Serum level of cathelicidin LL-37 is increased in euthymic patients with bipolar disorder irrespective of their cardio-metabolic status

Abstract Background Antimicrobial peptides are components of the innate immune system. Cathelicidin LL-37 plays an important role in antimicrobial defense, exerts proinflammatory effect and strongly affects the immune system functioning. Our recent study revealed that serum concentration of LL-37 is increased in patients with bipolar disorder. Objectives The aim of this study is to re-evaluate serum LL-37 levels in patients with euthymic bipolar disorder and in healthy controls, matched for anthropometric and body composition parameters. Methods 36 adult patients with euthymic bipolar disorder and 68 non-depressed adults were included into the study. Concentration of LL-37 in serum was assessed using ELISA method. Detailed anthropometric measurements, body composition and biochemical analyses were performed. Results There was a statistically significant difference (p = 0.01) in serum LL-37 level between patients with bipolar disorder (4.97 ± 7.98 ng/mL) and control subjects (1.78 ± 2.69 ng/mL). Discussion Results of this study indicate that LL-37 serum level is increased in euthymic bipolar disorder patients. We found that this increase could not be attributed to analyzed anthropometric or body composition parameters.

Cell therapy in the treatment of bipolar mania in an animal model: a proof of concept study / Terapia celular no tratamento do transtorno bipolar: estudo piloto em um modelo animal de mania

Abstract Introduction The rationale of mesenchymal stem cells (MSCs) as a novel therapeutic approach in certain neurodegenerative diseases is based on their ability to promote neurogenesis. Hippocampal atrophy has been related to bipolar disorder (BD) in preclinical, imaging and postmortem studies. Therefore, the development of new strategies to stimulate the neurogenesis process in BD is crucial. Objectives To investigate the behavioral and neurochemical changes induced by transplantation of MSCs in a model of mania-like behavior induced by lisdexamfetamine dimesylate (LDX). Methods Wistar rats (n=65) received one oral daily dose of LDX (10 mg/kg) or saline for 14 days. On the 8th day of treatment, the animals additionally received intrahippocampal saline or MSC (1 µL containing 25,000 cells) or lithium (47.5 mg/kg) as an internal experimental control. Two hours after the last administration, behavioral and neurochemical analyses were performed. Results LDX-treated rats had increased locomotor activity compared to saline-saline rats (p=0.004), and lithium reversed LDX-related hyperactive behavior (p<0.001). In contrast, the administration of MSCs did not change hyperlocomotion, indicating no effects of this treatment on LDX-treated rats (p=0.979). We did not find differences between groups in BDNF levels (p>0.05) in the hippocampus of rats. Conclusion Even though these results suggest that a single intrahippocampal injection of MSCs was not helpful to treat hyperactivity induced by LDX and neither influenced BDNF secretion, we cannot rule out the possible therapeutic effects of MSCs. Further research is required to determine direct effects of LDX on brain structures as well as in other pathophysiological targets related to BD.

Resumo Introdução Células-tronco mesenquimais (CTMs) têm emergido como um promissor tratamento em diversas doenças neurodegenerativas devido a sua plasticidade e capacidade de regenerar tecidos. Estudos pré-clínicos, clínicos e de neuroimagem têm demonstrado a presença de atrofia hipocampal no transtorno bipolar (TB). Portanto, o desenvolvimento de tratamentos capazes de regenerar tecido lesado e estimular a neurogênese poderia ser útil. Objetivos Investigar mudanças comportamentais e neuroquímicas induzidas pelo transplante de CTMs no hipocampo de ratos em um modelo animal de mania induzido por dimesilato de lisdexanfetamina (LDX). Métodos Ratos Wistar (n=65) receberam LDX (10 mg/kg) ou solução salina por via oral durante 14 dias. No oitavo dia, os animais foram transplantados com injeção de CTMs ou solução salina (1 µL contendo 25.000 células) ou lítio (47,5 mg/kg) como controle interno do experimento. Duas horas após a última dose, foram realizadas análises comportamentais e neuroquímicas. Resultados Animais que receberam LDX tiveram um aumento da atividade locomotora comparados ao grupo que recebeu solução salina (p=0,004); já o lítio reverteu a hiperatividade locomotora desses animais (p<0,001). Os animais que receberam CTMs não apresentaram alterações no comportamento, indicando ausência de efeitos sobre hiperatividade locomotora. Os níveis de BDNF hipocampais não diferiram entre os grupos (p>0.05). Conclusão Não foi possível demonstrar efeitos neuroprotetores das CTMs, administradas em dose única, em um modelo animal de mania induzido por LDX. No entanto, não se pode descartar os possíveis efeitos terapêuticos das CTMs. Mais estudos são necessários para determinar os efeitos das CTMs em estruturas cerebrais e outros alvos fisiopatológicos relacionados ao TB.

Evaluation of parathyroid function and mineral metabolism in psychiatric patients using lithium salts / Avaliação da função paratireoidiana e metabolismo mineral em pacientes psiquiátricos usuários de sais de lítio

Objective: To evaluate parathyroid function and mineral metabolism in psychiatric patients users of lithium salts. Materials and methods: We measured the serum levels of calcium, ionized calcium, inorganic phosphorus, alkaline phosphatase, albumin, parathyroid hormone (PTH), urea, creatinine, 25-hydroxy-vitamin D and lithium of 35 patients diagnosed with bipolar disorder in use of lithium carbonate (LC) for at least one year (Lithium Group – LG) and 35 healthy subjects (Control Group – CG). Results: The LG and CG were matched by sex and age. There was only statistic difference in relation to the levels of PTH and ionized calcium, with p < 0.004 and p < 0.03, respectively. Secondary form of hyperparathyroidism (HPT) was found in eight (22.8%) LG patients and in none of the CG. There was no correlation between lithemia, usage time and dosage of LC. Conclusion: Our data demonstrate that lithium may create an imbalance in the parathyroid axis, characterized by elevated levels of PTH. .

Objetivo: Avaliar a função paratireoidiana e o metabolismo mineral em pacientes psiquiátricos usuários de sais de lítio. Materiais e métodos: Foram avaliados os níveis séricos de cálcio total, cálcio iônico, fósforo inorgânico, fosfatase alcalina, albumina, paratormônio (PTH), ureia, creatinina, 25-hidroxivitamina D e lítio de 35 pacientes diagnosticados com transtorno afetivo bipolar usuários de carbonato de lítio (CL) há pelo menos um ano (Grupo Lítio – GL) e 35 indivíduos saudáveis (Grupo Controle – GC). Resultados: O GL e o GC foram pareados por sexo e idade. Somente se observou diferença estatística em relação aos níveis de PTH e cálcio iônico, com p < 0,004 e p < 0,03, respectivamente. Hiperparatireoidismo secundário foi encontrado em oito (22.8%) pacientes do GL e em nenhum do GC. No GL, não houve correlação entre litemia, tempo de uso e posologia do CL. Conclusão: Nossos dados demonstram que o lítio pode suscitar um desequilíbrio no eixo paratireoideano, caracterizado por níveis elevados de PTH. .

Histone deacetylase activity and brain-derived neurotrophic factor (BDNF) levels in a pharmacological model of mania

Objective: In the present study, we aimed to examine the effects of repeated D-amphetamine (AMPH) exposure, a well-accepted animal model of acute mania in bipolar disorder (BD), and histone deacetylase (HDAC) inhibitors on locomotor behavior and HDAC activity in the prefrontal cortex (PFC) and peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) of rats. Moreover, we aimed to assess brain-derived neurotrophic factor (BDNF) protein and mRNA levels in these samples. Methods: We treated adult male Wistar rats with 2 mg/kg AMPH or saline intraperitoneally for 14 days. Between the 8th and 14th days, rats also received 47.5 mg/kg lithium (Li), 200 mg/kg sodium valproate (VPT), 2 mg/kg sodium butyrate (SB), or saline. We evaluated locomotor activity in the open-field task and assessed HDAC activity in the PFC and PBMCs, and BDNF levels in the PFC and plasma. Results: AMPH significantly increased locomotor activity, which was reversed by all drugs. This hyperactivity was associated with increased HDAC activity in the PFC, which was partially reversed by Li, VPT, and SB. No differences were found in BDNF levels. Conclusion: Repeated AMPH administration increases HDAC activity in the PFC without altering BDNF levels. The partial reversal of HDAC increase by Li, VPT, and SB may account for their ability to reverse AMPH-induced hyperactivity. .

Bipolar disorder and Premenstrual Syndrome or Premenstrual Dysphoric Disorder comorbidity: a systematic review / Comorbidade entre o Transtorno Bipolar e Síndrome Pré-menstrual ou Transtorno Disfórico Pré-menstrual: uma revisão sistemática

OBJECTIVE: This article aims to review the comorbidity of premenstrual syndrome (PMS) or premenstrual dysphoric disorder (PMDD) and bipolar disorder (BD), identify variables requiring further investigation and to remind physicians that special care is required for diagnosis and therapy. METHOD: A systematic review of articles published from 1987 to February 2012 was conducted in the Medline database with the following terms: (premenstrual syndrome OR premenstrual dysphoric disorder OR premenstrual) AND (bipolar OR mania OR manic). Seventeen articles were analyzed. RESULTS: PMS and PMDD were most often comorbid among BD-II patients and vice versa. Moreover, patients with PMS or PMDD also have an increased risk of having BD-I. In addition, bipolar women susceptible to hormonal changes exhibit more severe symptoms, more frequent relapses and a worse therapeutic response. CONCLUSION: Future investigations should attempt to stabilize hormonal levels through the continuous use of contraceptives to target a reduction in symptom severity. In addition, psychiatrists should note menstrual period dates and compare symptom intensity between the luteal and follicular phases. Finally, PMS and PMDD patients should be studied separately.

OBJETIVO: Esse artigo tem como objetivo revisar a comorbidade entre a Síndrome Pré-Menstrual (SPM) ou Transtorno Disfórico Pré-Menstrual (TDPM) e o Transtorno Bipolar (TB), identificar as variáveis que exigem uma investigação mais aprofundada e lembrar os médicos que as mulheres necessitam de cuidados especiais para diagnóstico e tratamento. MÉTODO: Foi realizada uma revisão sistemática de 1987 a fevereiro de 2012 através da base de dados Medline utilizando os seguintes descritores: (premenstrual syndrome OR premenstrual dysphoric disorder OR premenstrual) AND (bipolar OR mania OR manic). Dezessete artigos foram analisados. RESULTADOS: Pacientes com SPM ou TDPM possuem comorbidade com TB-II com maior frequência e vice-versa. Mulheres com SPM ou TDPM também possuem um risco aumentado apresentar TB-I. Além disso, as mulheres bipolares suscetíveis a mudanças hormonais cursam com sintomas mais graves, recaídas mais freqüentes e pior resposta terapêutica. CONCLUSÃO: Futuras investigações devem estabilizar os níveis hormonais com o uso contínuo de contraceptivos na tentativa de diminuir a gravidade dos sintomas. Além disso, psiquiatras devem observar os períodos menstruais e comparar a intensidade dos sintomas entre as fases folicular e lútea. Pacientes com SPM ou TDPM devem ser estudadas separadamente.

The "selfish brain" hypothesis for metabolic abnormalities in bipolar disorder and schizophrenia / A hipótese do "cérebro egoísta" para alterações metabólicas no transtorno bipolar e na esquizofrenia

Metabolic abnormalities are frequent in patients with schizophrenia and bipolar disorder (BD), leading to a high prevalence of diabetes and metabolic syndrome in this population. Moreover, mortality rates among patients are higher than in the general population, especially due to cardiovascular diseases. Several neurobiological systems involved in energy metabolism have been shown to be altered in both illnesses; however, the cause of metabolic abnormalities and how they relate to schizophrenia and BD pathophysiology are still largely unknown. The "selfish brain" theory is a recent paradigm postulating that, in order to maintain its own energy supply stable, the brain modulates energy metabolism in the periphery by regulation of both allocation and intake of nutrients. We hypothesize that the metabolic alterations observed in these disorders are a result of an inefficient regulation of the brain energy supply and its compensatory mechanisms. The selfish brain theory can also expand our understanding of stress adaptation and neuroprogression in schizophrenia and BD, and, overall, can have important clinical implications for both illnesses (AU)

Alterações metabólicas são frequentes em pacientes com esquizofrenia e transtorno bipolar (TB), levando a uma alta prevalência de diabetes e síndrome metabólica nessa população. Além disso, as taxas de mortalidade entre pacientes são mais altas do que na população geral, especialmente em decorrência de doenças cardiovasculares. Vários sistemas neurobiológicos envolvidos no metabolismo energético têm demonstrado alterações nas duas doenças; no entanto, a causa das alterações metabólicas e a forma como elas se relacionam com a fisiopatologia da esquizofrenia e do TB ainda são arenas em grande parte desconhecidas. A teoria do "cérebro egoísta" é um paradigma recente que postula que, para manter estável seu próprio fornecimento de energia, o cérebro modula o metabolismo da energia na periferia regulando tanto a alocação quanto a ingestão de nutrientes. Apresentamos neste artigo a hipótese de que as alterações metabólicas observadas nesses transtornos são resultado de uma regulação ineficiente do fornecimento de energia do cérebro e seus mecanismos compensatórios. A teoria do cérebro egoísta também pode expandir nosso entendimento sobre a adaptação ao estresse e a neuroprogressão na esquizofrenia e no TB, e, acima de tudo, pode ter implicações clínicas importantes para as duas doenças (AU)

Fisiopatologia do transtorno afetivo bipolar: o que mudou nos últimos 10 anos? / Physiopathology of bipolar disorders: what have changed in the last 10 years?

Apesar dos crescentes esforços para o entendimento da neurobiologia do transtorno afetivo bipolar (TAB), sua exata fisiopatologia permanece indeterminada. Inicialmente, a pesquisa estava voltada para o estudo das aminas biogênicas, devido aos efeitos dos diversos agentes psicofarmacológicos. Mais recentemente, evidências apontam que disfunções nos sistemas de sinalização intracelular e de expressão gênica podem estar associadas ao TAB. Estas alterações podem estar associadas a interrupções nos circuitos reguladores do humor, como sistema límbico, estriado e córtex pré-frontal, sendo que os efeitos neuroprotetores do uso crônico dos estabilizadores de humor podem reverter este processo patológico. Este artigo tem como objetivo trazer uma atualização dos achados recentes sobre a neuroquímica do TAB.

Anormalidades neuropatológicas e neuroquímicas no transtorno afetivo bipolar / Neuropatological and neurochemical abnormalities in bipolar disorder

OBJETIVOS: Estudos pós-mortem, farmacológicos, de neuroimagem e em modelos animais têm demonstrado uma possível associação de mecanismos de sinalização intracelular na fisiopatologia do transtorno afetivo bipolar (TAB). Esse trabalho tem como objetivo revisar os achados em neuropatologia e bioquímica celular. MÉTODOS: Foi realizada uma pesquisa ao MEDLINE, entre 1980 e 2003, tendo sido utilizados os unitermos: bipolar disorder, signaling, second messengers e postmortem, além de referências cruzadas dos artigos selecionados. RESULTADOS: uropatológicos demonstraram uma diminuição do número de células neuronais e gliais, principalmente no córtex pré-frontal de pacientes bipolares. Estudos neuroquímicos demonstraram alterações nas vias do AMPc, fosfatidilinositol, Wnt/GSK-3beta e Ca++ intracelular nesses pacientes. CONCLUSÃO: Os achados de alterações neuropatológicas e neuroquímicas no TAB podem estar relacionados com a fisiopatologia deste transtorno e com os efeitos dos estabilizadores de humor. No entanto, mais estudos são necessários para esclarecer o papel das cascatas de sinalização intracelular na patogênese deste transtorno.

Avaliação neuroquímica de alterações tróficas e/ou dano neurônio-glial durante episódios maníacos / Neurochemical evaluation of neuron-glia lesional and/or trophic changes during maniac episodes

Para avaliar marcadores bioquímicos relacionados à atividade neuronal, glial e metabolismo periférico durante episódios maníacos, assim como a relação destes com a gravidade dos sintomas e o uso de lítio, foram quantificados em plasma: o fator neurotrófico derivado do cérebro, enolase neurônio específico, ambos marcadores de dano neurônio-glial, e os marcadores de estresse oxidativo: superóxido desmutase, catalase e produtos da reação do ácido tiobarbitúrico. Foram determinadas as médias e desvios padrão. Verificou-se diminuição nos níveis dos marcadores de metabolismo neurônio-glial e aumento do estresse oxidativo na mania, com modulação pelo uso do lítio. Também se observou correlação negativa entre os níveis plasmáticos do fator neurotrófico derivado do cérebro e a gravidade do episódio maníaco. Descritores: psiquiatria, transtorno bipolar, depressão, mania, marcadores /In order to establish the plasma levels of biochemical markers related to neuronal, glial and peripheral activity during manic episode and to evaluate the influence of symptoms severity and clinical use of lithium in plasma levels, we quantified brain derived neurotrophic factor, neuron specific enolase, and the markers of oxidative stress: superoxide dismutase, catalase and thiobarbituric acid reactive...

Importancia de alteracoes do ciclo intracelular do fosfoinositol na fisiopatologia do disturbio bipolar: estudos preliminares em modelos plaquetarios / Importance of intracellular cycle alterations of phosphatidylinositols in bipolar disorder physiopathology: blood platelet models: preliminary studies

O ciclo intracelular do fosfoinositol (PI) e uma via de segundos mensageiros que pode estar desregulada em pacientes com disturbio bipolar. Essa hipotese tem sido investigada em alguns laboratorios com o uso de modelos plaquetarios, celulas sanguineas ou tecidos cerebrais de autopsia. Recentemente novos dados tem sido publicados sugerindo um aumento dos niveis ou da atividade de alguns intermediarios desta via em pacientes com disturbio bipolar; relatos de aumento da atividade da proteina quinase C (PKC) em pacientes nao medicados na fase maniaca e aumento da liberacao de Ca++ intracelular, em conjunto com achados de aumento do conteudo de fosfoinositois na membrana, sao condizentes com a hipotese de uma hiperfuncao do ciclo intracelular do PI nesse disturbio...

Comentarios sobre serotonina y enfermedad bipolar / Comments about serotonine and bipolar disease

De la revisión de algunos estudios se pretende elucubrar respecto de las relaciones entre serotonina y enfermedad maníaco depresiva: interesante resulta la llamada hipótesis permisiva, que sugiere que es necesario, pero no suficiente, el déficit de este neurotransmisor. Al respecto se sabe que los precursores de serotonina (triptofano) pueden aliviar o desencadenar manía y también mejorar una depresión. Además es conocido que un mismo paciente en un mismo período puede tener depresión y manía (estados mixtos, cicladores rápidos); otro dato que fundamenta esta hipótesis surge de la acción del litio sobre el sistema serotoninérgico. También es posible que la manía sea entendida como descontrol de impulsos y así como en suicidio, violencia y trastorno obsesivo-compulsivo se ha relacionado al sistema serotoninérgico con la alteración de los impulsos, también podría ser similar en manía

Single dose pharmacokinetics of lithium & prediction of maintenance dose in manic depressive patients.

Pharmacokinetics of lithium was studied in 60 manic-depressive patients after an initial dose of 900 mg, in serial blood samples for 24 h. The values (mean +/- SD) obtained were peak serum Li concentration 0.81 +/- 0.18 mEq/l; time to peak 2.57 +/- 0.87 h; total Li clearance 33.2 +/- 15.5 ml/min; volume of distribution 0.62 +/- 0.26 l/kg; elimination rate constant 0.0514 +/- 0.02 h; area under serum concentration-time curve 16.41 +/- 11.41 mEq/1 h; serum half life 15.34 +/- 6.06 h. Thereafter, the applicability of various dose prediction methods was evaluated vis-a-vis the actual doses needed to attain steady state serum lithium concentration of 0.6-1.2 mEq/l in 46 patients. The method based on body weight was not found suitable. A nomographic method predicted higher doses in 27 patients, while Zetin's mathematical model predicted dose was in the range of +/- 150 mg of the actual dose in 21 patients. A method for predicting maintenance dose based on 24 h serum lithium level and body weight is suggested.