Dysphagia is a strong predictor of death and functional dependence at three months post-stroke / Disfagia é um forte preditor de morte e dependência funcional três meses após acidente vascular cerebral

ABSTRACT Background: Few Brazilian studies investigated risk factors for dysphagia and associated complications in a large cohort. Objective: To investigate frequency, predictors, and associated outcomes of dysphagia in patients up to three months post-stroke. Methods: Prospective cohort study of consecutively admitted patients in a specialized center for acute stroke. Patients with a transient ischemic attack, subarachnoid hemorrhage, cerebral venous thrombosis, hemorrhagic stroke with secondary cause, non-acute stroke, or those who did not consent to participate were excluded. Swallowing was evaluated by speech language pathologists using Volume-Viscosity Swallow Test. General function at three months post-stroke was assessed using the following instruments: Modified Rankin scale, Barthel Index and Functional Independence Measure. Results: A total of 831 patients were admitted and 305 patients were included according to the inclusion and exclusion criteria. The mean age of patients was 63.6±13.3 years, mean time from stroke to swallowing assessment was 4.2±4.1 days, and 45.2% of the patients had dysphagia. Age (OR=1.02; 95%CI 1.00-1.04; p=0.017), known medical history of obstructive sleep apnea (OR=5.13; 95%CI 1.74-15.15; p=0.003), and stroke severity at hospital admission (OR=1.10; 95%CI 1.06-1.15; p<0.001) were independently associated with dysphagia. Dysphagia (OR=3.78; 95%CI 2.16-6.61; p<0.001) and stroke severity (OR=1.05; 95%CI 1.00-1.09; p=0.024) were independently associated with death or functional dependence at three months. Conclusions: Dysphagia was present in almost half of stroke patients. Age, obstructive sleep apnea, and stroke severity were predictors of dysphagia, which was independently associated with death or functional dependence at three months.

RESUMO Antecedentes: Poucos estudos brasileiros investigaram fatores de risco para disfagia e suas complicações associadas em uma grande coorte. Objetivo: Investigar frequência, preditores e desfechos associados da disfagia em pacientes até três meses após acidente vascular cerebral (AVC). Métodos: Selecionamos pacientes admitidos consecutivamente em um centro especializado em AVC agudo. Excluímos pacientes com ataque isquêmico transitório, hemorragia subaracnóidea, trombose venosa cerebral, AVC hemorrágico de causa secundária, AVC não agudo ou aqueles que não consentiram em participar. A deglutição foi avaliada por fonoaudiólogos, por meio do teste de deglutição de volume-viscosidade. A função geral foi avaliada usando-se escala de Rankin modificada, índice de Barthel e medida de independência funcional. Resultados: Foram admitidos 831 pacientes e incluídos 305. A idade média foi 63,6±13,3 anos, o tempo médio da avaliação foi 4,2±4,1 dias e 45,2% apresentavam disfagia. Idade (razão de chances [OR] 1,02; intervalo de confiança [IC95%] 1,00-1,04; p=0,017), história médica conhecida de apneia obstrutiva do sono (OR=5,13; IC95% 1,74-15,15; p=0,003) e gravidade do AVC na admissão hospitalar (OR=1,10; IC95% 1,06-1,15; p<0,001) foram independentemente associados à disfagia. Disfagia (OR=3,78; IC95% 2,16-6,61; p<0,001) e gravidade do AVC (OR=1,05; IC95% 1,00-1,09; p=0,024) foram independentemente associadas com morte ou dependência funcional em três meses. Conclusões: A disfagia esteve presente em quase metade dos pacientes com AVC. Idade, apneia obstrutiva do sono e gravidade do AVC foram preditores de disfagia, que esteve independentemente associada com morte ou dependência funcional em três meses.

Multimodal quantitative magnetic resonance imaging analysis with individualized postprocessing in patients with drug-resistant focal epilepsy and conventional visual inspection negative for epileptogenic lesions

OBJECTIVES: Approximately one-third of candidates for epilepsy surgery have no visible abnormalities on conventional magnetic resonance imaging. This is extremely discouraging, as these patients have a less favorable prognosis. We aimed to evaluate the utility of quantitative magnetic resonance imaging in patients with drug-resistant neocortical focal epilepsy and negative imaging. METHODS: A prospective study including 46 patients evaluated through individualized postprocessing of five quantitative measures: cortical thickness, white and gray matter junction signal, relaxation rate, magnetization transfer ratio, and mean diffusivity. Scalp video-electroencephalography was used to suggest the epileptogenic zone. A volumetric fluid-attenuated inversion recovery sequence was performed to aid visual inspection. A critical assessment of follow-up was also conducted throughout the study. RESULTS: In the subgroup classified as having an epileptogenic zone, individualized postprocessing detected abnormalities within the region of electroclinical origin in 9.7% to 31.0% of patients. Abnormalities outside the epileptogenic zone were more frequent, up to 51.7%. In five patients initially included with negative imaging, an epileptogenic structural abnormality was identified when a new visual magnetic resonance imaging inspection was guided by information gleaned from postprocessing. In three patients, epileptogenic lesions were detected after visual evaluation with volumetric fluid-attenuated sequence guided by video electroencephalography. CONCLUSION: Although quantitative magnetic resonance imaging analyses may suggest hidden structural lesions, caution is warranted because of the apparent low specificity of these findings for the epileptogenic zone. Conversely, these methods can be used to prevent visible lesions from being ignored, even in referral centers. In parallel, we need to highlight the positive contribution of the volumetric fluid-attenuated sequence.

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.

Closed-loop optogenetic strategy in experimental epilepsy: how affordable Is the implementation of this emergent technique? / Estratégia optogenética de alça fechada na epilepsia experimental: quão acessível é a implementação desta técnica emergente? / Estrategia optogenética de bucle cerrado en la epilepsia experimental: ¿cuán asequible es la aplicación de esta técnica emergente?

To explore complex mechanisms in the brain is an expensive task, which requires a combination of technological development and theoretical advances in neurobiology. In fact, it still is extremely challenging to diagnose accurately and treat some neurological diseases like drug-resistant epilepsy. In some cases, pharmacological interventions, electrical stimulation and surgery in epilepsy can be the specific cause of cognitive impairments and/or psychiatric comorbidities. Therefore, developing more selective strategies to control events produced by abnormal brain activity is mandatory. Our objective was to synthesize and organize information from the literature about the fundamental concepts that support the combination of optogenetics and closed-loop strategies in experimental epilepsy. We also sought to discuss how affordable would be the implementation of these emergent techniques. For this purpose, we first reviewed the literature on the closed-loop optogenetics and its applications for experimental epilepsy. Then, in order to evaluate the feasibility of this approach, we organized the information available in the literature on the materials necessary, and their respective costs. The combination of real-time detection and optogenetics has enormous potential to produce breakthroughs in neuroscience and its use for seizure control will certainly open new possibilities for more effective treatments of epilepsy. Overall, the costs of implementing a robust system with a high temporal precision and accuracy for detection and interference in seizures are relatively small. In addition, costs can be even lower if researchers choose open source hardware tools and software. Therefore, implementation of optogenetics with strategies of closed-loop in experimental epilepsy seems to demand more joint interdisciplinary efforts and innovative scientific questions than financial resources.

Investigar mecanismos complexos no cérebro é uma tarefa dispendiosa, que requer a combinação de desenvolvimento tecnológico e avan- ços teóricos em neurobiologia. De fato, realizar diagnósticos e tratar apropriadamente desordens neurológicas, como epilepsia resistente ao tratamento farmacológico, ainda é um grande desafio. Em alguns casos, as intervenções farmacológicas, a estimulação elétrica e a cirúrgica em epilepsia podem ser as próprias causadoras de prejuízos cognitivos e/ou comorbidades psiquiátricas. Portanto, é mandatório o desenvolvi- mento de estratégias mais seletivas para controlar eventos gerados por atividade anormal do encéfalo. Nosso objetivo foi sintetizar e organizar informações da literatura sobre os conceitos fundamentais que dão suporte à combinação de optogenética e estratégias de alça fechada em epilepsia experimental. Além disso, objetivamos discutir o quão financeiramente acessível seria a implementação dessas novas técnicas. Para isso, primeiramente revisamos a literatura sobre optogenética e estratégias de alça fechada e suas aplicações para epilepsia experimental. Em seguida, com o objetivo de avaliar quão acessível seria essa abordagem, organizamos a informação disponível na literatura sobre os materiais necessários e seus respectivos custos. A combinação de detecção em tempo real e optogenética tem um potencial enorme para produzir avanços em neurociências e seu uso para o controle de crises certamente abrirá novas possibilidades para tratamentos mais eficientes da epilepsia. Em geral, os custos para a implementação de um sistema robusto, com alta precisão temporal e acurácia para detecção e interferência em crises são relativamente pequenos. Além disso, eles podem ser ainda menores se os pesquisadores optarem por ferramentas de hardware e software de fonte aberta. Portanto, a implementação da optogenética com estratégia de alça fechada em epilepsia experimental parece demandar mais esforços interdisciplinares conjuntos e perguntas científicas inovadoras do que recursos financeiros.

Investigar los mecanismos complejos en el cerebro es una tarea costosa, que requiere una combinación de desarrollo tecnológico y los avances teóricos en la neurobiología. De hecho, todavía es um gran desafio diagnosticar con precisión y tratar apropriadamente trastornos neurológicos como la epilepsia resistente al tratamiento farmacológico. En algunos casos, las intervenciones farmacológicas, la estimulación eléctrica y la ciru- gía pueden ser por sí mismas la causa de los deterioros cognitivos y/o comorbilidades psiquiátricas. Por esta razon, es obligatorio el desarrollo de estrategias más selectivas para controlar los eventos producidos por la actividad cerebral anormal. Nuestro objetivo fue sintetizar y organizar la información de la literatura acerca de los conceptos fundamentales que soportan la combinación de la optogenética y estrategias de bucle cerrado en la epilepsia experimental. Además, tratamos de discutir cuán asequible sería la implementación de estas nuevas técnicas. Para ello, primero hemos revisado la literatura sobre la optogenética y las estrategias de bucle cerrado y sus aplicaciones en la epilepsia experimental. Luego, con el fin de evaluar cómo sería este enfoque económico, organizamos la información disponible en la literatura sobre los materiales requeridos y sus costos. La combinación de la detección en tiempo real y la optogenética tiene un enorme potencial para producir avances en la neurociencia y su uso para control de las crisis epilépticas sin duda abrirá nuevas posiblidades para tratamientos más eficaces de la epilepsia. Generalmente, los costos de implementación de un sistema robusto con una alta precisión temporal y la exactitud de detección y de interfencia en las convulsiones son relativamente pequeños. Además, los costos pueden ser incluso más bajos si los pesquisadores eligierenherramientas de hardware y software de código abierto y libre acceso. Por lo tanto, la aplicación de la optogenética con la estrategia de bucle cerrado en la epilepsia experimental parece exigir más esfuerzos interdisciplinarios conjuntos y preguntas científicas innovadoras que recursos financieros.

Inflammatory reaction In epilepsy / Reação inflamatória na epilepsia / Reacción inflamatoria En la epilepsia

Epilepsies are the second most common neurological disease. The pathological mechanisms of this disease are not fully unders- tood. Several studies claim that inflammation plays a significant role both in structural and physiological changes that lead to the emergence of seizures. Although in some epilepsies, such as Rasmussen?s encephalitis, the inflammation has definite importance, in several other epileptic syndromes, the participation of inflammatory reaction still lacks evidence. In such cases, the experimental models are useful for reveal how cytokines, molecules that modulate the inflammatory response, may affect seizures and how seizures may change the expression of these inflammatory molecules. Even with these works, much remains to be clarified with regard to the influence of inflammation on epileptic syndromes. The purpose of this brief review is to discuss the links between inflammatory processes, the origin of crises, and tissue damages in epilepsy.

As epilepsias são a segunda doença neurológica mais frequentes. Os mecanismos patológicos dessa doença ainda não são completamente compreendidos. Vários trabalhos alegam que a inflamação tem um papel importante tanto nas alterações estruturais quanto fisiológicas que levam à geração de crises. Embora em alguns tipos de epilepsia, como a encefalite de Rasmussen, a inflamação tenha importância evidente, em várias outras síndromes epilépticas ainda faltam evidências para confirmar a participação da reação inflamatória. Nesses casos, os modelos experimentais são úteis para revelar como as citocinas, moléculas que modulam a resposta inflamatória, podem afetar as crises e como as crises podem alterar a expressão dessas moléculas inflamatórias. Mesmo com esses trabalhos, muito ainda precisa ser esclarecido com relação à influência da inflamação sobre as síndromes epilépticas. O objetivo desta breve revisão foi discutir as ligações entre os processos inflamatórios, a origem das crises e os danos teciduais na epilepsia.

Las epilepsias son la segunda enfermedad neurológica más común. Los mecanismos patológicos de esta enfermedad no se entienden completamente. Varios estudios afirman que la inflamación juega un papel importante tanto en los cambios estructurales como en los fisiológicos que conducen a la generación de las convulsiones. Aunque en algunos tipos de epilepsia, tales como la encefalitis de Rasmus- sen, la inflamación tiene una importancia evidente, en varios otros síndromes epilépticos todavía carecen de pruebas para confirmar la participación de la reacción inflamatoria. En estos casos, los modelos experimentales son útiles para revelar cómo las citoquinas, molé- culas que modulan la respuesta inflamatoria, pueden afectar a las convulsiones y cómo las convulsiones pueden cambiar la expresión de estas moléculas inflamatorias. Incluso con estos trabajos, queda mucho por aclarar con respecto a la influencia de la inflamación en los síndromes epilépticos. El propósito de esta breve revisión es discutir los vínculos entre los procesos inflamatorios, el origen de la crisis y el daño tisular en la epilepsia.

Early Life Seizures and Their Long-term Impacts on Cognition: The Role of Synaptic Plasticity Dysfunctions as an Underlying Mechanism / Crises na infância e o impacto a longo prazo sobre a cognição: o papel das disfunções da plasticidade sináptica como um mecanismo subjacente

Objective: Symptomatic seizures are frequent events during childhood. Previous studies indicate a relationship between these events and the onset of an epileptic condition. However long-term effects of seizures on neurocognitive function remain poorly understood. Our objective is to develop a conceptual framework linking key clinical and experimental findings with electrophysiological studies attempting to elucidate the mechanisms involved with early life seizures (ELS) outcome. Methods: In this review clinical and experimental studies were addressed to raise the main findings of the literature on ELS long-term consequences. To better understand the neural substrates of cognitive outcome of ELS we have reviewed electrophysiological studies in animals that addressed experimental forms of synaptic plasticity such as long-term potentiation, long-term depression and paired pulse facilitation (LTP, LTD and PPF) and oscillatory patterns in the hippocampus and the prefrontal cortex (PFC) that relate to behavioral and molecular alterations after ELS. Results and conclusions: Evidences from literature indicate that the immature brain may be not as resistant to seizure effects as previously thought. ELS increase hippocampal excitability, enhance the vulnerability to seizures in the adult, and modify the expression of GABA and glutamate receptors. Moreover ELS induce changes in h-channels and CB1 cannabinoid receptors. Frequent seizures during development produce impairment in learning and memory tasks, which relates to LTP impairment and LTD facilitation in the hippocampus. Apparently, frequent ELS could disrupt the molecular mechanisms implicated in synaptic plasticity induction. Studies also indicate the PFC as a key brain region involved in the behavioral and cognitive alterations of ELS. Future studies on ELS could evaluate a broader set of limbic regions and their plasticity mechanisms, contributing to a better understanding on psychiatric comorbidities of the epilepsies.

Objetivo: Crises sintomáticas são eventos frequentes durante a infância. Estudos apontam para uma relação entre estes eventos e o início de uma condição epiléptica. Entretanto os efeitos de longo prazo das crises nas funções cognitivas permanecem pouco compreendidos. Nosso objetivo é desenvolver um arcabouço conceitual relacionando os principais achados clínicos e experimentais com estudos eletrofisiológicos na tentativa de elucidar os mecanismos envolvidos com as consequências das crises epilépticas durante a infância (CEDI). Métodos: Nessa revisão estudos clínicos e experimentais foram abordados levantando-se os principais achados da literatura sobre a evolução das CEDI. Para uma melhor compreensão dos substratos neurais envolvidos nos prejuízos cognitivos causados por CEDI nós revisamos estudos eletrofisiológicos em animais que investigaram formas experimentais de plasticidade sináptica como potenciação de longa duração, depressão de longa duração e facilitação por pulso pareado (LTP, LTD e PPF) e padrões oscilatórios no hipocampo e córtex pré-frontal (CPF) que se relacionam com alterações comportamentais e moleculares após CEDI. Resultados e conclusões: Evidências da literatura indicam que o cérebro imaturo pode não ser tão resistente aos efeitos das crises como se pensava anteriormente. CEDI aumentam a excitabilidade hipocampal, aumentam a vulnerabilidade a crises no adulto, e modificam a expressão de receptores GABA e glutamato. Além do mais CEDI induzem mudanças em canais-h e receptores canabinóides CB1. Crises frequentes durante o desenvolvimento produzem prejuízo em tarefas de aprendizado e memória que se relacionam a diminuição da LTP e facilitação da LTD no hipocampo. Aparentemente, CEDI frequentes podem interferir com os mecanismos moleculares implicados na indução de plasticidade sináptica. Estudos também indicam o CPF como uma região cerebral criticamente envolvida nas alterações comportamentais e cognitivas da CEDI. Estudos futuros em CEDI poderiam avaliar um conjunto mais amplo de regiões límbicas e seus mecanismos plásticos, contribuindo para um melhor entendimento das comorbidades psiquiátricas das epilepsias.

Psychiatric comorbidities in temporal lobe epilepsy: possible relationships between psychotic disorders and involvement of limbic circuits / Comorbidades psiquiátricas na epilepsia do lobo temporal: possíveis relações entre desordens psicóticas e comprometimento de circuitos límbicos

OBJECTIVE: Mounting evidence suggests that the limbic system is pathologically involved in cases of psychiatric comorbidities in temporal lobe epilepsy (TLE) patients. Our objective was to develop a conceptual framework describing how neuropathological and connectivity changes might contribute to the development of psychosis and to the potential neurobiological mechanisms that cause schizophrenia-like psychosis in TLE patients. METHODS: In this review, clinical and neuropathological findings, especially brain circuitry of the limbic system, were examined together to enhance our understanding of the association between TLE and psychosis. Finally, the importance of animal models in epilepsy and psychiatric disorders was discussed. CONCLUSIONS: TLE and psychiatric symptoms coexist more frequently than chance would predict. Damage and deregulation among critical anatomical regions, such as the hippocampus, amygdala, thalamus, and the temporal, frontal and cingulate cortices, might predispose TLE brains to psychosis. Studies of the effects of kindling and injection of neuroactive substances on behavior and electrophysiological patterns may offer a model of how limbic seizures in humans increase the vulnerability of TLE patients to psychiatric symptoms.

OBJETIVO: Existem cada vez mais evidências de que o sistema límbico está envolvido na patologia das comorbidades psiquiátricas em pacientes com epilepsia do lobo temporal (ELT). Nosso objetivo foi elaborar um desenho conceitual descrevendo como aspectos neuropatológicos e de conectividade podem contribuir para o desenvolvimento de psicose em pacientes com ELT. MÉTODOS: Nesta revisão, achados clínicos e neuropatológicos, e especialmente os aspectos da circuitaria límbica, foram examinados em conjunto para auxiliar nossa compreensão sobre a associação entre ELT e psicose. Achados em modelos animais de epilepsia e esquizofrenia também foram levados em consideração. CONCLUSÕES: ELT e comorbidades psiquiátricas coexistem com maior frequência que o predito pela associação ao acaso. Dano e desregulação entre estruturas anatômicas críticas, como hipocampo, amígdala, tálamo, e córtices temporal, frontal e cingulado podem predispor o cérebro com ELT à psicose. Estudos sobre efeitos comportamentais e eletrofisiológicos do abrasamento elétrico e injeções de substâncias neuroativas em modelos animais podem oferecer pistas sobre como crises límbicas em humanos aumentam a vulnerabilidade de pacientes com ELT a sintomas psiquiátricos.

Pathophysiology of mood disorders in temporal lobe epilepsy / Fisiopatologia dos transtornos de humor na epilepsia do lobo temporal

OBJECTIVE: There is accumulating evidence that the limbic system is pathologically involved in cases of psychiatric comorbidities in temporal lobe epilepsy (TLE) patients. Our objective was to develop a conceptual framework describing how neuropathological, neurochemical and electrophysiological aspects might contribute to the development of psychiatric symptoms in TLE and the putative neurobiological mechanisms that cause mood disorders in this patient subgroup. METHODS: In this review, clinical, experimental and neuropathological findings, as well as neurochemical features of the limbic system were examined together to enhance our understanding of the association between TLE and psychiatric comorbidities. Finally, the value of animal models in epilepsy and mood disorders was discussed. CONCLUSIONS:TLE and psychiatric symptoms coexist more frequently than chance would predict. Alterations and neurotransmission disturbance among critical anatomical networks, and impaired or aberrant plastic changes might predispose patients with TLE to mood disorders. Clinical and experimental studies of the effects of seizures on behavior and electrophysiological patterns may offer a model of how limbic seizures increase the vulnerability of TLE patients to precipitants of psychiatric symptoms.

OBJETIVO: Há evidências crescentes do envolvimento do sistema límbico nas comorbidades psiquiátricas associadas à epilepsia do lobo temporal (ELT). Nosso objetivo foi descrever o panorama atual das alterações neuropatológicas, neuroquímicas e eletrofisiológicas que podem contribuir para o desenvolvimento de sintomas psiquiátricos na ELT e explorar possíveis mecanismos neurobiológicos que podem levar ao aparecimento das desordens de humor nesse subgrupo de pacientes. MÉTODOS: Achados clínicos, de modelos experimentais e neuropatológicos foram revistos, assim como características neuroquímicas do sistema límbico foram examinadas em conjunto para auxiliar nossa compreensão sobre a associação entre ELT e transtornos de humor. CONCLUSÕES: A ELT e os sintomas psiquiátricos coexistem numa frequência muito maior do que o acaso poderia sugerir. Alterações e desregulação de redes anatômicas essenciais, além de mudanças plásticas aberrantes ou deficientes, podem predispor o cérebro de pacientes com ELT a transtornos de humor. Estudos experimentais e clínicos sobre o efeito das crises no comportamento e nos padrões eletrofisiológicos podem oferecer um modelo de como as crises límbicas aumentam a vulnerabilidade a sintomas psiquiátricos em pacientes com ELT.

Frequency and predictors of symptomatic intracranial hemorrhage after intravenous thrombolysis for acute ischemic stroke in a Brazilian public hospital

OBJECTIVE: Scarce data are available on the occurrence of symptomatic intracranial hemorrhage related to intravenous thrombolysis for acute stroke in South America. We aimed to address the frequency and clinical predictors of symptomatic intracranial hemorrhage after stroke thrombolysis at our tertiary emergency unit in Brazil. METHOD: We reviewed the clinical and radiological data of 117 consecutive acute ischemic stroke patients treated with intravenous thrombolysis in our hospital between May 2001 and April 2010. We compared our results with those of the Safe Implementation of Thrombolysis in Stroke registry. Univariate and multiple regression analyses were performed to identify factors associated with symptomatic intracranial transformation. RESULTS: In total, 113 cases from the initial sample were analyzed. The median National Institutes of Health Stroke Scale score was 16 (interquartile range: 10-20). The median onset-to-treatment time was 188 minutes (interquartile range: 155-227). There were seven symptomatic intracranial hemorrhages (6.2%; Safe Implementation of Thrombolysis in Stroke registry: 4.9%; p = 0.505). In the univariate analysis, current statin treatment and elevated National Institute of Health Stroke Scale scores were related to symptomatic intracranial hemorrhage. After the multivariate analysis, current statin treatment was the only factor independently associated with symptomatic intracranial hemorrhage. CONCLUSIONS: In this series of Brazilian patients with severe strokes treated with intravenous thrombolysis in a public university hospital at a late treatment window, we found no increase in the rate of symptomatic intracranial hemorrhage. Additional studies are necessary to clarify the possible association between statins and the risk of symptomatic intracranial hemorrhage after stroke thrombolysis.

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.

Neuroimaging in stroke and non-stroke pusher patients / Análise de neuroimagens de pacientes com síndrome do empurrador decorrente de AVC e outras etiologias

Pusher behavior (PB) is a disorder of postural control affecting patients with encephalic lesions. This study has aimed to identify the brain substrates that are critical for the occurrence of PB, to analyze the influence of the midline shift (MS) and hemorrhagic stroke volume (HSV) on the severity and prognosis of the PB. We identified 31 pusher patients of a neurological unit, mean age 67.4±11.89, 61.3 percent male. Additional neurological and functional examinations were assessed. Neuroimaging workup included measurement of the MS, the HSV in patients with hemorrhagic stroke, the analysis of the vascular territory, etiology and side of the lesion. Lesions in the parietal region (p=0.041) and thalamus (p=0.001) were significantly more frequent in PB patients. Neither the MS nor the HSV were correlated with the PB severity or recovery time.

A síndrome do empurrador (SE) é um distúrbio de controle postural que acomete indivíduos com lesões encefálicas. Os objetivos deste estudo foram identificar as estruturas encefálicas envolvidas na SE, analisar a influência dos desvios de linha média (DLM) e volume do hematoma (VH) na gravidade e duração da SE. Dentre os pacientes internados na enfermaria de neurologia, foram identificados 31 pacientes com SE, idade média 67,4±11,89, 61,3 por cento homens. Foram realizados exames neurológico e funcional. As análises das neuroimagens incluíram medidas de VH em pacientes com doença cerebrovascular (DC) hemorrágica, DLM, análise do território vascular, etiologia e lado da lesão. Lesão nas regiões parietal (p=0,041) e talâmica (p=0,001) foram significativamente mais frequentes nos pacientes com SE. Não foi observada correlação dos DLM e volume do hematoma com a gravidade e duração da SE.

O papel das proteínas do citoesqueleto na fisiologia celular normal e em condições patológicas / The role of cytoskeleton proteins in normal cell physiology and in pathological conditions

INTRODUÇÃO: O citoesqueleto é uma complexa rede de proteínas que determina a forma da célula. Ele é fundamental para que ocorra a movimentação celular; proporciona o suporte estrutural e mobilidade de organelas intracelulares e a estrutura para movimentação e separação de cromossomos durante a divisão celular. Os componentes principais do citoesqueleto são os microfilamentos, os filamentos intermediários e os microtúbulos. Os microtúbulos são formados por dímeros de α e β tubulina que se associam à proteínas específicas, as proteínas asssociadas aos microtúbulos (MAPs). A associação diferencial entre estas proteínas possibilita ampla variedade na modulação de função dos componentes do citoesqueleto no meio celular. As MAPs expressas no sistema nervoso central (SNC), MAP2 e tau, possuem diferentes isoformas geradas por processamento alternativo. O objetivo da presente revisão é de descrever e discutir as principais funções das proteínas do citoesqueleto em condições normais e patológicas, com destaque na fisiopatologia das epilepsias. RESULTADOS: As MAPs possuem funções essenciais nas células neuronais, agem principalmente na formação estrutural destas células, garantindo sua morfologia e regulando funções específicas. Alterações nos níveis de expressão de proteínas estruturais estão envolvidas em diversas patologias do SNC como a esquizofrenia, a epilepsia do lobo temporal, as displasias corticais e as desordens do desenvolvimento. Estudos com modelos animais de epilepsia e tecido humano proveniente de pacientes epilépticos têm mostrado que as crises epilépticas podem modificar a expressão das proteínas do citoesqueleto. CONCLUSÕES: Apesar do significativo conhecimento existente sobre o citoesqueleto e proteínas associadas aos microtúbulos, não se sabe exatamente os mecanismos responsáveis pelas modificações estruturais encontradas em algumas patologias. Além do papel bem estabelecido do citoesqueleto como componente estrutural e citoarquitetônico, sua participação como facilitador do tráfico intracelular de neurotransmissores e outras macromoléculas é função ainda a ser melhor explorada e compreendida.

INTRODUCTION: The cytoskeleton is a complex network of protein fibers that determines the shape of cells. It is essential for the movements of cells and provides the structural support and movements of organelles within the cells, α and β the framework for moving and separating chromosomes during the cell division. The main components of the cytoskeleton are microfilaments, intermediate filaments and microtubules. Microtubules are assembled dimers of a and b tubulin that bind to specific proteins, the microtubules associated proteins (MAPs). Differential association between these proteins enables a wide variety in functional modulation of the cytoskeleton components in the cellular environment. The MAPs expressed in the central nervous system (CNS), MAP2 and tau, have different isoforms generated by alternative splicing. The aim of the present short review is to describe and discuss the key functions of cytoskeleton proteins in physiological and pathological states, mainly in the epileptic condition. RESULTS: The MAPs have critical roles in neurons, they act mainly on the structural formation of these cells, ensuring their morphology and regulating specific functions. Changes in the expression levels of structural proteins are involved in various CNS pathologies such as schizophrenia, temporal lobe epilepsy, cortical dysplasia and developmental disorders. Studies with animal models of epilepsy and human tissue from epileptic patients have shown that seizures can change the expression of cytoskeletal proteins. CONCLUSIONS: Despite the significant amount of knowledge on cytoskeleton and microtubules associated proteins, the precise mechanisms responsible for structural changes found in some pathological conditions are still not known. Besides the well-established role of the cytoskeleton as a structural and cytoarchitectural component, its participation in the facilitation of intracellular trafficking of neurotransmitters and other macromolecules is a function to be further explored and understood.

Expression of HSP70 in cerebral ischemia and neuroprotetive action of hypothermia and ketoprofen / Expressão de HSP70 na isquemia cerebral e a ação neuroprotetora da hipotermia e do cetoprofeno

Heat shock proteins (HSPs) are molecular chaperones that bind to other proteins to shepherd them across membranes and direct them to specific locations within a cell. Several injurious stimuli can induce Hsp70 expression, including ischemia. This study aimed to investigate the pattern of expression of protein (immunohistochemistry) and gene (real-time PCR) Hsp70 in experimental focal cerebral ischemia in rats by occlusion of the middle cerebral artery for 1 hour and the role of neuroprotection with hypothermia (H) and ketoprofen (K). The infarct volume was measured using morphometric analysis defined by triphenyl tetrazolium chloride. It was observed increases in the protein (p=0.0001) and gene (p=0.0001) Hsp70 receptor in the ischemic areas that were reduced by H (protein and gene: p<0.05), K (protein: p<0.001), and H+K (protein: p<0.01 and gene: p<0.05). The Hsp70 increases in the ischemic area suggests that the Hsp70-mediated neuroexcitotoxicity plays an important role in cell death and that the neuroprotective effect of both, H and K are directly involved with the Hsp70.

Proteínas de choque térmico (HSPs) são chaperones moleculares que se ligam a outras proteínas para atravessar as membranas e encaminhá-las para locais específicos dentro de uma célula. Vários estímulos nocivos podem induzir a expressão de Hsp70, incluindo isquemia. Este estudo teve como objetivo investigar o padrão de expressão protéica (imunohistoquímica) e gênica (PCR em tempo real) de Hsp70 na isquemia cerebral focal experimental em ratos pela oclusão da artéria cerebral média durante 1 hora e o papel da neuroproteção com hipotermia (H) e cetoprofeno (C). O volume de infarto foi calculado através da análise morfométrica definido por cloreto de trifenil tetrazólio. Foi observado aumento na expressão proteína (p=0,0001) e gênica (p=0,0001) de Hsp70 nas áreas isquêmicas que foram reduzidas pela H (proteína e gene: p<0,05), C (proteína: p<0,001) e H+K (proteína: p<0,01 e gene: p<0,05). O aumento de Hsp70 na área isquêmica sugere que a neuroexcitotoxicidade mediada pela Hsp70 desempenha um papel importante na morte celular e que o efeito neuroprotetor tanto da H quanto do C está diretamente envolvido com a Hsp70.

Papel das sinapses elétricas em crises epilépticas / The role of eletrical synapses in epileptic seizures

INTRODUÇÃO: No sistema nervoso central a comunicação entre neurônios se realiza através de estruturas denominadas sinapses: elétricas ou químicas. As sinapses elétricas são formadas pela aproximação das membranas plasmáticas de dois neurônios formando estruturas chamadas junções comunicantes (gap junctions, do inglês). As junções comunicantes são compostas por seis subunidades da proteína conexina de cada membrana, formando poros que comunicam o citoplasma de células adjacentes e permitem a passagem de íons e pequenas moléculas. OBJETIVOS: A presente revisão pretende descrever e discutir os principais resultados que apontam para uma importante relação entre junções comunicantes e sincronia neuronal durante crises epilépticas. RESULTADOS E CONCLUSÃO: Quando um neurônio é despolarizado, este tipo de comunicação permite a rápida transferência iônica entre as células, promovendo alta sincronia neuronal. Recentemente, o papel das junções comunicantes na geração e propagação de descargas epilépticas tem sido estudado através do uso de diferentes modelos experimentais in vivo, in vitro e in silico (modelos computacionais).

INTRODUCTION: In the central nervous system, neuronal communication is accomplished by structures called synapses: electrical or chemical. Electrical synapses are formed by the apposition of plasmatic membranes at gap junctions and the interaction of connexin subunits from two neurons. At this site, connexin complexes create intercellular pores that communicate the cytoplasm of adjacent neurons and allow free flow of ions and small molecules. OBJECTIVE: In this review, we will present and discuss recent results showing the possible involvement of electrical synapses in the neuronal hypersynchronization during epileptic seizures. RESULTS AND CONCLUSION: When a neuron is depolarized, ions flow very rapidly from one cell to the other promoting high neuronal synchrony. More recently, the role of gap junctions in the generation and propagation of epileptic discharges has been investigated using combined approaches of in vivo, in vitro and in silico (computational) models.

Neurotrofinas na epilepsia do lobo temporal / Neurotrophins in temporal lobe epilepsy

INTRODUÇÃO: A neurotrofinas NGF, BDNF, NT-3 e NT-4 são os principais representantes da família das neurotrofinas no sistema nervoso central de mamíferos. Estão presentes em estágios específicos do crescimento e sobrevivência neuronal como a divisão celular, diferenciação e axogênese e também nos processos naturais de morte celular neuronal. A atividade biológica das neurotrofinas é mediada pelos receptores de tropomiosina quinase Trk. NGF ativa principalmente os receptores TrkA, BDNF e NT-4 interagem com os receptores TrkB e NT-3 com TrkC. Todas as NTs também podem se ligar, com menor afinidade, ao receptor p75NTR. Nesta breve revisão serão levantadas as principais evidências sobre o papel e expressão das principais neurotrofinas no hipocampo, com ênfase nas alterações que ocorrem em modelos animais de epilepsia. RESULTADOS: As neurotrofinas parecem ter um papel chave na plasticidade sináptica relacionada à epilepsia, onde elas poderiam agir tanto como fatores promotores da epileptogênese quanto como substâncias anti-epiléptogênicas endógenas. Além disso a expressão dos genes que codificam os fatores neurotróficos e seus receptores pode ser alterada pela atividade de crises em diversos modelos de epilepsia. CONCLUSÃO: Vários estudos têm demonstrado a relação entre a expressão das neurotrofinas e as alterações na plasticidade dos circuitos neuronais que ocorrem após danos cerebrais, tais como a epilepsia. O conhecimento das alterações na expressão das neurotrofinas na plasticidade neuronal pode nos auxiliar a entender como estas moléculas participam dos mecanismos epileptogênicos e dessa forma, dar início ao estudo de novas terapias e ao desenvolvimento de novas drogas que auxiliem no tratamento da epilepsia.

INTRODUCTION: NGF, BDNF, NT-3 and NT-4 are the major neurotrophins in the mammal central nervous system. These proteins play key roles in development of the nervous system, but they are also responsible for important functions in the adult brain, such as trophic support of adult neurons, cell plasticity and death. The neurotrophins activate three different members of the tropomyosin-related kinase (Trk) family of receptor tyrosine kinases. These three receptors exhibit distinct affinities for different neurotrophins, with NGF activating TrkA, BDNF and NT-4 activating TrkB, and NT-3 predominantly activating TrkC. All NTs can also interact with the receptor p75NTR, a member of the tumor necrosis factor receptor superfamily. RESULTS: NTs have a key role also in the neuronal plasticity related to epilepsy, and they are able to act as epileptogenic factors and anti-epileptogenic endogenous factors. Besides that, several studies have shown that status epilepticus and chronic seizures may alter gene and protein expression of these factors. CONCLUSION: Here, we briefly give a short review of current knowledge of the roles and expression of the major neurotrophins in the hippocampus, with emphasis to the changes that occur in animal models of epilepsy. The knowledge on how the mechanisms underlying the multiplicity of biological functions in which the neurotrophins take part may provide us key insights into the cellular mechanisms of neuronal function in health and disease.

Neurovascular coupling and functional neuroimaging in epilepsy / Acoplamento neurovascular e neuroimagem funcional em epilepsia

INTRODUCTION: The neural regulation of the microcirculation is done by the functional neurovascular unit that is composed of vascular, astroglial and neuronal cells. The neurovascular unit represents the interface between the Central Nervous System and the Vascular System. OBJECTIVE: This paper reviews the literature on functional neuroimaging with a particular focus on the mechanisms of the neurovascular coupling. CONCLUSIONS: Functional neuroimaging techniques as functional MRI, SPECT and PET distinguish metabolic and physiological processes underlying normal and abnormal events, based on neurovascular coupling. Although these techniques still have limitations in temporal and spatial resolution, they have considerably reduced the need for intracranial electrodes or invasive functional tests in the presurgical evaluation for intractable epilepsy. Recently, new techniques as optical approaches (measurement of intrinsic optical signals and near infrared spectroscopy) have increased both temporal and spatial resolutions. The use of such techniques in animal models has yielded experimental evidence for a neurovascular coupling in normal and epileptic conditions.

INTRODUÇÃO: A regulação da microcirculação cerebral é realizada pela unidade neurovascular, que é composta por vasos sangüíneos, células astrogliais e neuronais. A unidade neurovascular representa a interface funcional entre o Sistema Nervoso Central e o sistema vascular. OBJETIVO: Este trabalho revisa a literatura sobre técnicas de neuroimagem funcional com especial enfoque nos mecanismos do acoplamento neurovascular. CONCLUSÃO: Técnicas de neuroimagem como a Ressonância Magnética funcional, SPECT e PET baseiam-se no acoplamento neurovascular para explorarem os processos metabólicos e fisiológicos subjacentes a eventos cerebrais normais e anormais. Embora estas técnicas apresentem limitações de resolução temporal e espacial, sua aplicabilidade em epilepsia tem reduzido consideravelmente a necessidade de eletrodos intracranianos e de outros métodos funcionais invasivos na avaliação pré-cirúrgica de pacientes com epilepsia intratável. Recentemente, novos procedimentos ópticos (mensuração do sinal intrínseco óptico e espectroscopia por raio infravermelho) que possuem excelente resolução espacial e temporal têm fornecido evidências experimentais do acoplamento neurovascular no cérebro normal e epiléptico.