Beta-tubulin expression In the hippocampus Of patients with mesial temporal lobe epilepsy / Expressão de beta-tubulina no hipocampo de pacientes com epilepsia do lobo temporal mesial / Expresión de beta-tubulina en el hipocampo de los pacientes con epilepsia del lóbulo temporal mesial

Introduction: The neuronal loss and abnormal mossy fibers sprouting are frequently observed in patients with mesial temporal lobe epilepsy (MTLE). Beta-tubulin, a cytoskeleton protein, is critical for the maintenance of the neuritic structure. Objective: Considering the axonal reorganization in patients with MTLE, our objective was to analyze the beta-tubulin expression in the hippocampus of these patients. Methods: We evaluated the hippocampus of 38 MTLE patients and seven control cases. Histological sections were submitted to neo-Timm histochemistry to evaluate the sprouting of mossy fiber, and to immunohis- tochemistry for neuronal density evaluation (NeuN) and beta-tubulin expression. Results: The MTLE group showed lower neuronal density than the control group in the granular layer (GL), hilus, CA4, CA3, CA1, and presubiculum. The MTLE group showed higher gray value on the neo-Timm staining when compared to the control group in GL, IML, and outer mo- lecular layer (OML), and sprouting of thicker mossy fibers in the IML. When compared to the control group, group MTLE showed higher beta-tubulin expression in GL and lower expression in CA3 region. The aberrant sprouting of mossy fibers correlated inversely with the beta-tubulin expression in several subs of the hippocampal formation. Conclusions: The differential expression of beta-tubulin in the regions CA3 and GL of the MTLE group, as well as its correlation with neuronal loss and the mossy fiber sprouting, suggests a possible role of this protein in the neuropathological changes that occur in the hippocampus in chronic cases of MTLE.

Introdução: A perda neuronal e o brotamento anormal de fibras musgosas são observados com frequência em pacientes com epilepsia do lobo temporal mesial (ELTM). A beta-tubulina, uma proteína do citoesqueleto, é essencial para a manutenção da estrutura neurítica. Objetivo: Considerando a reorganização axonal nos pacientes com ELTM, nosso objetivo foi analisar a expressão de beta-tubulina no hipo- campo desses pacientes. Métodos: Foram avaliados 38 hipocampos de pacientes com ELTM e sete casos controle. Cortes histológicos foram submetidos à histoquímica de neo-Timm para avaliação do neobrotamento de fibras musgosas e à imuno-histoquímica para avaliações da densidade neuronal (NeuN) e da expressão de beta-tubulina. Resultados: O grupo ELTM apresentou menor densidade neuronal do que o grupo controle na camada granular (CG), hilo, CA4, CA3, CA1 e no pró-subículo. O grupo ELTM apresentou maior valor de cinza na coloração neo-Timm com relação ao grupo controle na CG, CMI e camada molecular externa (CME) e neobrotamento mais espesso de fibras musgosas na CMI. O grupo ELTM apresentou maior expressão de beta-tubulina na CG e menor expressão na região de CA3, quando comparado ao grupo controle. O neobrotamento aberrante de fibras musgosas correlacionou-se inversamente com a expressão de beta-tubulina em diversos subcampos da formação hipocampal. Conclusões: A expressão diferencial da beta-tubulina nas regiões da CA3 e CG do grupo ELTM, assim como suas correlações com a perda neuronal e o neobrotamento de fibras musgosas sugerem uma possível participação dessa proteína nas alterações neuropatológicas que ocorrem no hipocampo nos casos crônicos de ELTM.

Introducción: La pérdida neuronal y la brotación anormal de fibras musgosas se observan con frecuencia en los pacientes con epilepsia del lóbulo temporal mesial (ELTM). La beta-tubulina, una proteína del citoesqueleto, es crítica para el mantenimiento de la estructura neurítica. Objetivo: Teniendo en cuenta la reorganización axonal en pacientes con ELTM, nuestro objetivo fue analizar la expresión de beta-tubulina en el hipocampo de estos pacientes. Métodos: Se evaluó el hipocampo de 38 pacientes con ELTM y siete casos de control. Cortes histológicos fueron sometidos a la histoquímica neo-Timm para evaluar la brotación de fibras musgosas, y a inmunohistoquímica para la evaluación de la densidad neuronal (NeuN) y la expresión de beta-tubulina. Resultados: El grupo ELTM mostró una menor densidad neuronal que el grupo control en la capa granular (CG), hilo, CA4, CA3, CA1 y pró-subículo. El grupo ELTM mostró mayor valor de gris en la tinción neo-Timm en comparación con el grupo control en CG, CMI y en la capa externa molecular (CME), y la brotación de fibras musgosas más gruesas en la CMI. El grupo ELTM mostró una mayor expresión de beta- tubulina en CG y expresión más baja en la región CA3, cuando se compara con el grupo control. La brotación aberrante de fibras musgosa está inversamente correlacionada con la expresión de beta-tubulina en varios subcampos de la formación del hipocampo. Conclusiones: La expresión diferencial de beta-tubulina en las regiones CA3 y CG del grupo ELTM, así como su correlación con la pérdida neuronal y el surgimiento de fibras musgosas, sugiere un posible papel de esta proteína en los cambios neuropatológicos que se producen en el hipocampo en los casos crónicos de ELTM.

Different levels of MT-I/II between patients with MTLE with or without seizure generalization: does hippocampal MT-I/II affects seizure spread, or does seizure spread promotes differential expression of MT-I/II? / Níveis diferentes de MT-I/II entre pacientes com MTLE com ou sem crise generalizada: os níveis hipocampais de MT-I/II afetam o alastramento das crises, ou o alastramento das crises promove expressão diferencial de MT-I/II?

In the central nervous system, zinc is released along with glutamate during neurotransmission and, in excess, can promote neuronal death. Experimental studies have shown that metallothioneins I/II (MT-I/II), which chelate free zinc, can affect seizures and reduce neuronal death after status epilepticus. Our aim was to evaluate the expression of MT-I/II in the hippocampus of patients with temporal lobe epilepsy (TLE). Hippocampi from patients with pharmacoresistant mesial temporal lobe epilepsy (MTLE) were evaluated for expression of MT-I/II and for neuronal, astroglial, and microglial populations. Compared to control cases, MTLE group displayed widespread increase in MT-I/II expression, astrogliosis and reduced neuronal population. MT-I/II levels did not correlate with any clinical variables, but patients with secondary generalized seizures (SGS) had less MT-I/II than patients without SGS. In conclusion, MT-I/II expression was increased in hippocampi from MTLE patients and our data suggest that it may be associated with different seizure spread patterns.

No sistema nervoso central, o zinco é liberado juntamente com o glutamato durante a neurotransmissão e, quando liberado em excesso, pode promover morte neuronal. Estudos indicam que as metalotioneínas I/II (MT-I/II), proteínas quelantes de zinco livre, podem afetar parâmetros relacionados às crises e reduzir a morte neuronal subsequente a um status epilepticus. Nosso objetivo foi avaliar a expressão de MT-I/II no hipocampo de pacientes com epilepsia do lobo temporal (ELT). Hipocampos de pacientes com ELT mesial (ELTM) resistente ao tratamento farmacológico foram avaliados para a expressão de MT-I/II e para as populações neuronal e astroglial. Quando comparadas com o grupo controle, pacientes com ELTM apresentaram aumento na expressão de MT-I/II, astrogliose e redução na densidade neuronal. Não foram observadas correlações entre os níveis de MT-I/II e as características clínicas dos pacientes, mas pacientes com crises secundariamente generalizadas apresentaram um aumento menor nos níveis de MT-I/II que os pacientes sem estas crises. Em resumo, um aumento na expressão de MT-I/II é observado em pacientes com ELTM e nossos dados sugerem que o aumento pode estar associado a diferentes padrões de crises epilépticas.