2) PX + CHRONIC + EXERCISE - submitted to an aerobic physical exercise program (n = 5); 3) CHRONIC - without exercise (n = 8); 4) CHRONIC + EXERCISE (n = 8); 5) CTRL - control without exercise (n = 5); 6) CTRL + EXERCISE (n = 5). The physical exercise program consisted of 1 hour of treadmill, 5 days/week, during 30 days, at 60 percent VO2max. The Nissl and neo-Timm methods were used. RESULTS: The pinealectomy increased the frequency of seizures in animals with epilepsy. It was observed a reduction of the neuronal death and mossy fiber sprouting in the animals with epilepsy submitted to an aerobic physical exercise program. However, the physical exercise program did not modify the frequency of the seizures in the pinealectomized animals.

OBJETIVO: Buscando elucidar os efeitos positivos do exercício físico aeróbio na epilepsia, analisamos a influên-cia da pinealectomia em animais com epilepsia do lobo temporal (ELT) induzida por pilocarpina e submetidos a um programa de exercício físico. MATERIAL E MÉTODOS: Quarenta ratos Wistar adultos foram usados: 1) PX + CRÕNICO - pinealectomizados (PX) com ELT (CRÕNICO) sem exercício (n = 9); 2) PX + CRÕNICO + EXERCíCIO - submetidos a um programa de exercício físico aeróbio (n = 5); 3) CRÕNICO - sem exercício (n = 8); 4) CRÕNICO + EXERCíCIO (n = 8); 5) CTRL - controle sem epilepsia, sem exercício (n = 5); 6) CTRL + EXERCíCIO (n = 5). O programa de exercício físico consistiu de corrida em esteira, 5 dias/semana (30 dias) a 60 por cento VO2max. Os métodos de Nissl e neo-Timm foram utilizados. RESULTADOS: A pinealectomia aumentou a freqüência de crises em animais com epilepsia. Foi observada uma diminuição da morte neuronal e do brotamento de fibras musgosas em animais com epilepsia, submetidos ao programa de exercício físico. Entretanto, este programa não alterou a freqüência de crises em animais pinealectomizados.

Efeito neuroprotetor da melatonina e N-acetilserotonina na epileptogênese e no controle de crises em animais submetidos ao modelo da pilocarpina / Neuroprotector effect of melatonin and N-acetilserotonin in the epileptogenesis and in the control of seizures in animals submitted to the pilocarpine model

PURPOSE: The aim of this research was to study the effects of treatment with melatonin and N-acetilserotonin in the development of pilocarpina model of epilepsy in adult male rats. METHODS: Part I - The animals were divided in 4 groups: SALINE - animals that received only saline; SE - animals submitted to status epilepticus (SE); NAS + SE - animals that received pre-treatment with N-acetylserotonin and were submitted to SE and MEL + SE - animals that received pre-treatment with melatonin and were submitted to SE. Part II - The animals were divided in 6 groups: SALINE - animals that received only saline; SE - animals submitted to status epilepticus (SE); PX + SE - animals submitted to pinealectomy and to SE 7 days later; SH + SE - animals submitted to sham-surgery and to SE 7 days later; SE + NAS - animals submitted to SE and treated with N-acetylserotonin (2,5 mg/kg), 30 min, 1 h, 2 h, 4 h, 6 h, 12 h, 24 h, 36 h and 48 h after the SE and SE + MEL - animals submitted to SE and treated with melatonin (2,5 mg/kg), 30 min, 1 h, 2 h, 4 h, 6 h, 12 h, 24 h, 36 h and 48 h after the SE. Following the treatment the animals were continuously video-recorded for 60 days. The behavioral parameters were observed: latency for the SE in minutes, latency for the first spontaneous seizures (ie, duration of the silent period), number of spontaneous seizures during the chronic period and mortality. Five animals per group were perfused for neo-Timm assay. RESULTS: Part I - The animals treated with melatonin and N-acetylserotonin presented an increased of latency for the status epilepticus and decreased number of spontaneous seizures during the chronic period when compared to SE group. The mortality was reduced 100 percent in animals treated with melatonin and theses animals presented a minor mossy fibers sprouting. Part II - The latency for the first spontaneous seizures and mortality were similar in all groups. The animals treated with melatonin presented...

Effect of glycemic state in rats submitted to status epilepticus during development

O efeito do estado glicêmico sobre o desenvolvimento do status epilepticus (SE) foi estudado em animais de diferentes idades, submetidos ao modelo de epilepsia por pilocarpina. Grupos: I- Ratos com nove dias (P9): IA- Submetidos a 1SE; IB- Tratados com salina; IC- Hiperglicemia induzida; ID- Hiperglicemia induzida+SE; II- Ratos submetidos a 3 episódios consecutivos de SE em P7, P8 e P9; III- Ratos submetidos a 1SE em P17; IV- Ratos submetidos a 1SE em P21. Foram analisados no grupo I a morte celular hipocampal e a expressão do transportador de glicose GLUT3. Os resultados mostraram haver normoglicemia nos grupos IA, IB e II, hipoglicemia no grupo III e hiperglicemia no grupo IV, sendo a glicemia durante o SE, idade dependente. A hiperglicemia induzida durante o SE em P9 protegeu neurônios hipocampais e os grupos IC e ID apresentaram expressão aumentada de GLUT3, mostrando aumento no consumo de glicose pelo hipocampo.

Monoamine responses to acute and chronic aerobic exercise in mormotensive and hypertensive subjects

Objetives: The purpose of the present study was to compare the plasma and serum monoamine levels in sedentary, untrained normotensive and hypertensive men at rest with levels measured after an acute bout of exercise and to compare similar measurements following a 12-week aerobic training program. Place of study: The data obtained for this study was collected from a clinic for the prevention of heart disease and cardiac rehabilitation (FITCOR) and analyzed in the Federal University of Sao Paulo (EPM), Laboratory of Experimental Neurology. Subjects: Two groups of untrained male subjects, i.e., normotensive (N=16) and hypertensive (N=19) were submitted to an acute bout of exercise to analyze the acute effect of exercise on the monoamine levels. To study the chronic effect of exercise (physical training program), some individuals of each group were arranged in two other groups; normotensive (N=11) and hypertensive (N=8). Measurement: Plasma catecholamines and serum serotonin levels were determined by high performance liquid chromatography coupled with electrochemical detection. Results: A significant reduction in diastolic blood pressure at rest was observed in the hypertensive group after the physical training program (p<0.05). Only the mean plasma noradrenaline concentration increased significantly post-exercise in all groups of individuals (acute effect of exercise - p < 0.01 for untrained normotensive and hypertensive; chronic effect of exercise - p < 0.001 for untrained and trained normotensive, p < 0.01 for untrained and trained hypertensive). Conclusion: These data show the beneficial effect of physical exercise in reducing the blood pressure in hypertensive patients, which does not seem to be related to changes in circulating monoamines.