Estudos transcriptômicos no contexto da conectividade perturbada em esquizofrenia / Transcriptome studies in the context of disturbed connectivity in schizophrenia

Esquizofrenia é uma severa doença neurobiológica com fatores genéticos e ambientais desempenhando um papel na fisiopatologia. Diversas regiões cerebrais têm sido implicadas no processo da doença e estão conectadas em complexos circuitos neuronais. Nos níveis molecular e celular, a conectividade afetada entre essas regiões, envolvendo mielinização disfuncional dos axônios neuronais, bem como as alterações no nível sináptico e metabolismo energético levando a distúrbios na plasticidade sináptica, são os maiores achados em estudos post-mortem. Estudos de microarranjos investigando a expressão gênica contribuíram para os achados de alterações em vias complexas em regiões cerebrais relevantes na esquizofrenia. Além disso, estudos utilizando microdissecção e captura a laser permitiram a investigação da expressão gênica em grupos específicos de neurônios. Entretanto, deve ser mantido em mente que em estudos post-mortem, confusos efeitos de medicação, qualidade de RNAm, bem como capacidade de mecanismos regenerativos neuroplásticos do cérebro em indivíduos com história de vida de esquizofrenia, podem influenciar o complexo padrão de alterações no nível molecular. Apesar dessas limitações, estudos transcriptômicos livres de hipóteses em tecido cerebral de pacientes esquizofrênicos oferecem uma possibilidade única para aprender mais sobre os mecanismos subjacentes, levando a novas ópticas da fisiopatologia da doença

Schizophrenia is a severe neurobiological disease with genetic and environmental factors playing a role in the pathophysiology. Several brain regions have been implicated in the disease process and are connected in complex neuronal circuits. On the cellular and molecular level, affected connectivity between these regions, involving dysfunctional myelination of neuronal axons, as well as alterations on the synaptic level and energy metabolism of neurons leading to disturbances in synaptic plasticity are major findings in post-mortem studies. Microarray studies investigating genome-wide gene expression have contributed to the findings of alterations in complex pathways in relevant brain regions in schizophrenia. Moreover, first Laser-capture Microdissection studies allowed the investigation of gene expression in specific groups of neurons. However, it must be kept in mind that in post-mortem studies confounding effects of medication, mRNA quality as well as the capability of the brain for neuroplastic regenerative mechanisms in individuals with a lifetime history of schizophrenia may influence the complex pattern of alterations on the molecular level. Despite these limitations, hypothesis-free transcriptome studies in brain tissue from schizophrenia patients offer a unique possibility to learn more about underlying mechanisms, leading to new insights in the pathophysiology of the disease

The role of the cerebellum in schizophrenia: from cognition to molecular pathways

Beside its role in motor coordination, the cerebellum is involved in cognitive function such as attention, working memory, verbal learning, and sensory discrimination. In schizophrenia, a disturbed prefronto-thalamo-cerebellar circuit has been proposed to play a role in the pathophysiology. In addition, a deficit in the glutamatergic N-methyl-D-aspartate (NMDAf) receptor has been hypothesized. The risk gene neuregulin 1 may play a major role in this process. We demonstrated a higher expression of the NMDA receptor subunit 2D in the right cerebellar regions of schizophrenia patients, which may be a secondary upregulation due to a dysfunctional receptor. In contrast, the neuregulin 1 risk variant containing at least one C-allele was associated with decreased expression of NMDA receptor subunit 2C, leading to a dysfunction of the NMDA receptor, which in turn may lead to a dysfunction of the gamma amino butyric acid (GABA) system. Accordingly, from post-mortem studies, there is accumulating evidence that GABAergic signaling is decreased in the cerebellum of schizophrenia patients. As patients in these studies are treated with antipsychotics long term, we evaluated the effect of long-term haloperidol and clozapine treatment in an animal model. We showed that clozapine may be superior to haloperidol in restoring a deficit in NMDA receptor subunit 2C expression in the cerebellum. We discuss the molecular findings in the light of the role of the cerebellum in attention and cognitive deficits in schizophrenia.

Disfunção pré-frontoparietal durante o processamento de informação visuoauditiva em pacientes idosos com esquizofrenia crônica e efeitos da medicação / Parieto-prefrontal dysfunction during visuo-auditory information processing in elderly, chronic schizophrenic patients and medication effects

OBJETIVOS: Em pacientes com primeiro episódio de esquizofrenia, estudos com ressonância magnética funcional (RMf) têm demonstrado disfunção pré-frontoparietal durante estimulação acústica e visual. O objetivo do presente estudo foi investigar a rede pré-frontoparietal em pacientes idosos com esquizofrenia utilizando o mesmo paradigma. Adicionalmente, foram presumidos efeitos favoráveis na ativação cerebral pelo antipsicótico atípico clozapina em comparação a neurolépticos típicos. MÉTODOS: Foram investigados 18 pacientes com esquizofrenia crônica e 21 controles saudáveis idosos. Nove pacientes com esquizofrenia haviam sido medicados com clozapina e nove haviam recebido neurolépticos típicos por décadas. Concomitantemente às avaliações com escalas psicopatológicas e neuropsicológicas foi utilizado um paradigma de estimulação auditiva e visual em um aparelho de ressonância magnética de 1,5 Tesla para investigar a resposta BOLD em diferentes áreas cerebrais. RESULTADOS: Comparados a controles saudáveis, os pacientes com esquizofrenia apresentaram diminuição na ativação cerebral nos córtices pré-frontal e parietal, assim como no giro do cíngulo anterior medial. Nessas regiões, os pacientes medicados com clozapina apresentaram resposta BOLD aumentada em comparação aos pacientes tratados com neurolépticos típicos. DISCUSSÃO: O presente estudo confirmou a presença de distúrbios na rede pré-frontoparietal em pacientes idosos com esquizofrenia, apontando assim para a preservação de déficits de ativação cerebrais e a influência de distúrbios do desenvolvimento neural em esquizofrenia crônica até a velhice. CONCLUSÃO: O antipsicótico atípico clozapina parece facilitar a ativação de áreas cerebrais mesmo em pacientes idosos com esquizofrenia crônica.

OBJECTIVES: In first-episode schizophrenia patients, functional magnetic resonance imaging (fMRI) has shown prefronto-parietal dysfunction during acoustic and visual stimulation. The aim of this study was to investigate the prefronto-parietal network in elderly schizophrenia patients using the same paradigm. Additionally, we hypothesized favourable effects on brain activation by the atypical antipsychotic clozapine compared to typical neuroleptics. METHODS: We investigated 18 elderly, chronic schizophrenia patients and 21 elderly healthy controls. Nine schizophrenia patients had been medicated with clozapine and 9 had been receiving typical neuroleptics over decades. In addition to assessments with psychopathological and neuropsychological rating scales we used an acoustic and visual stimulation paradigm in a 1.5 Tesla MRI scanner to investigate BOLD-response in different brain areas. RESULTS: Compared to healthy controls schizophrenia patients showed decreased brain activation in the prefrontal and parietal cortex as well as medial anterior cingulate gyrus compared to healthy controls. In these regions, patients medicated with clozapine showed increased BOLD-response compared to patients treated with typical neuroleptics. DISCUSSION: Our study confirmed prefronto-parietal network disturbances in elderly schizophrenia patients thus pointing to the preservation of brain activation deficits and the influence of neurodevelopmental disturbances in chronic schizophrenia until old-age. CONCLUSION: The atypical antipsychotic clozapine seems to facilitate brain activation even in elderly, chronic schizophrenia patients.

Is brain banking of psychiatric cases valuable for neurobiological research?: [review]

It is widely accepted that neurobiological abnormalities underlie the symptoms of psychiatric disorders such as schizophrenia and unipolar or bipolar affective disorders. New molecular methods, computer-assisted quantification techniques and neurobiological investigation methods that can be applied to the human brain are all used in post-mortem investigations of psychiatric disorders. The following article describes modern quantitative methods and recent post-mortem findings in schizophrenia and affective disorders. Using our brain bank as an example, necessary considerations of modern brain banking are addressed such as ethical considerations, clinical work-up, preparation techniques and the organization of a brain bank, the value of modern brain banking for investigations of psychiatric disorders is summarized.

Diretrizes da Federação Mundial das Sociedades de Psiquiatria Biológica para o tratamento biológico da esquizofrenia. Parte 1: tratamento agudo / World Federation of Societies of Biological Psychiatry (WFSBP) guidelines for biological treatment of schizophrenia. Part 1: acute treatment

Estas diretrizes para o tratamento biológico da esquizofrenia foram desenvolvidas pela Força-Tarefa da Federação Mundial das Sociedades de Psiquiatria Biológica (World Federation of Societies of Biological Psychiatry, WFSBP). A meta fixada durante o desenvolvimento destas diretrizes foi rever sistematicamente todas as evidências disponíveis referentes ao tratamento da esquizofrenia, tanto no âmbito clínico como científico, e chegar a um consenso sobre as principais recomendações para a prática psiquiátrica. Estas diretrizes são destinadas a todos os médicos que atendem e tratam de pacientes portadores de esquizofrenia. Os dados usados para desenvolver estas diretrizes foram extraídos primariamente de vários painéis e diretrizes nacionais de tratamento para esquizofrenia, assim como de metanálises, revisões e estudos clínicos randomizados sobre a eficácia do tratamento farmacológico e de outras intervenções terapêuticas biológicas, identificadas por uma busca nas bases de dados MedLine e Biblioteca Cochrane. A literatura identificada foi avaliada no que diz respeito à solidez das evidências a favor da eficácia de uma dada intervenção e, então, categorizada em quatro níveis de evidências (de A a D). A primeira parte das diretrizes abrange a definição da doença, sua classificação, a epidemiologia e o curso da esquizofrenia, assim como o manejo terapêutico de fase aguda. Estas diretrizes são primariamente relacionadas ao tratamento biológico de adultos esquizofrênicos, incluindo medicação antipsicótica, outras opções de tratamento farmacológico, terapia eletroconvulsiva, estratégias terapêuticas recentes e complementares.

These guidelines for the biological treatment of schizophrenia were developed by an international Task Force of the World Federation of Societies of Biological Psychiatry (WFSBP). The goal during the development of these guidelines was to review systematically all available evidence pertaining to the treatment of schizophrenia, and to reach a consensus on a series of practice recommendations that are clinically and scientifically meaningful based on the available evidence. These guidelines are intended for use by all physicians seeing and treating people with schizophrenia. The data used for developing these guidelines have been extracted primarily from various national treatment guidelines and panels for schizophrenia, as well as from meta-analyses, reviews and randomised clinical trials on the efficacy of pharmacological and other biological treatment interventions identified by a search of the MEDLINE database and Cochrane Library. The identified literature was evaluated with respect to the strength of evidence for its efficacy and then categorised into four levels of evidence (A/D). This first part of the guidelines covers disease definition, classification, epidemiology and course of schizophrenia, as well as the management of the acute phase treatment. These guidelines are primarily concerned with the biological treatment (including antipsychotic medication, other pharmacological treatment options, electroconvulsive therapy, adjunctive and novel therapeutic strategies) of adults suffering from schizophrenia.

Diretrizes da Federação Mundial das Sociedades de Psiquiatria Biológica para o tratamento biológico da esquizofrenia. Parte 2: tratamento de longo prazo / World Federation of Societies of Biological Psychiatry (WFSBP) guidelines for biological treatment of schizophrenia. Part 2: long-term treatment

Estas diretrizes para o tratamento biológico da esquizofrenia foram desenvolvidas pela Força-Tarefa da Federação Mundial das Sociedades de Psiquiatria Biológica (World Federation of Societies of Biological Psychiatry, WFSBP). As metas fixadas durante o desenvolvimento destas diretrizes foi a revisão sistemática de todas as evidências disponíveis referentes ao tratamento da esquizofrenia, tanto no âmbito clínico como no científico, e o estabelecimento de um consenso sobre as principais recomendações para a prática psiquiátrica. Estas diretrizes são destinadas a todos os médicos que atendem e tratam de pacientes portadores de esquizofrenia. Os dados usados para desenvolver estas diretrizes foram extraídos primariamente de vários painéis e diretrizes nacionais para o tratamento da esquizofrenia, assim como de metanálises, revisões e estudos clínicos randomizados sobre a eficácia do tratamento farmacológico e de outras intervenções terapêuticas biológicas, identificadas por uma busca nas bases de dados MedLine e na Biblioteca Cochrane. A literatura identificada foi avaliada quanto à solidez das evidências a favor da eficácia de determinada intervenção, sendo, então, categorizada em quatro níveis de evidência (de A a D). A segunda parte das diretrizes abrange o tratamento de longo prazo, bem como o controle dos efeitos colaterais relevantes. Essas diretrizes são primariamente relacionadas ao tratamento biológico de adultos esquizofrênicos, incluindo medicação antipsicótica, outras opções de tratamento farmacológico, eletroconvulsoterapia, estratégias terapêuticas recentes e complementares.

These guidelines for the biological treatment of schizophrenia were developed by an international Task Force of the World Federation of Societies of Biological Psychiatry (WFSBP). The goal during the development of these guidelines was to review systematically all available evidence pertaining to the treatment of schizophrenia, and to reach a consensus on a series of practice recommendations that are clinically and scientifically meaningful based on the available evidence. These guidelines are intended for use by all physicians seeing and treating people with schizophrenia. The data used for developing these guidelines have been extracted primarily from various national treatment guidelines and panels for schizophrenia, as well as from meta-analyses, reviews and randomised clinical trials on the efficacy of pharmacological and other biological treatment interventions identified by a search of the MEDLINE database and Cochrane Library. The identified literature was evaluated with respect to the strength of evidence for its efficacy and then categorised into four levels of evidence (A/D). This second part of the guidelines covers the long-term treatment as well as the management of relevant side effects. These guidelines are primarily concerned with the biological treatment (including antipsychotic medication, other pharmacological treatment options, electroconvulsive therapy, adjunctive and novel therapeutic strategies) of adults suffering from schizophrenia.