Biomarcadores na bexiga hiperativa: artigo de revisão / Biomarkers in overactive bladder: review article

A bexiga hiperativa caracteriza-se pela urgência miccional, geralmente acompa- nhada de noctúria e aumento da frequência urinária. Trata-se de afecção preva- lente, com enorme comprometimento da qualidade de vida, em todos os seus as- pectos. Diversos biomarcadores vêm sendo estudados para melhor caracterização dos diferentes fenótipos da afecção, entre eles as neurotrofinas urinárias, o ATP, a genômica e a microbiota urinária. Acredita-se que tal caracterização poderá ter implicações para prevenção, fisiopatologia e individualização do tratamento.(AU)

The overactive bladder is characterized by urinary urgency, usually accompanied by nocturia and increased urinary frequency. It is a prevalent condition, with enormous impairment of quality of life, in all its aspects. Several biomarkers have been studied to better characterize the different phenotypes of the condition, including urinary neurotrophins, ATP, genomics and urinary microbiota. It is believed that such charac- terization may have implications for prevention, pathophysiology and individualiza- tion of treatment.(AU)

Analysis of the expression of neurotrophins during regeneration of peripheral nerves in rats with vein graft / Análise da expressão de neurotrofinas durante a regeneração de nervo periférico de rato por enxerto venoso

Vein grafts have been employed to bridge the gap in transected peripheral nerves to produce better functional recovery. However several disadvantages such as secondary graft constriction were observed and a new alternative to this technique was developed by simply reversing the vein inside out. Both inside out and standard vein grafts were successfully used in recovering the sensory segmental defect in humans. Neurotrophins are a family of eurotrophic factors known to play an important role in the regeneration of peripheral nerves. The neurotrophin family consists of Nerve Growth Factor (NGF), Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF), Neurotrophin-3 (NT-3) and Neurotropinh-4 (NT-4). In the neurobiology field, several authors have been using PCR technique in order to gain more information regarding regenerated nerves. In this study, we employed this molecular biology technique to explore the role and level of the neurotrophins during the peripheral nerve regeneration with vein graft. The sciatic nerve of rats were sectioned and repaired with Inside out vein graft (IOVG) and standard vein graft techniques (SVG). In the control group the rats were sham operated wherein the sciatic nerve was kept intact. The animals were euthanized at 6 and 12 weeks and the grafts were harvested to observe the level the neurotrophins. EDL and Sol muscles were excised and measured to determine any weight difference between the groups. A small segment of the distal stumps from both the SVG and IOVG groups were also excised and were subjected to histological process to examine the amount of regenerated axon. In addition, another small segment of the distal stump was processed for RT-PCR to further examine the level of the neurotrophins in this area. At 6 weeks, no significant neuronal growth was observed in the distal stump of both graft types but a distinct growth was seen at 12 weeks. Walk track analysis showed poor motor function recovery ...

Análise da expressão de neurotrofinas durante a regeneração de nervo periférico de rato por enxerto venoso Enxertos de veias têm sido empregados para preencher lacunas em nervos periféricos transeccionados para melhor recuperação funcional. No entanto, vários inconvenientes, como a constrição do enxerto secundário foram observados. Uma nova alternativa para esta técnica foi desenvolvida. Simplesmente invertendo a veia de dentro para fora, chamado do Inside- out vein graft. As neurotrofinas são uma família de fatores neurotróficos conhecidos por desempenhar um papel significativo na regeneração de nervos periféricos. A família da neurotrofina é constituído por fator de crescimento nervoso (NGF), fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF), Neurotrofina-3 (NT-3) e Neurotrofina-4 (NT-4). No campo da neurobiologia, vários autores têm utilizado a técnica de PCR a fim de obter mais informações sobre os nervos regenerados. Neste estudo, foi utilizada a técnica de biologia molecular para explorar o papel e o nível das neurotrofinas durante a regeneração de nervos periféricos com enxerto de veia. O nervo isquiático de ratos foi seccionado e reparado com enxerto de veia invertida (IOVG) e técnicas de enxerto de veia padrão (SVG). No grupo controle, os ratos foram operados e o nervo isquiático foi mantido intacto. Os animais foram sacrificados após 6 e 12 semanas e os enxertos foram colhidos para observar o nível das neurotrofinas. Músculos EDL e Sóleo foram excisados e pesados para determinar a diferença de peso entre os grupos. Um pequeno segmento dos cotos distais de ambos os grupos SVG e IOVG também foram excisados e foram processados histologicamente para examinar a quantidade de axónios regenerados. Além disso, um outro pequeno segmento do coto distal foi processado para RT-PCR para analisar o nível das neurotrofinas nesta área.A tecnica do walk track analysis foi realizada para determinar o índice funcional do nervo isquiático nos grupos...

Analysis of the expression of neurotrophins during regeneration of peripheral nerves in rats with vein graft / Análise da expressão de neurotrofinas durante a regeneração de nervo periférico de rato por enxerto venoso

Vein grafts have been employed to bridge the gap in transected peripheral nerves to produce better functional recovery. However several disadvantages such as secondary graft constriction were observed and a new alternative to this technique was developed by simply reversing the vein inside out. Both inside out and standard vein grafts were successfully used in recovering the sensory segmental defect in humans. Neurotrophins are a family of eurotrophic factors known to play an important role in the regeneration of peripheral nerves. The neurotrophin family consists of Nerve Growth Factor (NGF), Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF), Neurotrophin-3 (NT-3) and Neurotropinh-4 (NT-4). In the neurobiology field, several authors have been using PCR technique in order to gain more information regarding regenerated nerves. In this study, we employed this molecular biology technique to explore the role and level of the neurotrophins during the peripheral nerve regeneration with vein graft. The sciatic nerve of rats were sectioned and repaired with Inside out vein graft (IOVG) and standard vein graft techniques (SVG). In the control group the rats were sham operated wherein the sciatic nerve was kept intact. The animals were euthanized at 6 and 12 weeks and the grafts were harvested to observe the level the neurotrophins. EDL and Sol muscles were excised and measured to determine any weight difference between the groups. A small segment of the distal stumps from both the SVG and IOVG groups were also excised and were subjected to histological process to examine the amount of regenerated axon. In addition, another small segment of the distal stump was processed for RT-PCR to further examine the level of the neurotrophins in this area. At 6 weeks, no significant neuronal growth was observed in the distal stump of both graft types but a distinct growth was seen at 12 weeks. Walk track analysis showed poor motor function recovery...

Análise da expressão de neurotrofinas durante a regeneração de nervo periférico de rato por enxerto venoso Enxertos de veias têm sido empregados para preencher lacunas em nervos periféricos transeccionados para melhor recuperação funcional. No entanto, vários inconvenientes, como a constrição do enxerto secundário foram observados. Uma nova alternativa para esta técnica foi desenvolvida. Simplesmente invertendo a veia de dentro para fora, chamado do Inside- out vein graft. As neurotrofinas são uma família de fatores neurotróficos conhecidos por desempenhar um papel significativo na regeneração de nervos periféricos. A família da neurotrofina é constituído por fator de crescimento nervoso (NGF), fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF), Neurotrofina-3 (NT-3) e Neurotrofina-4 (NT-4). No campo da neurobiologia, vários autores têm utilizado a técnica de PCR a fim de obter mais informações sobre os nervos regenerados. Neste estudo, foi utilizada a técnica de biologia molecular para explorar o papel e o nível das neurotrofinas durante a regeneração de nervos periféricos com enxerto de veia. O nervo isquiático de ratos foi seccionado e reparado com enxerto de veia invertida (IOVG) e técnicas de enxerto de veia padrão (SVG). No grupo controle, os ratos foram operados e o nervo isquiático foi mantido intacto. Os animais foram sacrificados após 6 e 12 semanas e os enxertos foram colhidos para observar o nível das neurotrofinas. Músculos EDL e Sóleo foram excisados e pesados para determinar a diferença de peso entre os grupos. Um pequeno segmento dos cotos distais de ambos os grupos SVG e IOVG também foram excisados e foram processados histologicamente para examinar a quantidade de axónios regenerados. Além disso, um outro pequeno segmento do coto distal foi processado para RT-PCR para analisar o nível das neurotrofinas nesta área.A tecnica do walk track analysis foi realizada para determinar o índice funcional do nervo isquiático nos grupos...

Aplicación clínica de marcadores periféricos de respuesta a la terapia antidepresiva neurotrofinas y citocinas / Clinical applications of peripheral markers of response in antidepressant treatment: neurotrophins and cytokines

Introducción: Las teorías explicativas de la depresión han avanzado en las últimas décadas, desde la monoaminérgica hasta la alteración de la neurogénesis, pasando por la hipótesis neurohormonal, que incluye la disfunción de la respuesta inflamatoria. Actualmente existe un creciente interés por el desarrollo de biomarcadores que contribuyan diagnóstico y tratamiento adecuado. Objetivos: Describir el rol de las neurotrofinas especialmente del factor neurotrópico derivado del cerebro (BDNF) y de las citocinas en la fisiopatología del trastorno depresivo; además, revisar y analizar la evidencia respecto de su aplicación clínica como biomarcadores de la terapia antidepresiva. Método: Búsqueda de información relevante en diferentes bases de datos. Resultados y conclusiones: En los últimos años ha crecido la evidencia de la alteración en la neurogénesis mediada por la expresión del BDNF en el hipocampo, en la fisiopatología de la depresión y el respaldo en cuanto a su uso como biomarcador del diagnóstico y la efectividad del tratamiento antidepresivo. Existe menor información para otras neurotrofinas. También se observa un mayor interés respecto a la depresión como una “enfermedad inflamatoria”, relacionando también la “cascada” de citocinas con su patogénesis. Se ha reportado evidencia amplia acerca de la utilidad de algunas citosinas, especialmente de la IL-1 (interleucina 1), IL-6 (interleucina 6) y FNT (factor de necrosis tumoral) como biomarcadores de la respuesta farmacológica antidepresiva en humanos…

Introduction: Explanatory theories of depression have advanced in recent decades from the monoaminergic hypothesis to neurogenesis alterations to the neurohormonal hypothesis that includes the dysfunction of the inflammatory response. Currently there is a growing interest in the development of biomarkers that can contribute to diagnosis and proper treatment. Objectives: To describe the role of neurotrophins such as brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and cytokines in the pathophysiology of depressive disorder in addition to reviewing and analyzing evidence about their clinical application as biomarkers of antidepressant therapy. Method: Relevant data research in several databases. Results and conclusions: In recent years evidence of alterations in neurogenesis mediated by the expression of BDNF in the hippocampus in the pathophysiology of depression has increased and there is ample evidence that BDNF is a marker of the diagnosis of depressive disorder and also of treatment effectiveness. There is little information about other neurotrophins. There has also been increased interest in relation to depression as an “inflammatory disease” and the link with cytokines in its pathogenesis.Evidence has been found for the usefulness of some cytokines especially IL-1 (interleukin 1), IL-6 (interleukin 6), and TNF (tumor necrosis factor) as biomarkers of antidepressant drug response in humans…

Marcadores periféricos e a fisiopatologia do transtorno bipolar / Peripheral markers and the pathophysiology of bipolar disorder

INTRODUÇÃO: O entendimento da fisiopatologia do transtorno bipolar vem tendo avanços consistentes nos últimos anos. Um enfoque na relação entre carga alostática e alterações sistêmicas vem tomando corpo, com o objetivo de se entender a frequente progressão da doença. Proeminentes entre os mediadores periféricos têm sido as moléculas que poderiam ser amplamente agrupadas em neurotrofinas, marcadores de estresse oxidativo e marcadores inflamatórios. OBJETIVO: Descrever achados recentes em relação à fisiopatologia sistêmica do transtorno bipolar, com enfoque especial em estudos brasileiros, tentando articular uma visão coerente do conhecimento atual do campo. MÉTODO: Revisão narrativa da literatura relacionada a neurotrofinas, estresse oxidativo e marcadores inflamatórios no transtorno bipolar. RESULTADOS: Diversas fontes de evidência, provenientes tanto de estudos pré-clínicos quanto clínicos, revelam consistentemente alterações sistêmicas no transtorno bipolar. Os achados são especialmente robustos em pacientes com múltiplos episódios. Nesses, alterações relacionadas a episódios de mania e depressão são notáveis em neurotrofinas e dano oxidativo a lipídeos. Um número menor de estudos mostra alterações no sistema imune, em particular estados pró-inflamatórios. CONCLUSÃO: Alterações sistêmicas que correlacionam o transtorno bipolar a comorbidade clínica, disfunção cognitiva, incapacidade e mortalidade precoce começam a ser traçadas. Estudos envolvendo desenhos longitudinais, amostras populacionais e ensaios clínicos envolvendo marcadores periféricos devem ser incorporados no futuro próximo e reforçar a validade de uma noção de envolvimento multissistêmico no transtorno bipolar.

INTRODUCTION: The understanding of the pathophysiology of bipolar disorder has steadily advanced in the past few years. Thereby, a focus on allostatic load and systemic changes has appeared, with the aim to understand illness progression. Amongst the peripheral markers, molecules that can be widely classified into neurotrophins, oxidadive stress markers, and inflammation markers have been elevated. OBJECTIVE: To describe recent findings regarding the systemic pathophysiology of bipolar disorder, with a special focus on Brazilian studies and to create a coherent view of the current knowledge in the field. METHOD: Narrative review of the literature regarding neurotrophins, oxidative stress, and inflammatory markers in bipolar disorder. RESULTS: A diverse body of evidence, based on both pre-clinical and clinical studies, reveals consistent systemic changes in bipolar disorder. The findings are particularly robust in patients after multiple episodes. Thereby, remarkable changes related to manic and depressive episodes were found in neurotrophins and oxidative damage to lipids. Regarding to immune system alterations, in particular pro-inflammatory states, the literature is less consistent. DISCUSSION: Systemic changes that link bipolar disorder to clinical comorbidity, cognitive dysfunction, disability and early mortality are becoming evident. In the near future, longitudinal studies with population-based samples and clinical trials incorporating biomarkers are needed to shed light upon the notion of a multisystem involvement in bipolar disorder.

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.

El futuro de la depresión: una enfermedad sistémica neuroendócrina, inflamatoria y neurodegenerativa compleja / The future of depression: a complex neuroendocrine, inflammatory and neurodegenerative systemic illness

Los modelos neurobiológicos de la depresión han evolucionado más allá de la teoría monoaminérgica, que fue construida luego del advenimiento de las drogas antidepresivas en la década de 1950. Actualmente se considera que la depresión implica una amplia gama de neurotransmisores, incluyendo a la dopamina y el glutamato, y a prácticamente la totalidad del sistema nervioso central. La evidencia emergente está redefiniendo la depresión como una enfermedad crónica y sistémica que puede deteriorar la función neuroendocrina, los ritmos biológicos y las respuestas inmunes, y como una enfermedad que, de no ser tratada, puede conducir a la demencia. Diferentes abordajes de investigación, desde la biología molecular hasta los estudios clínicos, han ofrecido tanto nuevos conocimientos acerca de los mecanismos fisiológicos implicados como también indicios para desarrollar terapias antidepresivas efectivas en respuesta a los mismos. Además de los métodos ya bien establecidos, como los inhibidores de la recaptación de monoaminas y la terapia cognitivo-conductual, estos pueden incluir drogas anti-inflamatorias no esteroides, prescripción de ejercicio físico, tratamientos somáticos y toda una nueva generación de drogas antidepresivas dotadas de modos de acción originales. A medida que el manejo de la depresión se torna cada vez más multifacético, los médicos serán capaces de optimizar los resultados clínicos para sus pacientes integrando sinérgicamente las múltiples opciones terapéuticas disponibles.

Neurobiological models of depression have evolved far beyond the monoamine theory that was construed following the advent of antidepressant drugs in the 1950s. Depression is now seen to implicate a wide range of neurotransmitters, including dopamine and glutamate, and virtually the entire central nervous system. Emerging evidence is redefining depression as a chronic and systemic illness that may impair neuroendocrine function, biological rhythms and immune responses, and one which may lead to dementia if left untreated. Different research approaches, from molecular biology to clinical studies, have offered new insights into the physiological mechanisms involved as well as indications of how effective antidepressant therapies may develop in response to these. In addition to well-established methods, like monoamine reuptake inhibitors and cognitive behavioral therapy, these may include non-steroid anti-inflammatory drugs, prescription of physical exercise, somatic treatments and a whole new generation of antidepressant drugs endowed with original modes of action. As the management of depression becomes increasingly multifaceted, clinicians will be able to optimize clinical outcomes for their patients by synergistically integrating the multiple therapeutic options available.

Efeitos do exercício físico sobre o estado redox cerebral / Effects of physical exercise over the redox brain state

A atividade física é conhecida por promover saúde e bem-estar. O exercício também é responsável por aumentar a produção de Espécies Reativas de Oxigênio (ERO) pelo acréscimo do consumo de oxigênio mitocondrial nos tecidos. O desequilíbrio entre a produção de EROs e as defesas oxidantes dos tecidos pode provocar danos oxidativos a proteínas, lipídios e DNA. O dano oxidativo cerebral é um mecanismo etiopatológico comum da apoptose e da neurodegeneração. O fator de crescimento cérebro-derivado desempenha um importante papel neste contexto. Nesta revisão, apresentamos os resultados de diferentes modelos de exercício físico no metabolismo oxidativo e neurotrófico do Sistema Nervoso Central (SNC). Também revisamos estudos que utilizaram suplementação antioxidante para prevenir danos oxidativos exercício-induzido ao SNC. Os modelos de exercício físico mais comuns foram as rodas de correr, a natação e a esteira com configurações de treinamento muito diferentes como a duração e a intensidade. Os resultados do treinamento físico no tecido cerebral são muito controversos, mas geralmente demonstram ganhos na plasticidade sináptica e na função cognitiva com exercícios de intensidade moderada e baixa.

Physical activity is known for promoting health and well-being. Exercise is also responsible for increasing the production of Oxygen Reactive Species (ORS) by increasing mitochondrial oxygen consumption causing tissue oxidative stress. The imbalance between ORS production and tissue antioxidant defenses can cause oxidative damage to proteins, lipids and DNA. Brain oxidative damage is a common etiopathology mechanism of apoptosis and neurodegeneration. The brain-derived neurotrophic factor plays an important role in this context. In this review, we showed the results of different models and configurations of physical exercise in oxidative and neurotrophic metabolism of the Central Nervous System (CNS). We also reviewed studies that utilized antioxidant supplementation to prevent exercise-induced oxidative damage to CNS. The commonest physical exercise models were running wheels, swimming and treadmill with very different configurations of physical training such as duration and intensity. The results of physical training on brain tissues are very controversial, but generally show improvement in synaptic plasticity and cognition function with low and moderate intensity exercises.