3. lékařská fakulta Univerzity Karlovy, Centrum neuropsychiatrických studií

7. KOGNITIVNÍ TERAPIE OBSEDANTNĚ-KOMPULZIVNÍ PORUCHY COGNITIVE THERAPY OF OBSESSIVE COMPULSIVE DISORDER Prašková Hana1, Ján Praško2 1 Denní sanatorium Horní Palata, 1. lékařská fakulta Univerzity Karlovy, 2Psychiatrické centrum Praha, 3. lékařská fakulta Univerzity Karlovy, Centrum neuropsychiatrických studií Abstract Cognitive theory allows a clear understanding of both origin and the maintenance of obsessive-compulsive disorder. Individuals suffering with OCD often hide their rituals, because they know, that others would find them unusual or even bizarre. They tell themselves repeatedly that their cognitions are incorrect but cannot turn their attention from them. Cognitive therapies aimed at changing faulty cognitions about risk and responsibility. Cognitive techniques are as effective as exposure and response prevention if they are used to the specific cognitive errors of OCD patients. The broad aim of therapy is to allow the obsessional patient to identify their present beliefs about the problem and to help them consider a less threatening alternative. Key words: obsessive-compulsive disorder, cognitive therapy, responsibility, cognitive errors, beliefs V posledních letech se rámec behaviorální terapie OCD rozšířil a zahrnul aspekty toho, co se označuje jako „kognitivní terapie“. Kognice jsou myšlenky, nápady, názory a postoje. Kognitivní terapie zaměřuje svoji léčbu na zjištění pacientových kognicí, které se vztahují k hodnocení jeho obsesí a kompulzí (tzv. metakognice) a jeho problémům. Kognitivní terapie u obsedantně-kompulzivní poruchy může být použita k přípravě na léčbu behaviorální – tj. připravit prostor pro uskutečnění expozic se zábranou rituální odpovědi, nebo může být použita samotná, kdy se pak zabývá zejména metakognicemi a hlubšími postoji – jádrovými a odvozenými kognitivními schématy. Příkladem kognitivní terapie v přípravné fázi pro behaviorální léčbu je použití u typického kompulzivního ověřování. Většina takových pacientů má přehnaný smysl pro zodpovědnost. Jsou přesvědčení, že jsou zodpovědní za bezpečí a pohodu určitého okruhu lidí; z toho důvodu přehnaně a opakovaně kontrolují plynové kohoutky, elektrické vypínače apod. Odhalení tohoto nepřiměřeného pocitu zodpovědnosti a poznání, že je iracionální, může být většinou užitečným přípravným krokem v léčbě. Tento druh kognitivní práce často hraje v terapii obsedantně-kompulzivních pacientů důležitou roli. Další typickou aplikací kognitivní terapie je léčba obsesí bez zjevných rituálů. Léčba obsesí bez zjevných rituálů Některé obsese nevedou ke zjevným kompulzím. K neutralizaci dochází skrytě, přes mentální kompulze. Expoziční léčba by měla umožnit zaplavení obsesemi a zabránit neutralizaci skrytými kompulzemi. Abychom mohli takovou expozici provést, musíme opakovaně a předvídatelně vyvolat obsese a zároveň zabránit jakékoliv neutralizaci. Taková opakovaná expozice se zábranou myšlenkovým kompulzím vede postupně ke snížení úzkosti (desenzibilizaci) na obsese. Podobně jako tomu bylo u zabránění kompulzím v chování (rituálům) vede zábrana myšlenkovým kompulzím nejdříve k masivní úzkosti. Při opakovaných expozicích se výrazně zvýší vaše odolnost k úzkosti, napětí se postupně sníží až mizí téměř úplně.

STOP technika U některých lidí se kompulzivní myšlenky dostavují velmi rychle a je velmi obtížné je zachytit. V tom případě může pomoci k zastavení myšlenek STOP technika. Je poměrně jednoduchá. Jakmile si pacient v mysli vybaví obsesi, nahlas zakřičí „STOP!!!“ Hlasité STOP přeruší další sekvenci myšlenek, které mají kompulzivní charakter. Na počátku musí STOP opravdu zařvat. Nacvičuje to s terapeutem. Později nacvičuje slovo STOP stále tišším hlasem a nakonec pouze v mysli. STOP technika potřebuje nacvičovat alespoň 20 minut denně. Na ulici může mít pacient gumičku na zápěstí a při tichém STOP! gumičku potáhnout a pustit. Odvedení pozornosti Odvedení pozornosti je často používaná strategie pro zvládání obsesí, která vyplývá z mnohokrát učiněného pozorování, že obsedantní myšlenky, představy apod. se většinou vtírají do vědomí, když je člověk sám a ničím se nezabývá. Proto se pacient učí odvést pozornost, když ho začnou obtěžovat zneklidňující obsese. Jednou z nejúčinnějších metod odvracení pozornosti je vyhledat společnost, začít se s někým bavit, někomu zatelefonovat, použít relaxaci či představit si zklidňující imaginaci. Některým lidem k odvrácení pozornosti stačí i méně náročné činnosti jako je poslech hudby. Expozice vůči obsesím Další technikou je vystavit se svým obsedantním myšlenkám, to je v jistém smyslu opak stop-techniky. Označujeme to „nácvik otužování se“, jehož cílem je, aby si pacient na nechtěné myšlenky přivyknul. Opakovaná a dlouhotrvající expozice bez jakékoliv neutralizace vede k tomu, že obsedantní myšlenky postupně stále méně vadí; nakonec přestanou vzbuzovat úzkost a napětí. Při uplatňování tohoto postupu si pacient úmyslně vybaví svoje obsedantní myšlenky, nebo je píše na papír a snaží se na ně soustředit. Tímto způsobem se myšlenkám exponuje hodinu. Kognitivní rekonstrukce Obsese jsou automatické mimovolní myšlenky, které se objevují po určitém podnětu - spouštěči a mají ohrožující charakter. Spouštěčem může být vnější událost (například sáhnutí si na kliku, spatření střepů na ulici, pobývání na toaletě, pohled na ostrý předmět v přítomnosti dítěte, tělesný příznak, apod.) ale i myšlenka nebo fantazie, která postiženého napadne nebo i emoce, která vznikla v mezilidské situaci (např. vztek na partnera). Obsese je možné nahradit myšlenkami realističtějšími. Během kognitivní rekonstrukce klesá význam obávaných podnětů. Práce s obsesemi předpokládá 4 základní kroky: (1) identifikovat obsese a nepotlačovat je, identifikovat jejich spouštěče, (2) propojit obsese s emoční reakci a kompulzemi, (3) testovat platnost obsesí, (4) vytvořit racionální odpově. Kognitivní rekonstrukce se však věnuje u OCD zejména metakognicím, tj. tomu, co si člověk o svých obsesích a kompulzích myslí, nebo jak je vnitřně hodnotí.Typicky se objevují jak „pozitivní“ tak „negativní“ metakognice. Metakognice patří mezi fenomény, které pomáhají udržovat OCD. Negativní tím, že zvyšují úzkost a napětí, pozitivní naopak přímo kompulzivní reakci doporučují. Příkladem typických negativních metakognice jsou následující: – „Jsem divná, že to dělám.“

– „Nakonec se z těch rituálů zblázním.“ – „Všichni to na mně vidí a posmívají se mi kvůli tomu“ Pozitivní metakognice mohou být např.: – „Musím to kontrolovat, abych měl jistotu“ – „Je dobře, že to tak dělám, jinak by hrozilo neštěstí.“

Podpořeno projektem CNS LN00B122 MŠMT ČR a granty IGA NF 7565 – 3, IGA NF 7580-2

Literatura 1. Beck AT, Emery G, Greenberg RL. Anxiety Disorders and Phobias - a cognitive perspective. Basic Books, New York, 1985. 2. Možný P, Praško J. Kognitivně – behaviorální terapie. Úvod do teorie a praxe. Triton, Praha 1999. 3. Praško J, Kosová J. Kognitivně behaviorální terapie úzkostných stavů a depresí. Triton, Praha, 1998.

TRUCHLENÍ A SMUTEK MOURNING AND BEREAVEMENT Prašková Hana, Praško Ján Denní sanatorium Horní Palata, 1. lékařská fakulta University Karlovy, Psychiatrické centrum Praha, 3. lékařská fakulta Univerzity Karlovy, Centrum neuropsychiatrických studií

Abstract Bereavement reactions involve alterations of feeling states, coping strategies, interpersonal relationships, biopsychosocial functioning, self-esteem, and world view that may last indefinitely. Despite individual variations in the bereavement process, investigators have proposed grieving process models, which include at least three partially overlapping phases or states: (1) initial shock, disbelief, and denial; (2) an intermediate period of acute discomfort and social withdrawal; and (3) a culminating period of restitution and reorganization. Three patterns of complicated, dysfunctional grief syndromes have been identified: chronic, hypertrophic, and delayed grief. Most advocated psychotherapeutic approaches are relatively brief and time-limited and have been shown to be beneficial. Certain common features can be identified: (1) Most therapies include an educational component, helping the bereaved know what to expect, offering perspective on their pain, and normalizing their confusing array of feelings and behaviours. (2) Therapies encourage the expression of the full range of bereavement emotions and affects. Evocative techniques, such as role playing, writing letters to the deceased, looking at pictures, or even visiting the burial site can be effective. (3) Most therapies attempt to help the bereaved come to peace with their new relationship to the deceased. This usually involves systematic exploration of all aspects of the relationship, both in the past over time and as it has developed since the death. (4) Most therapies attend to the bereaved person´s new identity, focusing on an integrated self-concept and a stable world view. Key words: grief, bereavement, phases, dysfunctional grief, psychotherapy, education, expression, exploration, new identity Přesto, že truchlení a smutek po ztrátě blízké osoby mají individuální rysy, které záleží na osobnosti člověka, předchozích životních zkušenostech, osobním významu ztráty, zdravotní situaci, sociální sítí a jsou ovlivněny životní situací a dalšími okolnostmi ztráty, lze v tomto procesu najít určité zákonitosti. Lze popsat 3 základní fáze: (1) počáteční šok, popírání ztráty, její nepřijetí, který trvá minuty, dny až týdny a může se projevovat protestováním, nevěřícnosti nebo „očekáváním návratu“ zemřelého; (2) přechodné období akutního diskomfortu a sociální izolace, trvající týdny až měsíce, ve kterém se postižený často vrací ve vzpomínkách k zemřelé osobě, izoluje se částečně od světa, vlnovitě přicházejí tělesné příznaky distresu, objevuje se hněv, iritabilita, pocity viny, neklid až agitace, ztráta dalších cílů a motivace; (3) restituce a reorganizace, která může trvat měsíce až roky, kdy se postižení loučí se starou rolí a nachází si novou, vrací se potěšení v životě, opět se zapojuje do plných sociálních kontaktů. Období smutnění je spojeno s vyšší morbiditou a mortalitou. Mezi komplikované procesy truchlení patří chronické, hypertrofované a odložené smutnění. Ke chronickému smutnění dochází nejčastěji v případech, kdy vztah mezi truchlícím a zemřelým byl velmi těsný, ambivalentní nebo závislý, nebo když chybí truchlícími podpůrná sociální síť. K hypertrofovanému smutnění dochází nejčastěji po náhlé, nečekané smrti blízkého, kdy projevy smutku jsou extrémně intenzivní. Tradiční smuteční rituály nejsou schopny ztišit úzkost a projevy distresu. Hypertrofovaný smutek u jednoho člena rodiny může výrazně narušit její stabilitu. Odložené truchlení se projevuje chybějícím, nebo inhibovaným procesem smutnění, které jsou výsledkem dlouhodobého popření. Hněv a pocity viny se však často objevují a komplikují průběh. Někdy se mluví také o traumatickém smutnění, kdy je smutek jak hypertroficky, tak chronický. Popírání smrti blízkého, úzkostné příznaky, zabývání se zemřelou osobou a okolnostmi úmrti, vulnerabilita, hyperarousal, dysforie, někdy depersonalizace, které jsou neúměrně intenzivní a trvají dlouhou dobu, pak narušují fungování postiženého a často vedou k sociální izolaci a znemožňují plně vykonávat každodenní činnosti. Nekomplikované procesy truchlení a smutku většinou probíhají za účasti blízkých osob a jen zřídka vyžadují psychiatrickou nebo psychoterapeutickou intervenci. Lidé s komplikovaným procesem truchlení jsou však často přivedení příbuznými nebo sami požádají o intervenci u odborníka. Terapie pak pomáhá smutkové práci tím, že: (1) postiženého informuje o tom, co může v tomto období očekávat, které problémy se mohou objevit a co jsou přirozené reakce na ztrátu; (2) terapeut podporuje plné vyjádření všech emočních stavů (včetně bolesti, hněvu a ambivalentních pocitů k zemřelému) pomocí rozmluvy o zemřelém, psaním dopisů na rozloučení, hraním rolí apod.; (3) probírá všechny aspekty ztraceného vztahu, dokud nedojde k vyrovnání se ztrátou; (4) postupně pomáhá najít novou identitu a roli v životě, vytvořit novou sociální síť a najít aktivity, které

postiženému dávají smysl a potěšení. Pokud je smutek komplikován depresí, je na místě podávat antidepresiva, podobně je tomu při komplikací posttraumatickou stresovou poruchou nebo jinou úzkostnou poruchou. Podpořeno projektem CNS LN00B122 MŠMT ČR a granty IGA NF 7565 – 3, IGA NF 7580-2

Literatura Lindemann E. Symptomatology and management of acute grief. Am J Psychiatry 1944; 101: 141–148. Middleton W, Raphael B, Burnett P, Martinek N. A longitudinal study comparing bereavement phenomena in recently bereaved spouses, adult children and parents. Aus NZ J Psychiatry 1998; 2: 235–241. Zisook S, Downs NS. Death, dying, and bereavement. In: Sadock BJ a Sadock VA (eds.). Kaplan & Sadock´s Comprehensive Textbook of Psychiatry. Lippincott Williams & Wilkins. Philadelphia 2000; 1963–1981.

NEUROTOXICKÉ PEPTIDY SE VZTAHEM K ALZHEIMEROVĚ NEMOCI NEUROTOXIC PEPTIDES RELATED TO ALZHEIMER’S DISEASE Patočka Jiřía, Slaninová Jiřinab aKatedra toxikologie, Vojenská lékařská akademie, Hradec Králové a Katedra radiologie, Zdravotně sociální fakulta Jihočeské univerzity, České Budějovice, bÚstav organické chemie a biochemie, Akademie věd České republiky, Praha Souhrn Alzheimerova nemoc (AD) je nejčastější neurodegenerativní chorobou a příčinou demence. Na základě studia molekulárních změn, které ji provázejí, byly formulovány dvě hlavní hypotézy o jejím vzniku – hypotéza kaskády amyloidových proteinů a hypotéza degenerace cytoskeletu. V mozkové tkáni pacientů trpících AD se nadměrně hromadí agregované amyloidní â-peptidy a hyperfosforylované složky cytoskeletu nervových buněk. V těchto dějích hrají významnou úlohu glykogen syntáza kináza-3b (GSK-3b) a cyklindependentní kináza 5 (CDK5). Fosforylují klíčové aminokyseliny proteinu tau. Poruchy regulace aktivity těchto enzymů se objevují už v časných stadiích vývoje AD, který pokračuje masivním zánikem neuronů a ztrátou kognitivních funkcí pacientů. Na patofysiologii nemoci se dosud nejasným způsobem podílí i další proteiny a peptidy, např. preseniliny, apolipoprotein E, CRF, somatostatin či neurotensin. Klíčová slova: Alzheimerova nemoc, neuropeptid, amyloid beta, protein tau, apolipoprotein, CRF, somatostatin, neurotensin, GSK-3b, CDK5 Summary Alzheimer´s disease (AD) represents the most common neurodegenerative disease and cause of dementia in the elderly. Given the molecular neuropathology, two major hypotheses have been proposed: the amyloid cascade hypothesis and the neuronal cytoskeletal hypothesis. Recently, the amyloid cascade hypothesis has received considerable support from biochemical, molecular biological, and genetic studies. The cytoskeletal components are hyperphosphorylated in brains of patients with AD. Proline-directed kinases glycogen synthase kinase-3b (GSK-3b) and cyclin-dependent kinase-5 (CDK5) have been shown to play a substantial role in the phosphorylation of the microtubule-associated protein tau. Alterations in both kinase activities occur early in the pathogenesis before massive neuronal death and cognitive loss in AD patients. Also other polypeptides are involved in pathophysiology of Alzheimer´s disease but their function is not clear enough, e.g. presenilins, apolipoprotein E, CRF, somatostatin or neurotensin. Key words: Alzheimer´s disease, neuropeptide, amyloid beta peptide, protein tau, apolipoprotein E, CRF, somatostatin, neurotensin, GSK-3b, CDK5 Úvod Alzheimerova nemoc (AD) je v současné době nejčastější příčinou demence. V prvé polovině 20. století téměř neznámá choroba se na jeho konci stala nemocí století. Odhaduje se, že incidence AD ve věkové

skupině mezi 65 a 85 lety života se zdvojnásobuje každých pět let. Příčina AD zůstává přes všechny pokroky medicíny a molekulární biologie neznámá. AD je typickou multifaktoriální chorobou, na níž se podílí jak genetické, tak negenetické faktory. Genetické studie ovšem nepotvrdily, že by mimořádnou úlohu při vzniku AD hrál jeden gen. Mutace byly nalezeny na třech různých genech: genu pro amyloidní prekurzorový protein (APP) na chromosomu 21, genu pro presenilin-1 na chromosomu 14 a genu pro presenilin-2 na chromosomu 1. Jsou však poměrně vzácné, nachází se u případů AD s časným začátkem před 60. rokem věku. U více než 95 % nemocných AD přítomny nejsou. Diskutabilním predispozičním faktorem jsou mutace genu pro apolipoprotein E (ApoE) na chromosomu 19. Mutace tohoto genu se nachází poměrně často, asi u 25–40 % nemocných s AD, ale také asi u 12% zdravých osob. Výskyt alely ApoE4 je spojován se zvýšeným rizikem AD, ale míra takového rizika není známa. Molekulární mechanismus vedoucí ke vzniku AD se snaží v současnosti formulovat několik hypothéz. Dvě hlavní hypotézy jsou následující: hypotéza kaskády amyloidových proteinů a hypotéza degenerace cytoskeletu (Carr et al., 1997; Hardy a Higgins, 1992; Terry, 1998). Obě se opírají o jiné, širší patogenetické koncepce, zejména teorii kalciového signálu a teorii volných radikálů a v obou vystupují jako významné faktory neurotoxicky účinné látky se strukturou peptidů (Strunecká a Paleček, 1999). Patologicko-anatomický nález v mozku je charakterizován třemi základními znaky: extracelulárními depozity amyloidních b-peptidů (Abeta), intracelulárními depozity dvojitých helikálních vláken hyperfosforylovaného proteinu mikrotubulů (protein tau) a nerovnoměrným úbytkem neuronů v důsledku jejich degenerace. Deposita jsou často obklopena astrocyty a mikroglii. Zvláště hojné bývají v hipokampu a přilehlé kůře. Není dosud jasné, zda jsou plaky primárními lézemi a k poškození neuronů dochází až v důsledku jejich tvorby nebo zda vznikají jako sekundární produkt poškození neuronu. Úbytek neuronů není vázán ani tak na jejich lokalizaci, jako na jejich charakter, tj. druh neurotrasmiteru, který zprostředkovává přenos signálu. Nejčastěji jsou degenerací postihovány neurony, kde neuromediátorem je acetylcholin, CRF (corticotropin releasing factor), somatostatin a neurotenzin. U časných forem AD jsou postiženy i neurony, kde mediátorem nervového vzruchu jsou noradrenalin a serotonin. Amyloidní prekursorový protein (APP) a amyloidní b-peptidy APP patří do skupiny proteinů, které jsou integrální součástí povrchové membrány neuronů všech živočichů. Je tvořen lineárním řetězcem 695 až 770 aminokyselin s hydrofobní transmembránovou doménou a krátkou cytoplasmatickou částí. U člověka jsou známy tři isoformy APP s 695, 751 a 770 aminokyselinami. Přirozené funkce APP nejsou dosud známy. Vzhledem k tomu, že vnitrobuněčná část APP interaguje s celou řadou proteinů, např. různými adaptéry obsahujícími fosfotyrosin-interagující domény (PID) či s Go proteinem citlivým na pertusis toxin, porucha ve struktuře APP může mít dalekosáhé důsledky pro metabolismus neuronu. APP sám působí smrt neuronů, avšak pouze při velmi vysokých hladinách exprese, zatímco mutované APP působí smrt neuronů už při nízkých hladinách exprese. Významnou úlohu hraje APP při tvorbě amyloidových plaků, které vznikají ukládáním málo rozpustných agregátů jeho degradačních produktů, tj. Abeta peptidů. Abeta peptidy vznikají chybným štepením APP místo neškodnou proteázou sekretázou a, sekretázami b a g. Tyto štěpy jsou heterogenní, liší se počtem aminokyselin: Abeta(1–40), Abeta(1–42) anebo Abeta(1–43) (Haass a Selkoe, 1999). Peptidy Abeta jsou tedy tvořeny 28 aminokyselinami původní extracelulární domény APP a 12–15 aminokyselinami tvořícími ukotvovací membránovou sekvenci APP. Zbývající fragmenty APP z cytoplasmatické a intramembránové domény jsou pravděpodobně transportovány napříč cytoplasmou k jádru buňky, kde hrají dosud nejasnou signální funkci (Fortini a Bonini, 2000). Výzkumy posledních let ukazují, že cytoplazmatická i extracelulární doména APP mohou být fosforylovány. Významnou úlohu zde hraje threonin v pozici 668 a na fosforylaci se podílí kináza p35/CDK5. Význam fosforylace je dosud nejasný (Iijima et al., 2000). Normální buňky produkují převážně Abeta o 40 aminokyselinách, který je rozpustný, a jen malý podíl peptidů o délce 42 a 43 aminokyselin. V mozcích lidí s AD naopak převažuje podíl štěpů o 42 nebo 43 aminokyselinách, které jsou silně neurotoxické (Lendon et al., 1997). Nejvyšší neurotoxicitu vykazuje Abeta(1–42). Snadno agreguje a je hlavní součástí amyloidních plaků. Časné formy plaků jsou tvořeny pouze Abeta, ale později se transformují na neuritické plaky, která obsahují ještě další proteiny, zbytky poškozených neuronů, neurity a dendrity. Finální stadia plaků obsahují také reaktivní astrocyty. Tvorba plaků je málo prozkoumaný proces. Neurotoxicita Abeta je někdy vysvětlována tím, že Abeta(1–42) vytváří z 6 resp. 12 identických jednotek struktury s vlastnostmi iontového kanálu. Takto vzniklý arteficiální iontový kanál se zabuduje do membrány neuronu a protože propouští selektivně Ca2+, vyvolá nekontrolovaný vstup vápníku do buňky. To vede k postupnému zániku neuronu. Kromě toho Abeta

způsobuje aktivaci cJunN-terminální kinásy citlivé k pertusis toxinu. Nastartovává tak několik mechanismů, které vedou jak k apoptotické tak ne-apoptotické smrti neuronů a startuje kaskádu reakcí vedoucí k hyperfosforylaci tau proteinu. Preseniliny Jsou to transmembránově uložené proteiny tvořené 467 (presenilin 1) resp. 448 amino-kyselinami (presenilin 2), u nichž dochází velmi často k mutacím. Mutované preseniliny inhibují translokaci beta-cateninu (Cadherin-associated protein), což vede ke zvýšenému ukládání amyloidu, ale zejména k apoptóze. Váží se však také ve zvýšené míře na protein tau a napomáhají jeho fosforylaci. Účastní se tak i na tvorbě neurofibrilárních klubek (neurofibrillary tangles, NFT). Tato klubka však nejsou typická pouze pro AD, objevují se i u jiných neurodegenerativních chorob, např. u frontotemporální demence. Neurotoxický účinek mutovaných presenilinů lze spatřovat v jejich zásahu do cytoskeletárního systému neuronu. Protože na funkčním stavu cytoskeletu závisí činnost neuronů, předpokládá se, že tvorba klubek tuto činnost narušuje. Vede k postupnému snižování počtu synapsí a k poklesu neuronální komunikace, což má za následek vznik demence. Protein tau Tento protein je jedním z nejdůležitějších proteinů asociovaných s mikrotubuly v neuronech. V lidském mozku se vyskytuje v šesti hlavních izoformách, které vznikají z jednoho genu alternativním střihem mRNA. Tím vzniká peptidová struktura, vyznačující se mimořádnou prostorovou proměnlivostí, což ji předurčuje pro funkci vazebného proteinu. V řetězci proteinu tau jsou tři až čtyři úseky opakujících se aminokyselinových sekvencí, které jsou bohaté na bázické aminokyseliny, kterými protein tau ovlivňuje strukturu a funkci mikrotubulů. Tyto oblasti jsou také místem vazby fyziologicky významných proteinů, jako jsou aktin, calmodulin, synuclein, calcineurin a jiné. Protein tau váže také kinázu p35/CDK5, jejímž je zároveň substrátem (Pelech, 1995; Sobue et al., 2000). Okrajové oblasti bazických aminokyselinových úseků se patrně podílí na uchycení proteinu tau na mikrotubulech. Opakování sekvencí podporuje polymeraci a stabilizaci mikrotubulů a současně napomáhá jejich funkčnímu přestavování. Bez vazby proteinu tau na mikrotubuly není výstavba tabulárního systému buňky možná. Pro vazbu a zachování agregační funkce jsou kritické aminokyseliny Thr231, Ser235, Ser262, Ser404, Lys274, Lys281a volné postranní řetězce aminokyselin Ser202 a Thr205 (Sengupta et al., 1997; Wada et al.,1998). Protein tau se fyziologicky fosforyluje na 8–10 místech a na jeho fosforylaci se podílí řada proteinkináz (Pelech, 1995; Imahori a Uchida, 1997; Wada et al., 1998;Meier et al., 1999). Fosforylace probíhá postupně (Michel et al., 1998; Sengupta et al., 1998), k defosforylaci dochází působením fosfatázy PP-2A nebo calcineurinu (Tanaka et al., 1998). Nejnovější výsledky ukazují, že krom hyperfosforylace je tau protein u AD také glykosylován. Glykosylovaný tau protein je lepším substrátem pro PKA kinásu než deglykosylovaný tau protein. Tau glukosylace se zdá být první abnormalitou v kaskádě dějů vedoucích k tvorbě neurofibrilárních klubek, jejichž počet v mozku je přímo korelovatelný se stupněm demence AD pacientů (Liu et al., 2002). Abnormální hyperfosforylovaný protein tau, nalezený v mozku pacientů s AD, je fosforylován na více než 20 místech a vytváří dvojitá helikální vlákna (paired helical filaments, PHF), která tvoří podstatnou součást neurofibrilárních klubek. Většina míst, na nichž dochází k fosforylaci, i když ne všechna, jsou motivy Lys-Ser/Thr-Pro. Nejdelší izoforma lidského proteinu tau obsahuje takových motivů sedmnáct. Mimořádně významná je fosforylace proteinu tau katalysovaná GSK-3b na Thr231. Tato poloha je totiž nezbytná pro rozpoznání proteinu tau prolylizomerázou Pin1 (Goedert, 1999). Interakce mezi Pin1 a proteinem tau je významná proto, že hyperfosforylovaný protein tau se nemůže vázat na mikrotubuly. Pin1 může agregační a stabilizační funkci proteinu tau na mikrotubuly obnovit. Bylo zjištěno, že v mozcích pacientů s AD je nedostatek rozpustné formy Pin1 a že tento enzym se v nich hromadí v nerozpustné formě. To znemožňuje regulovat funkce proteinu tau a dalších buněčných fosfoproteinů, protože za jejich regulaci je Pin1 odpovědná. Fosforylace proteinu tau CDK5, která pokračuje další fosforylací GSK-3b, pak spouští programovanou buněčnou smrt (Lu et al., 1999). GSK-3b je konstitutivně aktivní kinása, která je inhibována komplexem s presenilinem. GSK-3b také fosforyluje, a tím inhibuje, klíčový enzym glykolýzy – pyruvátdehydrogenázu. Vázne tak přeměna pyruvátu na acetyl-CoA, který pak chybí pro syntézu acetylcholinu. Naproti tomu aktivita acetylcholinesterázy, zůstává nedotčena, což vede k nedostatku acetylcholinu, což je pro obraz AD charakteristické (Carr et al., 1997). Hyperfosforylace proteinu tau má ale ještě jeden důsledek. Hyperfosforylovaný protein tau se stává rezistentním k proteolytickým enzymům. Jeho hromadění tak ovlivňuje řadu procesů důležitých pro život a funkci buněk (ubikvitinace, oxidace, glykace

anebo vazby glykoproteidů). Tím se uzavírá bludný kruh, vedoucí k zániku buněk (Imahori a Uchida, 1997). Apolipoprotein E (ApoE) ApoE je polymorfní glykoprotein obsahující 299 aminokyselin o molekulové hmotnosti 34,2 kDa. Podílí se na tvorbě a stabilitě neuronálního cytoskeletu, na udržování integrity synapsí a aktivuje reparační procesy spojené se stárnutím a mechanickým poškozením. Má však i řadu dalších fyziologicky významných funkcí: Hraje důležitou úlohu v metabolizmu plazmových lipidů a transportu cholesterolu, podílí se na distribuci lipidů při vývoji a reparaci nervové tkáně, funguje jako imunomodulátor a regulátor růstu a diferenciace buněk, inhibuje mitogeny indukovanou proliferaci T lymfocytů a moduluje diferenciaci buněk hladké svaloviny. U člověka existují 3 isoformy ApoE, ApoE2, E3 a E4, které jsou produktem tří nezávislých allel. Isoformy se liší záměnou cysteinu a argininu v pozicích 112 a 158 peptidického řetězce. Isoforma ApoE2 (Cys112, Cys158) má u evropské populace četnost výskytu 0,07, isoforma ApoE3 (Arg112, Cys158) má četnost výskytu 0,79 a ApoE4 (Arg112, Arg158) 0,14. Zatímco isoformy ApoE2 a ApoE3 plní bezezbytku své fysiologické funkce, je isoforma ApoE4 v tomto směru invalidní (Patočka et al., 1998). Ostatní peptidy se vztahem k AD Existuje množství dalších peptidů, které jsou v dosud ne zcela jasném vztahu k AD (Davis et al., 1999). Nelze na ně jednoznačně pohlížet jako na neurotoxické. Jsou to neurohormony, které jsou současně neuromediátory. V mozku mají své specifické receptory a neurony, které jsou jimi excitovány, velmi často podléhají degeneraci u AD pacientů. Jsou to zejména kortikotropin-releasing faktor (CRF), somatostatin a neurotenzin. CRF (corticotropin releasing factor) CRF (41 aminokyselin) je produkován v hypotalamu a reguluje sekreci adrenokortiko-tropního hormonu (ACTH). Mimo to však aktivuje sympatický nervový systém a u všech živočichů hraje významnou úlohu koordinátora endokrinních, autonomních a behaviorálních funkcí při akutním fyzickém či psychickém stresu (Rothman et al., 2002). K dramatickému poklesu CRF dochází u lidí trpících AD, zejména v kůře a hypotalamu. Nedostatek CRF vede k inhibici procesu učení a paměti (Croiset et al., 2000). Somatostatin Somatostatin (cyklický tetradekapeptid) je silným inhibitorem uvolňování růstového hormonu (GH), ale současně také mnoha dalších fyziologicky významných látek, včetně insulinu, glukagonu, sekretinu, cholecystokininu a gastrinu. Hraje však významnou úlohu také v CNS jako neuromediátor při kontrole motorické aktivity a kognitivních funkcí (Bissette et al., 1998). U pacientů s AD dochází v mozkové kůře k depleci somatostatinu, spolu s neuropeptidem Y a NADPH-diaforázou. Neurotensin Neurotensin je bázický tridekapeptid, který krom typických kininových účinků má hypothermický a analgetickým účinek. V mozku je lokalizován v neuronech obsahujících současně katecholaminy. Působí přes specifické neurotensinové receptory (NTR), z nichž dva (NTR1 a NTR2) jsou spojeny s G proteiny a třetí (NTR3) je identický s gp96/sortilinem. Úloha neurotensinu v patofysiologii AD není dosud jasná (Berod and Rostene, 2002). Závěr Tradičně je AD spojována s poklesem hladiny acetylcholinu a degenerací cholinergních neuronů. Novější poznatky však ukazují, že v časné fázi choroby jsou postiženy zejména neurony obsahující excitační aminokysekiny a CRF a teprve později jsou postihovány neurony s dalšími neurotransmitery. Jsou publikovány stále další a další poznatky, posunující naše znalosti mechanismu vzhůru od nálezu plaků a klubek ke změněným metabolickým dějům, které těmto viditelným znakům předcházejí. Lze předpokládat, že tyto nové nálezy ovlivní i novou léčebnou strategii, cílenou k ochraně či náhradě jednotlivých neuronů/neurotransmiterů. Podpořeno grantovým projektem GAČR 305/03/1100 Prof. RNDr. Jiří Patočka, DrSc. Katedra toxikologie, Vojenská lékařská akademie,

500 01 Hradec Králove e-mail: [email protected] Literatura Berod A, Rostene W. Neurotensin: an endogenous psychostimulant? Curr Opin Pharmacol 2002;2:93–98. Bissette G, Cook L, Smith W, Dole KC, Crain B, Nemeroff CB. Regional Neuropeptide Pathology in Alzheimer’s Disease: Corticotropin-Releasing Factor and Somatostatin J Alzheimers Dis 1998;1:91–105. Blacker D, Wilcox MA, Laird NM, Rodes L, Horvath SM, Go RC, Perry R, Watson B Jr, Bassett SS, McInnis MG, Albert MS, Hyman B, Tanzi RE. Alpha-2 macroglobulin is genetically associated with Alzheimer disease. Nature Genet 1998;19:357–360. Carr DB, Goate A, Phil D, Morris JC. Current concepts in the pathogenesis of Alzheimer disease. Am J Med 1997;103:3–10. Croise G, Nijsen MJ, Kamphuis PJ. Role of corticotropin-releasing factor, vasopressin and the autonomic nervous system in learning and memory. Eur J Pharmacol. 2000;405:225–234. Davis KL, Mohs RC, Marin DB, Purohit DP, Perl DP, Lantz M, Austin G, Haroutunian V. Neuropeptide abnormalities in patients with early Alzheimer disease. Arch Gen Psychiatry 1999;56:981–987. Fortini ME, Bonini NM. Modeling human neurodegenerative diseases in Drosophila. On wing and a prayer. Trends Genet 2000;16:161–167. Goedert M. Pinning down phosphorylated tau. Nature 1999;399:739–740. Haass C, Selkoe DJ. A technical KO of amyloid-b peptide. Nature 1998;391:339. Hardy JA, Higgins GA. Alzheimer´s disiase: the amyloid cascade hypothesis. Science 1992;256:184–185. Hardy J, Israël A. In search of g-secretase. Nature 1999;398:486–487. Iijima K, Ando K, Takeda S, Satoh Y, Seki T, Itohara S, Greengard P, Kirino Y, Nairn AC, Suzuki T. Neuron-specific phosphorylation of Alzheimer’s beta-amyloid precursor protein by cyclin-dependent kinase 5. J Neurochem 2000;75:1085–1091. Imahori K, Uchida T. Physiology and pathology of tau protein kinases in relation to Alzheimer’s disease. J Biochem 1997;121:179–188. Lendon CL, Ashall F, Goate A. Exploring the etiology of Alzheimer disease using molecular genetics. JAMA 1997;277:825–831. Liu F, Zaidi T, Iqbal K, Grundke-Iqbal I., Merkle RK, Gong C-X. Role of glycosylation in hyperfosforylation of tau in Alzheimers disease, FEBS Letters, 2002; 512: 101–106. Lu PJ, Wulf G, Zhou XZ, Davies P, Lu KP. The prolyl isomerase Pin1 restores the function of Alzheimerassociated phosphorylated tau protein. Nature 1999;399:784–788. Marx J. New gene tied to common form of Alzheimer´s. Science 1998;281:507–509. Meijer L, Leclerc S, Leost M. Properties and potential applications of chemical inhibitors of cyclindependent kinases. Pharmacol Therapeut 1999; 82:279–284. Michel G, Mercken M, Murayama M, Noguchi K, Ishiguro K, Imahori K, Takashima A. Characterization of tau phosphorylation in glycogen synthase kinase-3beta and cyclin dependent kinase-5 activator (p23) transfected cells. Biochim Biophys Acta 1998;1380:177–182. Patočka J, Tichý M, Řípová D, Jirák R. Apolipoprotein E jako rizikový faktor demence. Psychiatrie 1998;2:109–111. Pelech SL. Networking with proline-directed protein kinases implicated in tau phosphorylation. Neurobiol Aging 1995;16:247–256. Rothman RB, Vu N, Xu H, Baumann MH, Lu YF. Endogenous corticotropin releasing factor regulates adrenergic and opioid receptors. Peptides. 2002;23:2177–2180. Sengupta A, Kabat J, Novak M, Wu Q, Grundke-Iqbal I, Iqbal K. Phosphory-lation of tau at both Thr 231 and Ser 262 is required for maximal inhibition of its binding to microtubules. Arch Biochem Biophys 1998;357:299–309. Sengupta A,Wu Q, Grundke-Iqbal I, Iqbal K, Singh TJ. Potentiation of GSK-3-catalyzed Alzheimer-like phosphorylation of human tau by cdk5. Mol Cell Biochem 1997;167:99–105. Sobue K, Agarwal-Mawal A, Li W, Sun W, Miura Y, Paudel HK. Interaction of neuronal Cdc2-like protein kinase with microtubule-associated protein tau. J Biol Chem 2000;275:16673–16680. Strunecká A, Paleček J. Patofyziologické změny cytoskeletu a jejich důsledky v psychiatrii. Psychiatrie 1999;3(Suppl 2):19–23. Tanaka T, Zhong J, Iqbal K, Trenkner E, Grundke-Iqbal I. The regulation of phosphorylation of tau in SY5Y neuroblastoma cells: the role of protein phosphatases. FEBS letters 1998;426:248–254.

Terry R. The cytoskeleton in Alzheimer disease. J Neural Transm 1998;53 (Suppl):141–145. Wada Y, Ishiguro K, Itoh TJ, Uchida T, Hotani H, Saito T, Kishimoto T, Hisanaga S. Microtubule-stimulated phosphorylation of tau at Ser202 and Thr205 by cdk5 decreases its microtubule nucleation activity. J Biochem 1998;124:738–746.

THE CATALYTIC NOS ACTIVITY UNDER ISCHEMIA/REPERFUSION CONDITIONS IN THE SPINAL CORD REGIONS Pavel Jaroslav1, Silvašiová Mária1, Radoňák Jozef2, Lukáčová Nadežda1, Maršala Jozef1 1 Institute of Neurobiology, Slovak Academy of Sciences, 2II. Surgical Clinic of Faculty of Medicine, P. J. Šafárik University, Faculty Hospital L. Pasteura, Košice, Slovak Republic Abstract In the present study, the effect of 15 min ischemia alone and with 24h of survival on catalytic NOS activity have been studied in lumbosacral spinal cord, divided into gray and white matter regions. Transient ischemia did not induce a marked changes in catalytic NOS activity in the intermediate zone and ventral horns. Conversely, a significantly increased enzyme activity was induced in the dorsal horns. On the other hand, a decrease of catalytic NOS activity was found in all white matter regions, however significantly decreased only in the ventral columns. A marked decline of NOS activity was detected in the dorsal horns after 15 min ischemia followed by 24h of survival, when the results were compared with 15 min ischemia. The catalytic NOS activity after 15 min followed by 24h of survival markedly decreased under control values in the lateral and ventral columns. This ischemia/reperfusion interval caused a marked deterioration of neurological function of hindlimbs. The results indicate that NO produced during 15 min ischemia alone and with 24h interval of reperfusion may have some adverse effect, but no crucial role in spinal cord damage would be expected in this experimental paradigm. Key words: Catalytic NOS activity, transient ischemia, rabbit, spinal cord regions. Introduction Nitric oxide (NO) is a major signaling molecule, which is involved in a large number of physiological and pathological processes, including ischemia. Many studies suggested that regulated NO production can be beneficial, but an excessive NO production is detrimental to the nervous tissue. Therefore, strict control of catalytic NOS activity has emerged as one of the most important aspects of the NO signaling system. The major function of endothelial NOS (eNOS) is a regulation of vascular tone, the main role of neuronal NOS (nNOS) may be a retrograde signaling across synapses. However, it seems possible that the NO, which influences basal tone in spinal cord vessels is not only of endothelial origin, but can also be derived from neurons and glia. Many deleterious effects of NO are mainly related to the activity of inducible NOS isoform, but in some pathological states, for instance ischemia, constitutive NOS isoforms (eNOS and nNOS) can become continuously active and produce potentially toxic amounts of NO. A crucial factor for recovery of nervous tissue is the membrane integrity. Early during reperfusion, NO derived from constitutive NOS isoforms may be involved in peroxynitrite generation, inappropriate protein nitrosylation, and lipid peroxidation (1, 2, 3), which ultrastructurally alters the plasmalemma of selectively vulnerable neurons. For a more detailed understanding the role played by NO in pathophysiology of ischemia/reperfusion in the spinal cord, we have studied the catalytic activity of constitutive NOS isoforms in the lumbosacral spinal cord, divided into gray and white matter regions in a rabbit model with transient abdominal aorta occlusion (TAA) for 15 min and with 24h interval of survival. The results were compared with neurological hindlimbs impairment. Materials and methods Adult Chinchilla rabbits (n = 15) of both sexes weighing 2.5–3.5 kg were divided into 3 experimental groups (five rabbits per group): 1) sham-operated control (n = 5), 2) the animals subjected to 15 min ischemia, 3) the animals subjected to 15 min ischemia followed by 24h of survival. Spinal cord ischemia was induced by occlusion of abdominal aorta just below the left renal artery by 5-F arterial embolectomy catheter. After excision, lumbosacral spinal cord segments were carefully frozen and stored in liquid nitrogen and then cut

in a cryostat (–15 °C) into 600 mm slices. The dorsal horns, intermediate zone, ventral horns, and dorsal, lateral and ventral columns were punched by needles (id 0.6 or 0.8 mm) from the spinal cord slices on a plate cooled in a liquid nitrogen (–15 °C). Catalytic NOS activity in the spinal cord samples was determined by the conversion of L-[14C]arginine to L-[14C]citrulline according to the method of Bredt and Snyder (4). Quantitative assessment of proteins was done using a Bradford method (5). The results of radioassay detection of catalytic NOS activity were expressed as dpm/mg protein and statistically evaluated by the ANOVA test. Results were given as mean ± SEM. The degree of neurological impairment was evaluated by modified Tarlov score on a 5-point scale. Results and discussion In the present study, we have demonstrated that the catalytic NOS activity under physiological conditions and ischemia/reperfusion has a different regional distribution (tab.1). Under physiological conditions, catalytic NOS activity clearly prevails in the gray matter regions (about 63% of total catalytic NOS activity) comparing with white matter. This fact corresponds with a high quantitative distribution of NO synthesizing NADPH-exhibiting and/or NOS-immunoreactive neurons detected in the gray matter of lumbosacral segments (6, 7). The highest catalytic NOS activity was detected in the dorsal horns (28.911 dpm/mg protein). The primary source supplementing the NOS activity in dorsal horns are NADPH-exhibiting and/or NOS immunoreactive perikarya and fibers. NADPHd/NOS positive dorsal root afferents may be a secondary source by which the dorsal root ganglia neurons can contribute to a higher cNOS activity in this region. Similar density of NOS immunoreactive neurons is not seen in the intermediate zone and in the ventral horn, a finding correlating with a comparatively low level of cNOS activity in both regions (tab. 1).

Transient ischemia did not induce a marked changes in catalytic NOS activity in the intermediate zone and ventral horns. Conversely, a significantly increased enzyme activity was induced in the dorsal horns. It is known that the dorsal horn is relatively resistant to the ischemia. There is an evidence that the electrical activity of dorsal horn neurons generating spontaneous cord dorsum potentials is dependent on NO production (8). A continuously released NO in the dorsal horn can depress the electrical activity of dorsal horn neurons. Therefore, it seems that very high catalytic NOS activity found in the dorsal horn is one of factors contributing to the resistence of this region to the ischemic injury. After application of NO-donor sodium nitroprusside, neurons in laminae I+II were mainly inhibited, but electrical activity of neurons in lamina X was increased (9). It is probable that NO can activate and inhibit the activity of spinal cord neurons by raising cGMP levels and these effects are regional specific (10). It is speculated that neurons which differently respond to NO in spinal cord regions or laminae have a different regulation of ion channels, which finally determine the excitatory or inhibitory response of an individual neuron to NO. On the other hand, a slight decrease of catalytic NOS activity was found in all white matter regions. A statistically significant decrease was detected only in the ventral columns (tab.1). A marked decline of cNOS activity was detected in the dorsal horns after 15 min ischemia followed by 24h of survival, when the results were compared with 15 min ischemia (Tab.1). Comparing to the 15 min ischemia, a slight upgrade in the ventral horns and a slight decline of cNOS activity in intermediate zone were noted. Zhou et al. (11) have shown that nNOS expression in the ventral horn was markedly enhanced at 24 and 48h, but diminished at 7 days after 20 min ischemic insult. Some neurons in ventral horn expressed inducible NOS immunoreactivity at 24 and 48h after transient ischemia. On the other hand, the histological studies of 15 min ischemia followed by 8h, 1, 2 and 7 days of survival showed that selective motor neuron damage was observed after only 7 days of reperfusion in this ischemic model (12). The increased nNOS expression which preceded the degenerative changes in the motoneurons of the ventral horn, suggests that

NO may be involved in the delayed and selective motor neuronal death following spinal cord ischemia. It is probable that constitutive NOS derived NO produces during 15 min ischemia and 24h interval of reperfusion is more included in deleterious than beneficial processes influencing the spinal cord damage. This ischemia/reperfusion interval caused a marked deterioration of neurological function of hindlimbs. The white matter, although more resistant than gray one, can be irreversibly damaged by anoxia/ischemia. The cNOS activity after 15 min followed by 24h of survival markedly decreased under control values in the lateral and ventral columns (Tab.1), but non- significant rise of enzyme activity was found in the dorsal columns. Spinal cord ischemia significantly increases extracellular levels of excitatory amino acids. Li and Stys (13) indicated that AMPA and not NMDA receptor class are largely responsible for glutamate-mediated injury to spinal cord white matter, which is devoid of synapses. The injury of white matter may proceeds along two parallel pathways: 1) Ca2+ influx through reverse Na+ - Ca2+ exchange causing damage to the axon cylinder, 2) Ca2+-dependent damage of glia and myelin is mediated instead by an excitotoxic mechanism. Also, the contribution of reactive oxygen species in spinal cord damage mainly under the first phase of postischemic stage is less probable. The results indicate that NO produced during 15 min ischemia alone and with 24h interval of reperfusion may have some negative influence, however, without playing a crucial role in the development of the spinal cord damage. The research was supported by VEGA Grants No. 2/2079/22 and 2/3217/23 from SAS and STAA Grant No. 51-013002.

1. Kozinková M, Líška B, Brechtlová M, Pecháň I. Psychiatrie, 2001; Suppl. 2: 62–63. 2. Kuračka Ľ, Líška B, Brechtlová M. Psychiatrie, 2001; Suppl. 2: 68–69. 3. Líška B, Brechtlová M, Kozinková M, Kuračka L. Psychiatrie, 2001; Suppl. 2: 70–71. 4. Bredt DS, Snyder SH. Proc Natl Acad Sci USA, 1990; 87: 682–685. 5. Bradford MM. Anal Biochem, 1976; 72: 248–254. 6. Maršala J, Maršala M, Vanický I, Taira Y. J Comp Neurol, 1999; 406: 263–284. 7. Lukáčová N, Čížková D, Maršala M, Jalč P, Maršala J. Neuroscience, 1999; 94: 229–237. 8. Manjarrez E, Rocha T, Rojas-Piloni G, et al. Neurosci Letters, 2001; 309: 5–8. 9. Schmidt H, Pehl U. J Chem Neuroanat, 1996; 10: 197–201. 10. Pavel J, Lukáčová N, Maršala J. Neurochem Res, 2000; 25: 1131–1137. 11. Zhou Y, Zhao Y, Yang E, et al. J Surg Res, 1999; 87: 185–193. 12. Sakurai M, Hayashi T, Abe K, et al. Neurosci Lett, 2001; 302: 17–20. 13. Li S, Stys K. J Neurosci, 2000; 20: 1190–1198.

RIZIKA NEUROPLASTICKÝCH POCHODŮ VE VÝVOJI, STÁRNUTÍ A PŘI OBNOVĚ NEURONÁLNÍCH OKRUHŮ MOZKU Pokorný J., Langmeier M., Marešová D., Trojan S. Fyziologický ústav 1. LF UK, Praha Souhrn Aktivita neuroplastických mechanismů přináší nejen příznivé funkční důsledky (optimální funkce, zlepšení poškozené funkce, zastavení nebo zpomalení patogenetického procesu), může však být i podkladem některých funkčních poruch (suboptimální funkce, abnormální aktivita, omezená funkční kapacita). Klíčová slova: neuroplasticita, neuronální okruhy, vývoj, stárnutí, obnova Summary Activity of the neuroplastic mechanisms has not only the positive effects (Optimal function, improvement of impaired function, termination or slowing down of a pathogenic process), but it may also become a source of various functional disorders (suboptimal function, aberrant function, limited functional capacity). Key words: neuroplasticity, neuronal circuits, development, ageing, recovery Úvod

Funkční a strukturní stabilita nervového systému je dána rovnováhou dějů, které udržují kontinuitu vztahů mezi jednotlivými elementy neuronálních okruhů (rigidita) a systémy, které umožňují upravit funkci a strukturu podle aktuálních požadavků (plasticita). Základní organizace neuronálních okruhů je dána genetickým programem, funkce i struktura však může být upravována na základě vnitřních nebo zevních podnětů. Aktivita neuroplastických mechanizmů může vést k příznivým funkčním důsledkům (optimální funkce, zlepšení poškozené funkce, zastavení nebo zpomalení patogenetického procesu), je však i podkladem některých funkčních poruch (suboptimální funkce, abnormální aktivita, omezená funkční kapacita). To se týká jak vývoje neuronálních okruhů (plasticita evoluční), tak změn při dlouhodobé nebo opakované zátěži (plasticita adaptační) nebo při obnově poškozených neuronálních okruhů (plasticita reparační) (Trojan a Pokorný 1999). Plasticita neuronálních okruhů ve vývoji Funkce neuronálních okruhů závisí na počtu a vlastnostech jeho jednotlivých členů a vyžaduje přesnou organizaci jejich vzájemných vztahů. Pro vznik, vývoj a následné udržování takovéto složité struktury je důležitá souhra působení specifických genetických a epigenetických faktorů. Poměr mezi významem buněčné diferenciace podmíněné genetickými faktory a důsledky funkční zátěže (individuální, epigenetické faktory) závisí na stadiu vývoje a může se u různých neuronálních okruhů lišit. Tyto epigenetické faktory mohou mít původ ve vnitřním prostředí organizmu (systémy mezibuněčné komunikace) nebo v zevním prostředí (zásobení kyslíkem, výživa, senzorické podněty). Lidský mozek není při narození plně vyvinut. Charakter neuronálních okruhů, vznikajících v prenatálním období na základě vzájemného buněčného rozpoznávání, je jen přibližným obrazem svého konečného tvaru. Počáteční hrubý plán je v dalším vývoji zpřesněn na základě skutečných funkčních vztahů mezi neurony. Toto funkčně závislé vyladění neuronálních okruhů odráží úroveň senzorické vstupní informace a u člověka je výsledkem působení komplexních vlivů, jako je bohatost informačních podnětů, sociální zkušenost, případně reaguje i na působení některých patogenních činitelů. Experimentální práce i klinické studie ukazují, že zásah do procesu organizace struktury může mít široké spektrum funkčních důsledků: od změn ve smyslu alterace (např. důsledky malnutrice, špatné péče matky, hypoxie nebo hypotyreózy) až po změny převážně pozitivní (důsledky senzorické stimulace nebo komplexního sociálního prostředí). Kombinací několika faktorů lze rozsah negativně působících vlivů omezit. Například důsledky malnutrice vedoucí k poruchám učení mohou být do značné míry kompenzovány působením sensorické stimulace nebo adekvátním sociálním prostředím (Nováková a spol. 1966). Důsledky specifické senzorické deprivace byly popsány jak v experimentu, tak v klinických studiích. Restrikce zrakových podnětů vede k poklesu účinnosti přenosu signálů na deprivované straně. Většina neuronů zrakové kůry pak preferuje signály z otevřeného oka (dominantní postavení tohoto oka). Oční dominance může být navozena jen během relativně krátkého období vývoje, a to jak v experimentu, tak při vývoji člověka. Studie případů odložené operace vrozené oboustranné katarakty ukázaly trvalé poruchy analýzy zrakové informace projevující se neschopností rozeznávat tvary, vzory, barvy. V pediatrii jsou popsány tzv. kritické periody pro vývoj některých prvků chování, řeči, sexuální identity, sociální příslušnosti a schopnosti senzorické a intelektuální analýzy. Aby vývoj nejvyšších funkcí nervového systému probíhal optimálně, musí se v těchto kritických obdobích dítě ve svém prostředí setkat s určitými specifickými soubory podnětů. Je-li podnětové pole ochuzené, mohou se projevit různě intensivní příznaky sensorické deprivace. Adaptační plasticita neuronálních okruhů a její změny v průběhu stárnutí Schopnost upravit svou činnost podle měnících se funkčních požadavků lze v elementární formě popsat při dlouhodobé potenciaci synaptického přenosu v hipokampu (long-term potenciation – LTP). Tyto změny mají charakter učení a za jejich strukturní korelát lze považovat změny obratu synaptických veziklů i změny velikosti, počtu synapsí a distribuce synaptických vesiklů (Langmeier a spol. 1973). Dlouhodobé a komplexní podněty, jako je např. změna senzorického vstupu, jsou doprovázeny přestavbou na úrovni větví dendritů, zakončení axonů a může vést až ke změnám celé senzorické reprezentace v mozkové kůře. Velmi přínosné jsou z tohoto hlediska studie funkcí neuronů somatosenzorické a motorické kůry, pořízené moderními zobrazovacími metodami (EEG mapování, MRI, PET). Možnost adaptačních změn neuronálních okruhů i jejich úpravy při poškození existuje i ve stáří, například při ztrátě některých elementů neuronální populace. Analýzy mozků osob, které dosáhly vysokého věku bez

větších změn kognitivních a motorických funkcí, ukazují, že určitá ztráta v počtu neuronů je kompenzována zvýšením počtu synapsí na bohatších dendritických stromech. U poruch spojených se ztrátou synapsí (Alzheimerova choroba) je někdy popisováno zvětšení zbývajících synapsí (Hof 1997). Neuroplastické mechanizmy, které umožňují adaptační změny v přenosu signálu mezi neurony, však mohou přispívat k rozvoji některých neurodegenerativních poruch i změn doprovázejících stárnutí. Příkladem je možnost poškození neuronálních okruhů při hypoxii, kdy oxidační stres a s ním spojené změny hladin glutamátu a aspartátu navozují excitotoxické poškození některých citlivých neuronů. Glutamát a aspartát jsou však fyziologické neurotransmitery, které za jiných okolností hrají významnou úlohu v synaptické plasticitě. V mládí, v dospělosti i při fyziologickém stárnutí brání tomuto zániku neuronů aktivace některých neurotropních faktorů, cytokinů a integrinů. U neurodegenerativních onemocnění a při patologických projevech stárnutí je však tento protektivní mechanizmus překonán i při výrazně nižší úrovní excitotoxického působení. Reparační neuroplasticita při porušení neuronálních okruhů Projevem neuroplasticity je také schopnost nervové tkáně obnovit svoji funkci, porušenou zásahem do struktury. Program obnovy je spouštěn změnami vnitřního prostředí nervového systému, navozených daným patologickým procesem. Strukturním podkladem reparačních dějů jsou opět změny účinnosti nebo počtu synapsí, přeskupování a tvorba nových větví dendritů a axonů, doprovázená přestavbou lokálních neuronálních okruhů a případně i vztahů mezi jednotlivými funkčními mozkovými celky (Björklund a Stanevi 1981). Uvažovaná je v poslední době i možnost obnovy neuronální populace z po celý život existujících kmenových buněk (Gage 2000). Na úroveň reparačních mechanizmů mohou mít vliv i vlastnosti mikroprostředí nervové tkáně, gliální elementy, cévní zásobení, prostupnost hematoencefalické bariery a další faktory (Pokorný a spol. 2002). Procesy reparační neuroplasticity, které jsou zodpovědné za novotvorbu neuronálních spojů v reakci na poškození, nemusejí přinést dokonalou funkční obnovu. Příkladem může být tvorba kolaterál axonů granulárních buněk v hipokampu pacientů s epilepsií. Tyto kolaterály jakoby „hledají nový cíl svého zapojení“ potom, co v důsledku patogenetického procesu zanikla populace hilárních buněk, jejich původního cíle. Nově rostoucí kolaterály vytvářejí synaptická spojení s jinými granulárními buňkami a vytvářejí tak excitační okruhy, které mohou souviset s progredující a často medikamentózně nezvládnutelnou epilepsií (Franck a spol. 1995). Závěry 1. Aktivita neuroplastických mechanismů přináší nejen příznivé funkční důsledky (optimální funkce, zlepšení poškozené funkce, zastavení nebo zpomalení patogenetického procesu), může však být i podkladem některých funkčních poruch (suboptimální funkce, abnormální aktivita, omezená funkční kapacita). 2. Funkčně závislé vyladění neuronálních okruhů v průběhu vývoje odráží úroveň senzorické vstupní informace a u člověka je výsledkem působení komplexních vlivů, jako je bohatost informačních podnětů, sociální zkušenost a reaguje i na působení některých negativních vlivů zevního prostředí (podvýživa) a patogenních činitelů vnitřního prostředí (aktivita některých hormonů). 3. V mládí, v dospělosti i při fyziologickém stárnutí brání rozvoji některých patogenních procesů aktivace protektivních neuroplastických mechanismů, např. aktivace některých neurotropních faktorů. U neurodegenerativních onemocnění a při patologických projevech stárnutí může být toto protektivní působení překonáno i při výrazně nižší úrovní patogenního podnětu Práce byla podporována granty GAUK24/2001/C/1.LF, MSM1111 00001. Prof. MUDr. Jaroslav Pokorný, DrSc. Fyziologický ústav 1. LF Univerzity Karlovy Albertov 5 128 00 Praha 2 e-mail: [email protected] tel.: *420-22496 8416 fax: *420-22491 8816 Literatura Björklund A, Stenevi U. Regeneration of monoaminergic and cholinergic neurons in the mammalian central

nervous system. Physiol. Rev. 1981; 59: 62–100. Franck JA, Pokorný J, Kunkel DD, Schwartzkroin PA. Physiologic and morphologic characteristics of granule cell circuitry in human epileptic hippocampus. Epilepsia, 1995; 36(6): 543–558. Gage, F.H. Mammalian neural stem cells. Science 2000; 287(5457): 1433–1438. Hof PR. Morphology and neurochemical characteristics of the vulnerable neurons in brain aging and Alzheimer’s disease. Eur Neurol 1997; 37(2): 71–81. Langmeier M, Mareš J, Fischer J. Number of synaptic vesicles in rat cortex immediately after cessation of the self-sustained after-discharge during kindling. Epilepsia 1983; 24: 616–627. Nováková V, Koldovský O, Hahn P, Křeček J. Weaning of rats: Effect of time on behavior and possibilities of compensating for changes in behavior due to premature weaning. In: Nutrition and Health. ProcSymp Hamburg, 1966; 342–344. Pokorný J, Kozler P, Trojan S. Úloha vnitřního prostředí nervové tkáně a hematoencefalické bariery v procesech reparační neuroplasticity. Česká a slovenská neurologie a neurochirurgie, 2002; 65/98(No. 5): 307–312. Trojan S, Pokorný J. Theoretical aspects of neuroplasticity. Physiol. Res. 1999; 48: 87–97.

FAJČENIE NIKOTÍNU A SCHIZOFRÉNIA – MOŽNÉ SÚVISLOSTI TOBACCO SMOKING AND SCHIZOPHRENIA – POSSIBLE ASSOCIATIONS Pospíšil R., Izáková Ľ., Vašečková B. Psychiatrická klinika LF UK a FN, Bratislava High prevalence of tobacco smoking in schizophrenia patients had been well documented in multiple studies. Rate of tobacco use exceeds in this patients not only the general population but other psychiatric patients. There are different views on this fact. Some authors explain this fact by nonspecific enviromental (Srinivasan and Thara, 2002) and/or psychologic factors (neuroticism, anxiety) (Herran et al. 2000). However, the majority of authors agree on neurobiological mechanizms contributing to this fact. Possible role of alpha 7 nicotinic acetylcholine receptor is considered (Adler et al. 1998). „Automedication“ to relieve from positive symptoms, negative symptoms and altered cognitive functions respectively was hypothesised as a main reason of high rate of nicotine use in schizophrenic patients. Authors in this work according to this facts hypothesised assotiation of higher rate of nicotine use in patients with schizophrenia in comparison with non-schizophrenic patients. Secondary hypothesis assumed a higher rate of nicotine use in schizophrenic patients with prominent negative symptomatology compared to patients with higher scores of positive symptoms and other hospitalised patients respectively. Two groups of patients were compared according to rate of nicotine dependency (using Fangerstrom Test for Nicotine Dependence (Heatherton et al. 1991)) to schizophrenic patients hospitalised on our clinic in period of 6 weeks and all non-schizophrenic patients hospitalised in same period. In addition schizophrenic patients were assessed by PANSS (Positive and Negative Syndrome Scale) (Kay et al. 1987). Results and possible implications are discussed. Key words: schizophrenia, nicotine, smoking, tobacco, positive symptoms, negative symptoms Kľúčové slová: schizofrénia, nikotín, fajčenie, pozitívna symptomatológia, negatívna symptomatológia Úvod Vysoká prevalencia abúzu nikotínu u pacientov so schizofréniou bola popísaná v mnohých štúdiach. Miera fajčenia prevyšuje nielen bežnú populáciu, ale i pacientov s inými diagnózami z okruhu duševných porúch (de Leon a kol., 2002). Názory na príčiny tohoto javu sa rôznia. Objavili sa štúdie, ktoré podporujú názor, že tu ide o vplyv prostredia, sociálnej úrovne a partnerského života (Srinivasan a Thara, 2002), prípadne o pôsobenie nešpecifických faktorov ako je neuroticizmus a úzkosť (Herran a kol., 2000). Väčšina štúdií sa však zhoduje na neurobiologických mechanizmoch vzniku tak významnej asociácie medzi schizofréniou a abúzom nikotínu. Názory na príčiny tohoto javu sa rôznia. Predpokladá sa defekt v nikotínergnom systéme. Poukazuje sa najmä na významnú úlohu narušenej expresie a funkcie alfa-7-nikotínového receptoru tak v patogenéze schizofrénie, ako aj v abúze nikotínu u pacientov so schizofréniou. Cholinergný alfa7n receptor je zrejme zodpovedný za zníženú supresívnu odpoveď auditívnych potenciálov (P50) na opakované stimuly. Porucha senzorického gatingu prispieva k zhoršovaniu kognitívnych funkcií, predisponuje k poruchám výkonnosti a presnosti učenia. Tieto zmeny môžu byť podkladom pre vznik bludov, halucinácií a oslabenia sociálneho fungovania. Vysoký konzum cigariet u mnohých pacientov so schizofréniou je tak

konzistentný s potrebou vysokých koncentrácií nikotínu nutných k aktivácii receptoru a s jeho extrémne rýchlou desenzitizáciou (Adler a kol., 1998). Podobný výklad vysokej miery abúzu nikotínu súvisí s „autoterapiou“ príznakov schizofrénie. Niektoré práce potvrdili asociáciu miery abúzu so závažnosťou pozitívnej symptomatológie (Beratis a kol., 2001), iné zasa dávajú do súvisu mieru konzumu cigariet s úrovňou negatívnej symptomatológie (afektívna oploštenosť, sociálne stiahnutie, poruchy abstraktného myslenia a stereotypné myslenie), ale aj s poruchami pozornosti, orientácie a myslenia (Patkar a kol., 2002). Objavujú sa aj údaje z praxe na Slovensku, ktoré sú konzistentné so zisteniami zahraničných autorov, ako je napríklad práca Dóciho a kolektívu z r. 2003, kde v súbore 99 pacientov zistili užívanie nikotínu u 56% pacientov. Ciele Cieľom našej práce bolo zhodnotenie abúzu nikotínu u hospitalizovaných pacientov so schizofréniou v porovnaní s ostatnými pacientmi hospitalizovanými v tej istej dobe na našom oddelení. Sekundárnym cieľom bolo zhodnotenie vzťahu medzi skóre pozitívnych resp. negatívnych príznakov v škále PANSS a mierou nikotínovej závislosti. Súbor a metódy Skúmaný súbor tvoria všetci pacienti hospitalizovaní na našom oddelení v období 6 týždňov s dg. schizofrénie podľa ICD-10. Kontrolný súbor tvoria pacienti hospitalizovaní na našom odd. s inou diagnózou v tom istom období. V oboch súboroch bol administrovaný dotazník skúmajúci základné demografické údaje a škála pre hodnotenie miery nikotínovej závislosti Fagerstrom Test for Nicotine Dependence. Skupina pacientov s diagnózou schizofrénie bola ďalej hodnotená pomocou škály PANSS. Obe skupiny boli hodnotené na 5.–7. deň hospitalizácie. Výsledky práce v kontexte literárnych zdrojov sú diskutované v závere.

Literatúra Adler LE, Olincy A, Waldo M, Harris JG, Griffith J, Stevens K, Flach K, Nagamoto H, Bickford P, Leonard S, Freedman R. Schizophrenia, sensory gating, and nicotinic receptors. Schizoph-Bull 1998; 24: 189–202. Beratis S, Katrivanou A, Gourzis P. Factors affecting smoking in schizophrenia. Compr-Psychiatry 2001; 42: 393–402. Dóci I, Kafka J, Kovářová M, Džolda P. Negatívny vplyv zneužívania psychotropných látok na schizofréniu: výsledky štúdie. Psychiatrie 2003; 7: 12–17. de-Leon J, Tracy J, McCann E, McGrory A, Diaz FJ. Schizophrenia and tobacco smoking: a replication study in another US psychiatric hospital. Schizophr-Res 2002; 56: 55–65. Herran A, de-Santiago A, Sandoya M, Fernandez MJ, Diez-Manrique JF, Vazquez-Barquero JL. Determinants of smoking behaviour in outpatients with schizophrenia. Schizophr-Res 2000; 41: 373–381. Patkar AA, Gopalakrishnan R, Lundy A, Leone FT, Certa KM, Weinstein SP. Relationship between tobacco smoking and positive and negative symptoms in schizophrenia. J-Nerv-Ment-Dis 2002; 190: 604–610. Srinivasan TN, Thara R. Smoking in schizophrenia - all is not biological. Schizophr-Res 2002; 56: 67–74.

KDYŽ DUŠI TĚLO NEPADNE (LÉČBA PORUCH SEXUÁLNÍ IDENTITY VE FNsP OSTRAVA) WHEN A BODY DOES NOT FIT A SOUL (TREATMENT OF SEXUAL IDENTITY DISORDERS IN THE TEACHING HOSPITAL OSTRAVA) Potribná J., Mocek M. Psychiatrické oddělení FNsP Ostrava Souhrn Určit počet jedinců s poruchou sexuální identity v populaci je metodicky obtížné. Sledování realizovaná v západní Evropě svědčí o převaze jedinců MtF. Ve střední Evropě převažují jedinci FtM po realizaci přeměny pohlaví. Pravděpodobnost anomálního vývoje může být u obou pohlaví odlišná, pokud sexuální identitu určuje vliv pohlavních steroidů na formující se centra v hypothalamu. Rozdíly mezi populací

v západní a střední Evropě mohou svědčit pro vysoký vliv sociálních a psychologických faktorů na motivaci jedince podstoupit změnu pohlaví. Psychiatrické oddělení FNsP Ostrava se zabývá léčbou poruch pohlavní identity od r. 1974. Retrospektivní analýzou chorobopisů bylo zjištěno, že v letech 1974–1989 byl poměr FtM : MtF 12:1. V letech 1990-1999 již tento poměr činil 5:1. Zjištěný trend by mohl podpořit hypotézu, že vývoj směřuje k obdobné situaci, jako v západní Evropě, kde 3x více dokončených přeměn je u jedinců MtF. Klíčová slova: poruchy sexuální identity, transsexualismus, gender dysforie Summary From a methodical point of view it is difficult to determine the number of individuals in the population with sexual identity disorder. Monitoring put into practice in Western Europe shows the dominance of MtF individuals. In Central Europe FtM individuals after the realization of sex change dominate. The probability of anomalous development can be different in both sexes if the sexual identity is determined by the influence of sexual steroids on the centres being formed in the hypothalamus. The differences between the population in Western and Central Europe can reflect a high influence of social and psychological factors on the motivation of an individual to undergo a sex change. The Psychiatric Department of the Teaching Hospital Ostrava has been investigating the treatment of sexual identity disorders since 1974. The ratio of FtM to MtF was 12: 1 in the period from 1974 to 1989; this was found out by the retrospective analysis of clinical notes. However, this ratio was 5 : 1 in the period from 1990 to 1999. The established trend could support the following hypothesis. The development has been heading towards a similar situation as in Western Europe where three times more finished changes are in the MtF individuals. Key words: sexual identity disorders, transsexualism, gender dysphoria Úvod Snaha určit počet jedinců s poruchou pohlavní identity v populaci naráží na četné metodické potíže (2, 5). Otázkou zůstává, jaký je poměr jedinců MtF a FtM. Sledování uskutečněná v západní Evropě svědčí o převaze jedinců MtF, zatímco ve střední Evropě včetně východního Německa je trend opačný (2). Bude-li považován za příčinu poruch sexuální identity vliv androgenů na formující se centra v hypothalamu v prenatální fázi vývoje, může být pro každé biologické pohlaví pravděpodobnost abnormního vývoje odlišná. Diskrepance mezi populací v západní a střední Evropě však může svědčit pro vysoký vliv sociálních a psychologických faktorů na to, zda jedinec podstoupí změnu pohlaví za pomoci lékařské péče. Ve FNsP Ostrava (dříve KNsP Ostrava) je možno podstoupit léčbu vedoucí ke změně pohlaví od r. 1974. Průběh léčby je shodný s jinými pracovišti v ČR a obsahuje diagnostickou fázi, období, v němž má jedinec osvědčit svou schopnost žít v nové roli (RLT), hormonální léčbu, schválení komisí odborníků a operační fázi. Pacient setrvává v péči pracoviště po celý další život. Vedle nutného sledování zdravotního stavu a podávání hormonů, je poskytována hlavně psychologická péče v životních krizích. Cílem studie je zhodnotit poměr jedinců FtM a MtF, kteří požádali o léčbu nebo léčbu podstoupili před obdobím rozhodujících společenských změn (1989) a po něm. Na základě zjištění posoudit trend vývoje vzhledem k hypotéze, že trendy v západní a střední Evropě se budou vyrovnávat v souvislosti s vyrovnáváním společenských podmínek života. Metody Byla provedena retrospektivní analýza chorobopisů všech pacientů, kteří vyhledali péči Sexuologické ambulance FNsP Ostrava (KNsP Ostrava) pro poruchu sexuální identity od roku 1974 do roku 1999. Soubor byl tříděn podle diagnozy (FtM, MtF), podle období, v němž pacienti požádali o léčbu (1974–1989, 1990–1999) a podle skutečnosti, zda byla pouze stanovena diagnóza na základě jejich výpovědi (neléčení) nebo podstoupili léčbu (léčení). V případě neléčených šlo převážně o přerušení léčby pacientem bez udání důvodu, skupina neléčených v období 90–99 se pouze mírně lišila věkem. Průměrný věk celého souboru byl 22,8 let, neléčení v období 90–99 měli průměrný věk 20,9 let.

Výsledky a diskuze Zjištění mohou podpořit hypotézu, že poměr jedinců FtM a MtF po přeměně pohlaví v Moravskoslezském regionu, pro který platí shodné poměry se střední Evropou, se bude vlivem vyrovnávání společenských podmínek přibližovat trendům v západní Evropě, kde převažují jedinci MtF po přeměně pohlaví. MUDr. Jitka Potribná, Ph.D. Psychiatrické oddělení FNsP Ostrava 17. listopadu 1790 708 52 Ostrava 4 e-mail: [email protected] Literatura 1. Bodlund O, Kullgren G. Transsexualism-General Outcome and Prognostic Factors: A Five-Year Follow-Up Study of Nineteen Transsexuals in the Process of Changing Sex. Arch Sex Behav 1996;25:303–316. 2. Fifková H, Weiss P, Procházka I, Jarolím L, Veselý J, Weiss V. Transsexualita. Diagnostika a léčba. 1 ed. Praha: Grada Publishing 2002;166. 3. Hunt DD, Hampson JL. Follow-Up of 17 Biologic Male Transsexuals After Sex-Reassignment Surgery. Am J Psychiatry1980;137:432–8. 4. Johnson SL, Hunt DD. The relationship of Male Transsexual Typology to Psychosocial Adjustment. Arch Sex Behav 1990;19:349–360. 5. Michel A, Ansseau M, Legros JJ, Pichot W, Mormont C. The transsexual: what about the future? Eur Psychiatry 2002;17:353–62. 6. Rakic Z, Starcevic V, Maric J, Kelin K. The Outcome of Sex Reassignment Surgery in Belgrade: 32 Patients of Both Sexes. Arch Sex Behav 1996;25:515–525. 7. Rehman J, Lazer S, Benet AE, Schaefer LC, Melman A. The Reported Sex and Surgery Satisfactions of 28 Postoperative Male-to-Female Transsexual Patients. Arch Sex Behav 1999;28:71–89. 8. Švecová B, Weiss P. K některým rozdílům mezi transsexuály male-to-female a female-to-male. Čes a slov Psychiat 2001;97:13–19.

CELL PROLIFERATION AND APOPTOSIS IN THE AREAS OF ADULT NEUROGENESIS AFTER BILATERAL OLFACTORY BULBECTOMY Poušová Barbora, Račeková Enikő, Orendáčová Judita, Martončíková Marcela Neurobiologický ústav SAV, Košice Summary The subventricular zone (SVZ) of adult mammalian brain is one of the areas with continuous neurogenesis. Newly produced neuroblasts migrate from the SVZ along the rostral migratory stream (RMS) to the olfactory bulb (OB) and differentiate into mature neurons. Simultaneously with neurogenesis, the programmed cell death (apoptosis) runs in the SVZ/RMS of adults. The aim of our experiment was to study neurogenesis and apoptosis 3 days and 3 months after bilateral olfactory bulbectomy. For detection of proliferating cells we

used thymidine analogue-BrdU. The apoptic cells were visualized by Fluoro Jade B. BrdU-positive cells were found both in the SVZ and the RMS after short-term and long-term survival. Apoptic cells were predominantly observed close to the telencephalic margin, the place of the OB removal. The number of apoptic cells significantly increased 3 days after bulbectomy. These results suggest that the absence of OB does not influence neurogenetic processes (migration and proliferation) and also the apoptosis is not directly controlled by OB. Key words: olfactory bulbectomy, SVZ, RMS, proliferation, apoptosis Introduction Neurogenesis is a process mainly characteristic for embryonal stages of the central nervous system development. However, there are few regions in the postnatal and adult brain where neurogenesis continues, at least in three distinct sites: gyrus dentatus, olfactory bulb (OB) and subventricular zone (SVZ). The SVZ is a remnant of the embryonal SVZ and it extends under the ventricular zone, one of the layers forming neural tube during development and gradually disappearing in postnatal stages. The SVZ surrounds anterior parts of the lateral ventricles and retains its capacity to generate neurons and glia (1). The newly generated neuroblasts migrate tangentially through the SVZ, form chains enwrapped by astrocytes and join a restricted path called rostral migratory stream (RMS). The RMS of adult rats consists of a vertical and a horizontal arm and leads to the olfactory bulb, which is the only known target for the SVZ neuroblasts. In the OB, the new neurons differentiate into the granule and periglomerular neurons (2). A process contrary to neurogenesis is programmed cell death (apoptosis). Apoptosis is the the universal feature of the embryonic and postnatal central nervous system. It plays an important role in regulation of the size of target and afferent cell populations, correction of improper connections and inappropriate phenotypes, and removal of transiently needed cell groups (3). In our experiment, we have studied proliferation, migration and apoptosis in the SVZ and the RMS in adult rats after bilateral olfactory bulbectomy after different survival times. Material and methods Surgery Adult male Wistar albino rats (4/6 months old, n = 7) were used for bilateral olfactory bulbectomy. Anesthesia was produced by intraperitoneal injection of ketamine (0.2 ml/100 g b.w.) and xylazin (0.1 ml/100 g b.w.). After middle incision through the scalp, the dental burr was used for trephine opening. The olfactory bulbs were removed by suction with a blunt pipette. Bleeding was stopped with Gelaspone and the wound was closed by suturing the skin. Experimental animals were separate into 2 groups. The first group was left to survive for 3 days, the second group survived for 3 months. Tissue processing At the end of the survival period, bulbectomized animals were injected with the cell proliferation marker bromodeoxyuridine (BrdU). After 2 hours they were intracardially perfused by saline and 4% paraformaldehyde. The removed brains were cut sagittally on cryostat at the thickness of 24 µm. Some of the sections were processed immunohistochemically for detection of BrdU positive cells. For identification of apoptic cells we used fluorescent staining (Fluoro Jade B). Non-lesioned rats (n = 2) of the same ages as experimental animals, injected and processed following a similar protocol, were used as controls. Results and discussion The extent of bilateral bulbectomy in both experimental groups varied from large lesion (more than 50 % of OB was damaged) to total lesion (olfactory peduncle was remained). BrdU immunohistochemistry In the control animals, BrdU immunohistochemistry made it evident that the process of proliferation and migration occurs both in the SVZ or the RMS. After bilateral olfactory bulbectomy, the presence of BrdU-positive cells in the SVZ and the RMS was also confirmed in both survival times (3 days, 3 months). The RMS retained its regular L-shape, proliferating precursor cells migrated along the RMS and directed towards the place of the OB removal. We did not notice either the accumulation of BrdU-positive cells or substantial enlargement of investigated areas. Fluoro Jade B staining Fluoro Jade B, anionic fluorescein derivate, is used as a marker for detection of cells undergoing apoptosis

(4). It allows reliable and sensitive labeling of neuronal processes including dendrites and axons noticeable in yellow-green appearing fluorescence in ultraviolet excitation. In the control animals, the amount of apoptic cells was low. A restricted number of apoptic cells was localized in the RMS horizontal arm and also in the core of OB. In comparison with the control group, we noticed increased accumulation of Fluoro Jade B-positive cells in the brains of experimental rats 3 days and 3 months after olfactory bulbectomy. The spreading of apoptic cells within investigated areas was not uniform. The SVZ and the RMS vertical arm did not contain cells undergoing apoptosis. Apoptic cells were concentrated in the RMS horizontal arm and mainly on the telencephalic margin close to the place of the OB removal. In addition, the amount of apoptic cells in bulbectomized rats also varied in different survival times. Three days after the injury the concentration of Fluoro Jade B-positive cells was significantly higher in comparison with the amount of apoptic cells in the brain of the rats with 3 months survival. Based on these results, we can conclude that neurogenetic processes (proliferation and migration) continue independently of the presence of OB. Its presence obviously does not influence apoptosis, which is more intense 3 days after bilateral olfactory bulbectomy. Supported by VEGA grants: 2/2082/22 and 2/3218/23. MUDr. Barbora Poušová Neurobiologický ústav SAV Šoltésovej 4-6 040 01 Košice Slovenská republika

References 1. Kirschenbaum B, Goldman SA. Proc Natl Acad Sci USA 1995; 92: 210–214. 2. Altman J. J Comp Neurol 1969; 137: 433–458. 3. Burek MJ, Oppenheim RW. Brain Pathol 1996; 6: 427–446. 4. Schmued L, Hopkins KJ. Brain Res 2000; 874: 123–130.

SROVNÁNÍ INCIDENCE PSYCHÓZ U VOJÁKŮ ZÁKLADNÍ SLUŽBY A V POPULACI INCIDENCE OF PSYCHOSIS, COMPARISON CONSCRIPTS AND POPULATION Prokeš P., Holub M., Tichý V. Psychiatrické oddělení UVN Praha Souhrn Cílem naší práce bylo zjistit zda vojenská služba nějakým způsobem ovlivňuje rozvoj psychotických onemocnění. Tedy zda se první výskyt psychotických onemocnění nějak liší u vojáků základní služby proti populaci ČR starší 20 let. Výsledkem naší práce je zjištění, že se incidence psychotických onemocnění u vojáků základní služby se statisticky významně neliší od incidence psychotických onemocnění v běžné populaci. Klíčová slova: psychóza, incidence, voják základní služby, populace Summary The Goal of our announcement is incidence of psychosis is different in conscripts or in population. In The Conclusion we must express, that incidence of psychosis in conscripts or in population is same. Key words: psychosis, incidence, conscripts, population Úvod Každý rok nastupuje určitá část mužské populace na vojenskou základní službu. Většinou jsou to mladí a zdraví muži ve věkové kategorii 20–30 let. Nástup na vojenskou základní službu představuje pro psychiku mladého člověka velkou zátěž. Většina z těchto mladých lidí se poprvé ocitne mimo domov, v novém prostředí, s novými lidmi, s pevně daným režimem a přesně danými právy a povinnostmi. Často se ocitají

v situacích, které nikdy neřešili. Vojenský výcvik často probíhá bez ohledu na denní dobu a počasí. Často dochází k narušení denního režimu a vzniká spánkový deficit. Vojáci základní služby představují typickou věkovou skupinu pro první výskyt psychotického onemocnění. Výskyt psychotického onemocnění v průběhu vojenské základní služby neujde pozornosti okolí a voják je cestou posádkové ošetřovny hospitalizován na psychiatrických oddělení vojenských nemocnic. Jeho zdravotní stav je následně přezkoumán nemocniční vojenskou lékařskou komisí. Psychotické onemocnění je důvodem vyřazení z evidence Ministerstva obrany. Metodika Údaje o nově zjištěných psychotických onemocnění v populaci ČR starší 20 let a o nově zjištěných psychotických onemocněních u mužů 20–30 let jsme získali z informací Ústavu zdravotnických informací o počtu nově diagnostikovaných psychotických onemocnění v letech 1996–2001. Údaje o výskytu psychotických onemocněních u vojáků základní služby jsme získaly z údajů Vyšší vojenské lékařské komise o počtu přezkoumaných vojáků základní služby pro psychotické onemocnění v letech 1996–2001. Výsledky Srovnali jsme incidenci psychotických onemocnění u vojáků základní služby a incidenci psychotických onemocnění v populaci ČR starší 20 let. Výsledky ukazuje tabulka a graf.

Shrnutí Průměrná incidence psychotických onemocnění u populace ČR nad 20 let v letech 1996–2001 byla 0.045%. Průměrná incidence psychotických onemocnění u vojáků základní služby v letech 1996-2001 byla 0,040%. Incidence psychotických onemocnění v populaci ČR starší 20 let byla o 0,005% vyšší než incidence psychotických onemocnění u vojáků základní služby. To je statisticky nevýznamné. Závěr Závěrem můžeme říci, že incidence psychotických onemocnění u vojáků základní služby se statisticky významně neliší od incidence psychotických onemocnění v běžné populaci.

MUDr. Pavel Prokeš Psychiatrické oddělení

UVN Praha U vojenské nem. 1200 16902 Praha 6 Literatura 1. Hoschl C, et al. Psychiatrie. Tigris, Praha, 2002. 2. Zdravotnická ročenka České republiky 1996, ÚZIS, Praha 1996. 3. Zdravotnická ročenka České republiky 1996, ÚZIS, Praha 1997. 4. Zdravotnická ročenka České republiky 1996, ÚZIS, Praha 1998. 5. Zdravotnická ročenka České republiky 1996, ÚZIS, Praha 1998. 6. Zdravotnická ročenka České republiky 1996, ÚZIS, Praha 1999. 7. Zdravotnická ročenka České republiky 1996, ÚZIS, Praha 2001. 8. Tiskové informace Ministerstva obrany.

SOUVISÍ MĚKKÉ NEUROLOGICKÉ PŘÍZNAKY S KLINICKÝM OBRAZEM U SCHIZOFRENIE? IS THERE AN ASSOCIATION BETWEEN SOFT SIGNS AND CLINICAL PICTURE IN SCHIZOPHRENIA? Přikryl Radovan, Kašpárek Tomáš, Kučerová Hana, Češková Eva, Ondrušová Marta Psychiatrická klinika Lékařské fakulty Masarykovy univerzity a Fakultní nemocnice Brno Souhrn Neurologické měkké příznaky (soft signs) jsou drobné neurologické abnormity, které lze klinickým vyšetřením prokázat v oblasti zpracování senzorických a motorických informací. Jsou popisovány zejména u nemocných se schizofrenií. Stále ovšem ale neexistuje širší konsenzus ohledně jejich neurofyziologického podkladu. Většina autorů se domnívá, že měkké neurologické příznaky jsou odrazem nejen narušené integrace mezi smyslovým a motorickým systémem, ale také dysfunkčních neuronových okruhů, které propojují subkortikální mozkové struktury. Ačkoliv není pochyb o tom, že měkké neurologické příznaky se vyskytují hojně u nemocných se schizofrenií, je dosud málo studií, které by se zabývaly touto problematikou u nemocných s první epizodou schizofrenního onemocnění. Cílem práce je zhodnotit vztah mezi přítomností měkkých neurologických příznaků a psychopatologií u nemocných mužů hospitalizovaných pro první epizodu schizofrenního onemocnění. Byla nalezena statisticky významná korelace mezi negativní subškálou PANSS a přítomností primitivních vývojových reflexů. Jiné asociace mezi měkkými neurologickými příznaky a psychopatologií hodnocenou pomocí PANSS nedosáhly statistické signifikance. Neurologické měkké příznaky jsou přítomny již u nemocných s první epizodou schizofrenie. Na základě našich výsledků jsme dospěli k závěru, že přítomnost primitivních vývojových reflexů může souviset s negativními příznaky, což ukazuje na patologii frontálního laloku u schizofrenie. Klíčová slova: PANSS, první epizoda, schizofrenie, soft signs Summary Neurological soft signs (NSS) are minor neurological abnormalities in sensoric and motoric performance identified by clinical examination. They have been described as prevailing in patients with schizophrenia. There is still a lack of consensus on the neurodysfunctional area underlying NSS; some authors suggest that NSS reflect a failure in the integration within or between sensoric and motoric systems, whereas others advocate deficits in neuronal circuits involving subcortical structures. Although the presence of NSS has been documented extensively in schizophrenia as a whole, the same cannot be said for patients undergoing their first psychotic episode. Aim of study: To evaluate the relationship between NSS and psychopathology in men suffering from the first-episode schizophrenia. Ninety inpatients suffering from the first-episode schizophrenia were included into the study. There was a significant correlation between negative PANSS subscore and the presence of simple development reflexes. No other significant correlations between soft signs and psychopathology were observed. A neurological dysfunction is already evident in patients having their first episode of schizophrenia and is not the result of illness progression. According to knowledge of authors this is the first study that found association between negative symptoms and soft signs in the firstepisode schizophrenia.

Key words: first episode, PANSS, schizophrenia, soft signs Úvod Neurologické měkké příznaky (soft signs) jsou drobné neurologické abnormity, které lze klinickým vyšetřením prokázat v oblasti zpracování senzorických a motorických informací. Pojem měkké „soft“ byl původně užit jako opak proti tvrdým, „hard“ neurologickým příznakům, u kterých na rozdíl od „soft“ nacházíme příslušnou patologickou lézi (Tucker et al. 1974, Quitkin et al. 1976). Jsou popisovány zejména u nemocných se schizofrenií (Buchanan a Heinrichs, 1989). Stále ovšem ale neexistuje širší konsenzus ohledně jejich neurofyziologického podkladu. Většina autorů se domnívá, že jsou odrazem nejen narušené integrace mezi smyslovým a motorickým systémem, ale také dysfunkčních neuronových okruhů, které propojují subkortikální mozkové struktury, jako jsou bazální ganglia, mozkový kmen a limbický systém (Heinrichs a Buchanan, 1988, Griffith et al. 1998). Měkké neurologické příznaky, vyskytující se u schizofrenie, můžeme rozdělit do čtyř hlavních kategorií: senzorické integrace, motorické koordinace, řazení motorických vzorců a skupinu primitivních vývojových reflexů (Buchanan a Heinrichs 1989, Griffiths et al. 1998). Deficit v senzorických integracích je pravděpodobně způsoben dysfunkcí parientálního laloku a klinicky se projevuje narušenou audiovizuální integrací a astereognozií (Buchanan a Heinrichs 1989, Griffiths et al. 1998). Deficit v motorické koordinaci je charakterizován narušenou celkovou koordinací, třesem, nerovnováhou a narušeným držením těla. Narušené řazení motorických vzorců pravděpodobně vychází z narušeného okruhu mezi frontálním lalokem a bazálními ganglii. Lze je prokázat testy zaměřenými na opakující se změny pozice ruky, např. test pěst, hrana, dlaň. Ačkoliv není pochyb o tom, že měkké neurologické příznaky se vyskytují hojně u nemocných se schizofrenií, je dosud málo studií, které by se zabývaly touto problematikou u nemocných s první epizodou schizofrenního onemocnění. Cíl Cílem práce je zhodnotit vztah mezi přítomností měkkých neurologických příznaků a psychopatologií u nemocných mužů hospitalizovaných pro první epizodu schizofrenního onemocnění. Metodika Do studie bylo zařazeno 90 nemocných mužů s první epizodou schizofrenie dle Mezinárodní klasifikace nemocí, 10. revize (F20 podle MKN-10). Všichni nemocní byli hospitalizováni na Psychiatrické klinice Lékařské fakulty Masarykovy univerzity a Fakultní nemocnice v Brně. Závažnost psychopatologie byla hodnocena pomocí škály PANSS, pro účely studie jsme využili i její subškály hodnotící zvlášť pozitivní a negativní příznaky schizofrenie. Měkké neurologické příznaky byly zhodnoceny neurologem pomocí Neurological Evaluation Scale (NES) v době, kdy byli nemocní schopni podstoupit vyšetření. Výsledky 1. Charakteristika souboru a zhodnocení psychopatologie pomocí PANSS (průměrné hodnoty) Do studie bylo zařazeno 90 nemocných mužů s první epizodou schizofrenie (F20) podle MKN-10. Průměrný věk zkoumaného souboru byl 22,8 roku (SD = 5,9), průměrné trvání onemocnění bylo 0,77 let (SD = 1,05). Před léčbou bylo u celého souboru průměrné skóre celkového PANSS 96,5 (SD = 21,8), subškály pozitivního PANSS 22.4 (SD = 6,8) a subškály negativního PANSS 25,8 (SD = 8,4). 2. Charakteristika měkkých neurologických příznaků (průměrné hodnoty) Z hodnocení měkkých neurologických příznaků vyplynulo, že průměrné skóre senzorické integrace bylo 0,9 (SD = 1,2), motorické koordinace 1,3 (SD = 2,0), řazení motorických vzorců 1,5 (SD = 1,8) a primitivních vývojových reflexů 2,2 (SD = 2,8). Měkké neurologické příznaky (přítomnost definována skórem 2 alespoň v jedné ze čtyř položek škály NES) jsme nalezli u 66 nemocných, tj. u 73 % z celkového počtu. 3. Zhodnocení vztahu mezi měkkými neurologickými příznaky a psychopatologíí (Spearmanovy korelace) Byla nalezena statisticky významná korelace mezi negativní subškálou PANSS a přítomností primitivních vývojových reflexů (Spearman R = 0,25, t(N–2) = 2,3, p = 0,02). Jiné asociace mezi měkkými neurologickými příznaky a psychopatologií hodnocenou pomocí PANSS nedosáhly statistické signifikance. Diskuze Výsledky studií, které se zabývaly vztahem mezi psychopatologií a měkkými neurologickými příznaky u nemocných s první epizodou schizofrenie jsou nekonzistentní. Browne (Browne et al. 2000) popsal vztah mezi měkkými neurologickými příznaky a celkovou závažností psychopatologie a pozitivními schizofrenními příznaky, jiní autoři však nepotvrdili asociaci jak k celkové úrovni psychopatologie (Sanders et al. 1994) tak

i pozitivní či negativní dimenzi schizofrenie (Flyckt et al. 1999). Možné vysvětlení pro tyto nekonzistence lze snad spatřovat v užití různých verzí škál hodnotících úroveň měkkých neurologických příznaků. To je důležité zejména z toho pohledu, že korelace mezi pozitivními schizofrenními příznaky snad odráží deficit v pozornosti, který může být sekundární vzhledem k psychopatologii. V naší studii jsme nalezli vztah mezi měkkými neurologickými příznaky a negativními symptomy schizofrenie. Podle znalostí autorů tato souvislost u nemocných s první epizodou schizofrenie dosud nebyla popsána. Tato asociace se týká primitivních vývojových reflexů. Je zajímavé, že jejich neuronálním substrátem je oblast frontálního laloku. Tedy oblast mozku, jejíž dysfunkce je spojována s výskytem negativních schizofrenních příznaků. Naše výsledky tedy potvrzují existenci narušené funkce frontálního laloku u schizofrenie, která se projevuje při neurologickém vyšetření přítomností primitivních vývojových reflexů a v klinickém obraze negativní symptomatologií. Závěr Neurologické měkké příznaky jsou přítomny již u nemocných s první epizodou schizofrenie. Na základě našich výsledků jsme dospěli k závěru, že přítomnost primitivních vývojových reflexů může souviset s negativními příznaky, což ukazuje na patologii frontálního laloku u schizofrenie. Podporováno výzkumným záměrem MŠMT ČR: CEZ: J07/18/141100001

Literatura 1. Browne S, Clarke M, Gervin M. Determinants of neurological dysfunction in first episode schizophrenia. Psychological Medicine, 2000; 30: 1433–1441. 2. Buchanan RW, Heinrichs DW. The neurological evaluation scale (NES): A structured instrument for the assessement of neurological signs of schizophrenia. Psychiatry Research, 1989; 27: 335–350. 3. Flyckt L, Sydow O, Bjerkenstedt L. Neurological signs and psychomotor performance in patients with schizophrenia, their relatives and healthy controls. Psychiatry Research, 1999; 86: 113–129. 4. Griffiths TD, Sigmundsson T, Takei N. Neurological abnormalities in familiar and sporadic schizophrenia. Brain, 1999; 121: 1921–203. 5. Heinrichs DW, Buchanan RW. Significance and meaning of neurological signs in schizophrenia. American Journal of Psychiatry, 1988; 145: 528–537. 6. Quitkin F, Rifkin A, Klein DF. Neurologic soft signs in schizophrenia and character disorders. Organicity in schizophrenia with premorbid asociality and emotionally unstable character disorders. Archives of General Psychiatry, 1976; 33: 845–853. 7. Sanders RD, Keshavan MS, Schooler NR. Neurological examination abnormalities in neuroleptic-naive patients with first-break schizophrenia:preliminary results. American Journal of Psychiatry, 1994; 151: 1231–1233. 8. Tucker GJ, Campion E, W, Kelleher PA. The relationship of subtle neurologic impairment disturbances of thinking. Psychotherapy and Psychosomatics, 1974; 24: 165–169.