Studying neurodegenerative diseases in culture models

Neurodegenerative diseases are pathological conditions that have an insidious onset and chronic progression. Different models have been established to study these diseases in order to understand their underlying mechanisms and to investigate new therapeutic strategies. Although various in vivo models are currently in use, in vitro models might provide important insights about the pathogenesis of these disorders and represent an interesting approach for the screening of potential pharmacological agents. In the present review, we discuss various in vitro and ex vivo models of neurodegenerative disorders in mammalian cells and tissues.

Esclerosis lateral amiotrófica - ELA: manejo nutricional / Amyotrophic lateral sclerosis - ALS: nutritional management

La Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA) es de etiología no definida y de variadas características. Afecta seriamente la capacidad del paciente para alimentarse, por lo que el manejo nutricional será de vital importancia. El mayor reto que debo enfrentar el Nutricionista a cargo de la terapia nutricional es saber identificar oportunamente los cambios que se producen en el paciente a consecuencia del progreso de la enfermedad y conservar su peso a toda costa, pues estudios demuestran que la pérdida de peso debilita al paciente y acelera el proceso de la enfermedad. La presentación y la evolución de la ELA es variable de un paciente a otro. El papel de la nutrición es fundamental, no sólo para mejorar la calidad de vida de estos pacientes sino para contribuir de alguna manera a que el cuerpo pueda enfrenar los efectos deletéreos propios de los ELA y permitir extender la vida del paciente.

Adult mortality from leukemia, brain cancer, amyotrophic lateral sclerosis and magnetic fields from power lines: a case-control study in Brazil / Mortalidade por leucemia, câncer de cérebro e esclerose lateral amiotrófica em relação a campos magnéticos: estudo do tipo caso-controle no Brasil

Recent publications renewed interest in assessing potential health risks for subjects living close to transmission lines. This study aimed at evaluating the association of both distance of home address to the nearest overhead transmission line and of the calculated magnetic fields from the power lines and mortality from leukemia, brain cancer, and amyotrophic lateral sclerosis. We carried out a death certificate based case-control study accessing adult mortality in the Metropolitan Region of São Paulo, in Brazil. Analysis included 1,857 cases of leukemia, 2,357 of brain cancer, 367 of amyotrophic lateral sclerosis, and 4,706 as controls. An increased risk for mortality from leukemia among adults living at closer distances to transmission lines compared to those living further then 400 m was found. Risk was higher for subjects that lived within 50 m from power lines (OR=1.47; 95 percent CI=0.99-2.18). Similarly, a small increase in leukemia mortality was observed among adults living in houses with higher calculated magnetic fields (OR=1.61; 95 percent CI=0.91-2.86 for those exposed to magnetic fields >0.3 µT). No increase was seen for brain tumours or amyotrophic lateral sclerosis. Our findings are suggestive of a higher risk for leukemia among subjects living closer to transmission lines, and for those living at homes with higher calculated magnetic fields, although the risk was limited to lower voltage lines.

Os estudos avaliando riscos à saúde da exposição a campos magnéticos têm apresentado resultados controversos. Duas revisões recentes apontam a necessidade de mais investigações sobre o tema. O objetivo deste trabalho foi avaliar o risco de mortalidade por leucemia, câncer de cérebro e esclerose lateral amiotrófica em adultos em relação à exposição residencial a campos magnéticos gerados por linhas de transmissão. Foi realizado um estudo do tipo caso-controle de base populacional utilizando dados do sistema de informação de mortalidade na Região Metropolitana de São Paulo, entre 2001 e 2005. O risco foi avaliado em relação à distância das residências para as linhas de transmissão e para o campo magnético calculado em cada residência. Foram incluídos no estudo 1.857 casos de leucemia, 2.357 de câncer de cérebro e 367 de esclerose lateral amiotrófica, além de 4.706 controles. Encontrou-se um risco aumentado para leucemia em adultos morando mais perto das linhas de transmissão em comparação àqueles morando a mais do que 400 m. O maior risco foi entre os que moravam a até 50 m da linha (OR=1,47; IC95 por cento=0,99-2,18). Também foi encontrado risco para pessoas morando em casas expostas ao maior campo magnético (OR=1,61; IC95 por cento=0,91-2,86, para campos magnéticos >0,3 µT). Não foi encontrado aumento para tumores cerebrais ou esclerose lateral amiotrófica. Nenhum dos resultados foi estatisticamente significante. Os resultados sugerem aumento no risco de mortalidade por leucemia entre adultos expostos a campos magnéticos, mas os resultados devem ser interpretados com cautela, uma vez que todos os intervalos de 95 por cento confiança englobavam o risco nulo.

Epidemiology of amyotrophic lateral sclerosis patients in a centre in Buenos Aires / Epidemiología de los pacientes con esclerosis lateral amiotrófica en el centro de Buenos Aires

Sporadic amyotrophic lateral sclerosis (sALS) is considered a multifactorial disease with genetic and environmental factors causing motor neuron degeneration. OBJECTIVE: To describe the epidemiological and occupational characteristics of patients with sALS who attended the Ramos Mejía Hospital at Buenos Aires, Argentina. METHOD: We analyzed the medical records of sALS patients diagnosed between 2001 and 2008. All occupations were coded according to the International Standard Classification of Occupation (ISCO). RESULTS: 187 patients were assessed, 38.5 percent were women and 61.5 percent men. Mean age at diagnosis was 55 years. 16 percent of them came from rural areas; 68 percent of the studied population had no health insurance. 40 percent were employed in elementary occupations, 19 were technicians and 8 handicraftsmen. CONCLUSION: The most represented profession was elementary occupation. A large proportion of patients came from rural areas, which might suggest an increased risk of environmental exposure to an unknown agent in those regions.

La esclerosis lateral amiotrófica esporádica (ELAe) es considerada una enfermedad multifactorial. OBJETIVO: Describir las características epidemiológicas y laborales de un grupo de pacientes con ELAe que fueron evaluados en el Hospital Ramos Mejía de Buenos Aires, Argentina. MÉTODO: Se analizaron los registros médicos de pacientes con ELAe diagnosticados entre 2001 y 2008. Las ocupaciones fueron codificadas de acuerdo a la Clasificación Internacional de Ocupaciones (ISCO). RESULTADOS: 187 pacientes fueron evaluados, 38,5 por ciento mujeres y 61,5 por ciento hombres. Edad media al diagnóstico 55 años. 16 por ciento procedían de zonas rurales, 68 por ciento no tenía seguro de salud. 40 por ciento se encontraba empleado en ocupaciones elementales, 19 por ciento eran técnicos , 8 por ciento artesanos y 7 por ciento operadores de maquinas. CONCLUSIÓN: La profesión más representada fue la de ocupación elemental. Una gran proporción de los pacientes provenían de zonas rurales, lo que podría sugerir un mayor riesgo de exposición ambiental a un agente desconocido en esas regiones.

Sporadic amyotrophic lateral sclerosis: new hypothesis regarding its etiology and pathogenesis suggests that astrocytes might be the primary target hosting a still unknown external agent / Esclerosis lateral amiotrófica esporádica: nueva hipótesis relacionada con su etiología y patogenia que sugiere que los astrocitos podrían ser el blanco primario alojando un agente nocivo aun desconocido

This article briefly describes the already known clinical features and pathogenic mechanisms underlying sporadic amyotrophic lateral sclerosis, namely excitoxicity, oxidative stress, protein damage, inflammation, genetic abnormalities and neuronal death. Thereafter, it puts forward the hypothesis that astrocytes may be the cells which serve as targets for the harmful action of a still unknown environmental agent, while neuronal death may be a secondary event following the initial insult to glial cells. The article also suggests that an emergent virus or a misfolded infectious protein might be potential candidates to accomplish this task.

El artículo presente describe, brevemente, las características clínicas y los mecanismos patogénicos de la esclerosis lateral amiotrófica esporádica, tales como la excitotoxicidad, el stress oxidativo, el daño proteico, la inflamación, las anormalidades genéticas y la muerte neuronal. Luego de ello, sugiere la posibilidad hipotética de que los astrocitos podrían ser el blanco primario de la acción de una agente ambiental, externo, aún desconocido, y que la muerte neuronal aconteciera secundariamente a ese daño astrocitario inicial. El artículo concluye discutiendo la posibilidad de que un virus ambiental o endógeno o una proteína mal plegada, que adquiriera características de infectividad, puedan ser la causa de la enfermedad.

Conjugal amyotrophic lateral sclerosis in Brazil / Esclerose lateral amiotrófica em casais no Brasil

The origin of amyotrophic lateral sclerosis (ALS) remains unknown, although it seems to be multifactorial. The role of environmental factors has been frequently investigated and suspicion of its influence can be obtained when clusters of a rare disease are described. OBJECTIVE: To describe conjugal cases of ALS in Brazil. METHOD: We describe 2 couples in which both spouses were affected by ALS. Both couples had lived in southeast Brazil and were married for at least 20 years. RESULTS: There was a great variability in clinical presentation of ALS in our patients. In both couples the interval between disease onsets was short. No precise environmental factors could be identified at the origin of these conjugal cases. CONCLUSION: The occurrence of ALS in couples living in the same area may be epidemiologically important, but we cannot exclude that cases may be due to a chance association.

A origem da esclerose lateral amiotrófica (ELA) permanece desconhecida. O papel de fatores ambientais tem sido freqüentemente investigado e a suspeição de sua influência pode ser obtida quando são descritas salvas de casos de uma doença rara. OBJETIVO: Descrever casos de ELA em casais no Brasil. MÉTODO: Apresentamos dois casais em que ambos os cônjuges forma acometidos pela ELA. Ambos os casais residiram na região sudeste do Brasil e estiveram casados por pelo menos 20 anos. RESULTADOS: Houve grande variabilidade na apresentação clínica da ELA em nossos pacientes. Em ambos os casais, o intervalo de início da doença foi curto. Nenhum fator ambiental foi identificado na etiologia destes casos conjugais. CONCLUSÃO: A ocorrência de ELA em casais que habitam a mesma região pode ser epidemiologicamente importante, mas não podemos excluir que estes casos tenham sido mera associação.

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS): three letters that change the people's life: for ever / Esclerose lateral amiotrófica (ELA): três letras que mudam a vida de uma pessoa: para sempre

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disease affecting the motor nervous system. It causes progressive and cumulative physical disabilities in patients, and leads to eventual death due to respiratory muscle failure. The disease is diverse in its presentation, course, and progression. We do not yet fully understand the cause or causes of the disease, nor the mechanisms for its progression; thus, we lack effective means for treating this disease. Currently, we rely on a multidisciplinary approach to symptomatically manage and care for patients who have ALS. Although amyotrophic lateral sclerosis and its variants are readily recognized by neurologists, about 10 percent of patients are misdiagnosed, and delays in diagnosis are common. Prompt diagnosis, sensitive communication of the diagnosis, the involvement of the patient and their family, and a positive care plan are prerequisites for good clinical management. A multidisciplinary, palliative approach can prolong survival and maintain quality of life. Treatment with Riluzole improves survival but has a marginal effect on the rate of functional deterioration, whereas non-invasive ventilation prolongs survival and improves or maintains quality of life. In this Review, we discuss the diagnosis, management, and how to cope with impaired function and end of life on the basis of our experience, the opinions of experts, existing guidelines, and clinical trials. Multiple problems require a multidisciplinary approach including aggressive symptomatic management, rehabilitation to maintain motor function, nutritional support (enteric feeding, gastrostomy), respiratory support (non invasive home ventilation, invasive ventilation, tracheotomy), augmentative communication devices, palliative care, psychological support for both patients and families (because family members so often play a central role in management and care), communication between the care team, the patient and...

A esclerose lateral amiotrófica (ELA) é doença neurodegenerativa comprometendo o sistema nervoso motor. Ela causa comprometimento físico, progressivo e acumulativo, com óbito freqüentemente decorrente de falência respiratória. A enfermidade apresenta características diversas nas formas de apresentação, curso e progressão. Não entendemos ainda a causa ou causas dessa enfermidade, nem os mecanismos que regem a sua progressão; assim, tratamentos efetivos não são, até o momento, conhecidos. Atualmente, recomenda-se que os pacientes com ELA sejam tratados com equipe multidisciplinar. Embora ELA e suas variantes sejam reconhecidas por neurologistas, cerca de 10 por cento dos pacientes são mal diagnosticados, e a demora para a confirmação diagnóstica não é incomum. Diagnóstico precoce, informação do diagnóstico com honestidade e sensibilidade, envolvimento do paciente e sua família, e um plano de atenção terapêutica positivo são pré-requisitos essenciais para um melhor resultado clínico e fim terapêutico. Tratamento multidisciplinar e cuidados paliativos podem prolongar a sobrevida e manter melhores aspectos de qualidade de vida. Tratamento com Riluzol aumenta a sobrevida, mas sem alteração na deterioração funcional, enquanto que ventilação não-invasiva prolonga a sobrevida e aumenta ou mantém qualidade de vida. Nesta revisão, nós discutimos o diagnóstico, envolvimento e formas de lidar com dificuldades de funcionamento e de fim de vida, baseando-se na nossa experiência, nos pareceres de peritos, em guias de medicina baseada em evidências científicas, e nos ensaios clínicos. Problemas múltiplos exigem uma abordagem multidisciplinar, incluindo-se tratamento sintomático agressivo, reabilitação para manter a função motora, apoio nutricional (alimentação entérica, gastrostomia), suporte respiratório (ventilação domiciliar não-invasiva, ventilação invasiva, traqueostomia), dispositivo para comunicação aumentativa, cuidados paliativos, apoio psicológico...

A clinical epidemiological study of 251 cases of amyotrophic lateral sclerosis in the south of Brazil

OBJECTIVE: To study the clinical forms of amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and the possible presence of risk factors in order to verify if there is any difference between cases in Paraná, Brazil. METHOD: We studied 251 cases, all of which fulfilled the diagnosis criteria proposed in El Escorial (WFN). Between 1977 and 2004, 157 male and 94 female patients were examined. RESULTS: 220 cases were classified as ALS-Spinal Onset (ALS-SO), 24 as ALS-Bulbar Onset (ALS-BO) and 7 as Familial ALS. The mean age at time of evaluation was 54.4±12.3 years, and symptoms had started 17.9±15.7months previously. In the group studied, statistical relationships were found between heavy occupations and males; previous surgeries and females; ALS-BO and dysphagia and dysarthria in females; and ALS-SO and males, cramps, weakness, muscle atrophy, hypertonia, increased deep tendon reflex and abnormal gait. CONCLUSION: The average age at time of evaluation was lower than that registered in the literature but similar to the Brazilian series. Domestic work and heavy occupations appear to be related to precocious perception of the symptoms by interference with daily functions. The socioeconomically higher classes seek medical care early. There was no relationship with exposure to toxic agents or trauma.

OBJETIVO: Estudar as formas clínicas de esclerose lateral amiotrófica (ELA) e possíveis fatores de risco, a fim de verificar se existem diferenças entre os casos do Paraná, Brasil. MÉTODO: Estudamos 251 casos entre 1977 e 2004, que preencheram os critérios propostos em El Escorial (WFN), sendo 157 do sexo masculino e 94 do feminino. RESULTADOS: Foram classificados como ELA de início espinhal (ELA-IE) 220 casos, ELA de início bulbar (ELA-IB) 24 casos e 7 casos como ELA familiar. A idade média na avaliação foi 54,4±12,3 anos cujos sintomas iniciaram 17,9 ±15,7 meses antes. Foram encontradas relações estatísticas entre ocupação que demandam esforços físicos com homens; cirurgias prévias com mulheres; ELA-IB, disfagia e disartria, mulheres; ELA-IE, homens, câimbras, fraqueza, atrofia muscular, hipertonia, aumento de reflexos profundos e marcha anormal. CONCLUSÃO: A idade média na época da avaliação foi menor que a registrada na literatura, mas similar às séries brasileiras. Trabalhos domésticos e ocupações que demandam esforços físicos estão relacionados com a percepção precoce dos sintomas pelas inferências com as funções diárias. As classes sócio-econômicas melhores situadas procuram atendimento médico mais cedo. Não foram encontradas relações com a exposição a agentes tóxicos e traumatismos.

Are there causal relationships between the development of the inflammatory diseases amyotrophic lateral sclerosis and asthma?

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and asthma are inflammatory diseases. ALS is a fatal progressive, neurodegenerative disease with inflammation around the upper and lower motor neurons leading to their degeneration, muscle atrophy, paralysis, and death. Asthma is a chronic inflammatory disease with reversible airway obstruction and nonspecific airway hyper-reactivity. The local release of sensory neuropeptides from capsaicin-sensitive primary afferents causes motor neuron pathophysiology and airway inflammation and hyper-reactivity. While there is no cure for ALS, asthma is managed according to its symptoms and severity, to decrease the symptoms, improve pulmonary function, and reduce morbidity. To determine whether understanding asthma may provide insights into how to clinically deal with ALS, the authors examined the etiologies of ALS and asthma, and the factors that exacerbate the symptoms. Although no direct correlations were found, the similar multifactorial triggers, and the critical roles of neuronal inflammation, suggest that one or more exists.

Esclerosis mesial temporal / Mesial Temporal Sclerosis

La videoelectroencefalografiá ha hecho grandes aportes al estudio de la epilepsia, no sólo en el conocimiento semiológico de las crisis convulsivas, sino en la clasificación de las mismas y diagnóstico correcto de los síndromes epilépticos en la infancia, así como determinación del foco epiléptico en pacientes con epilepsia refractaria en estudio para cirugía de epilepsia. Se realiza una revisión de las ventajas y desventajas de los estudios de electroencefalografía de superficie y del monitoreo intracraneal. Se revisan las características ictales de los diferentes tipos de crisis convulsivas observadas en la infancia.

Esclerosis lateral amiotrófica: estudio clinicopatológico de un caso con herencia familiar / Amyotrophic lateral sclerosis: clinicpathologic study of the one case with familiar herence

Enfermedad de curso progresivo, con degeneración de neuronas motoras de la corteza cerebral, tallo cerebral y médula espina. Se reconocen formas familiares. El curso clínico es de un comienzo insidioso, con debilidad que se inicia en las manos, extendiendose a los músculos proximales del brazo y piernas, hipereflexia y espasticidad. El locus genético de la ELA familiar en el cromosoma 21 parece ser el gen de la superóxido dismutasa de fijación de Cu/Zn. El presente caso es un paciente de 52 años con dos hermanos que padecieron esta misma enfermedad. Con síntomas de debilidad de miembros izquierdos, fasciculaciones, atrofia muscular, hipereflecia y signo de Babinsky. Se observó atrofia de neuronas de corteza cerebral y de astas anteriores de médula espina con desmielinización de cordones anteriores y laterales, además se observó atrofia muscular severa de tipo neurogenica y neumonia bacteriana.

Amyotrophic lateral scherosis and antecedent poliomyelitis

Motor neurone disease may occur in patients with antecedent, sometimes remote, paralytic poliomyelitis. A Jamaican patient with this sequence is described. Research exploring the relationship between the two diseases is giving a new insight into the aetiology of motor neurone disease.