Transmissible spongiform encephalopathies : biology of the Prion and current state of the epidemiologic surveillance in Colombia

ABSTRACT: Transmissible Spongiform Encephalopaties, also called prion diseases, are a group of neurodegenerative diseases affecting a variety of mammals. The responsible agent consists of an abnormal isoform of a cellular protein that suffers a conformational change (prion), acquiring the ability of being transmissible. It has been demonstrated prions capacity to cross the species barrier between the cattle and humans; affecting public health in countries with reported cases of bovine spongiform encephalopathy. The transmissible spongiform encephalitis have been reported in a number of countries and Colombia is not the exception with some human sporadic cases, not related with the intake of contaminated material from sick animals. With this manuscript we pretend to give a view of the history and the current state of prion diseases in Colombia, which represent a serious threat for the public health and the cattle industry of the country.RESUMEN: Las Encefalopatías Espongiformes Transmisibles, también llamadas enfermedades priónicas, son un grupo de enfermedades neurodegenerativas, que afectan una gran variedad de mamíferos. El agente responsable de estas patologías se ha identificado como una isoforma anormal de una proteína celular, la cual luego de sufrir un cambio conformacional (prion), adquiere la capacidad de comportarse como un agente infeccioso. Se ha demostrado la capacidad de los priones para cruzar la barrera de especies entre el ganado y los seres humanos; lo cual se ha reflejado en un problema de salud pública que ha afectado gravemente a los países donde se han presentado brotes de estas enfermedades. Las Encefalopatías Espongiformes Transmisibles se han reportado en una gran cantidad de países y Colombia no ha sido ajena a la presencia de casos esporádicos humanos, no relacionados con el consumo de material contaminado procedente de animales enfermos. Con el presente artículo se pretende dar una visión de la historia y el estado actual de Colombia frente a estas enfermedades, las cuales representan una grave amenaza para la salud pública y la agrocadena ganadera del país

Symptomatology Heterogeneity. Profiles Of Patients Diagnosed With Alzheimer's Type Dementia In Antioquia (Colombia)

Objetivo: Describir y contrastar la variabilidad sintomatológica de los casos con demencia tipo Alzheimer esporádico (DTA+E) con los datos obtenidos de los casos con demencia tipo Alzheimer familiar precoz causado por la mutación E280A del Neurobanco del Grupo de Neurociencias de Antioquia (GNA). Materiales y Método: Este estudio fue de tipo exploratoriodescriptivo y correlacional, se tomaron 83 casos de donantes con DTA almacenados en el Neurobanco del GNA. Estos casos se dividen en dos grupos, i) un grupo definido genéticamente como portador de la mutación E280A en el gen de la Presenilina1; y ii) otro grupo no portador de la mutación diagnosticado con Demencia Tipo Alzheimer Esporádico (DTA+E); se contrastaron los marcadores y/o características neuropsiquiatricas, neuropsicológicas, neurológicas y neuropatológicas de ambos grupos. Resultados: El síntoma que mostró mayores diferencias entre ambos grupos fue la repetidera (DTAF E280A fue de 1.2% y el grupo de DTA+E fue 18.4%). Otros síntomas como la depresión o el tiempo de aparición de pérdida progresiva de memoria no mostraron grandes diferencias entre grupos (DTAF E2080A=55.9%; DTA+E =53.1%) y (DTAF E2080A=55.9%; DTA+E =53.1%). Los trastornos del lenguaje que se observaron con mayor frecuencia entre los donantes fueron la pérdida del lenguaje, mutismo, anomia y afasia. El signo de mayor frecuencia en ambos grupos fue descontrol de esfínteres. La atrofia se registró con mayor intensidad en los lóbulos temporales de los cerebros de los donantes con DTA +E (83.3%). Los pesos del cerebro y del contenido de la fosa posterior, tienen una relación moderada, directamente proporcional y altamente significativa desde el punto de vista estadístico. Conclusiones: Existen diferencias neuropatológicas entre DTA+E y E280A que pueden estar asociadas a la fisiopatología de la forma hereditaria de E280A. Palabras claves: Demencia, AlzheimerObjective: To describe and contrast the symptomatic variability of cases with sporadic or non-sporadic Alzheimer's dementia (DTA + E) with the data obtained from the cases with early familial Alzheimer's dementia caused by the E280A of the Neurobank of the Neurosciences Group of Antioquia (GNA). Materials and Method: This study was of exploratory - descriptive and correlacional type, 83 donors' cases were taken with DTA stored in the Neurobank. These cases were divided in two groups, i) a group defined genetically like E280A; and ii) another not carrying group of the mutation (DTA+E); the scoreboards and / or characteristics neuropsychiatric, neuropsychological, neurological and neuropathological of both groups were confirmed. Results: The symptom that showed higher differences between both groups was iteration iteration (DTAF E280A with 1.2% and 18.4% for the DTA+E group). Other symptoms as depression or the time of appearance of progressive loss of memory did not show big differences among groups (DTAF E2080A=55.9%; DTA+E =53.1%) and (DTAF E2080A=55.9%; DTA+E =53.1%). The language disorders that were observed with major frequency among the donors were the loss of the language, mutism, anomia and aphasia. The sign with higher frequency in both groups was lost of sphincter control. The atrophy was with more intensity in the temporary lobes of the brains of the donors with DTA+E (83.3%). The weight of the brain and of the posterior fosse content, they have a moderate, directly proportional and highly significant relation from the statistical point of view. Conclusions: DTA +E has neuropathological differences with DTAF E280A that can be associated with the physiology hereditary from of DTAF E280A. Keywords: Dementia, Alzheime

Human Transmissible Spongiform Encephalopathy: Case Report

RESUMEN: Se presenta el caso de una mujer de 64 años con un cuadro clínico de ocho meses de duración, consistente en deterioro motor y cognitivo, que progresó rápidamente. Recibió tratamiento con quinacrina sin obtener beneficios y falleció en estado terminal, por choque séptico secundario a bronconeumonía por broncoaspiración. El cerebro fue donado para investigación y su estudio histopatológico reveló la presencia de lesiones espongiformes, astrogliosis y depósitos de proteína priónica (PrPRes) confirmados por Western blot. Todos estos rasgos se consideran característicos de la enfermedad por priones. Con este caso, no solo se informa sobre una enfermedad infrecuente en la casuística colombiana, sino que por primera vez en el país se usan simultáneamente la inmunohistoquímica y el Western blot como herramientas para el diagnóstico de estas enfermedadesSUMMARY: We report the case of a 64 year-old woman with motor and cognitive deterioration that progressed rapidly during eight months. She was unsuccessfully treated with quinacrine, and died in a terminal status, by septic shock secondary to bronchopneumonia by broncho-aspiration. The brain was donated for research and the histopathological analysis showed spongiform changes, astrogliosis and prion protein (PrPRes) deposits, confirmed by Western blot (WB). These features are considered characteristic of prion diseases, which are uncommon in Colombia. We highlight that its diagnosis was made for the first time in this country by the simultaneous use of immunohistochemistry and Western blo

A neurodegenerative disease landscape of rare mutations in Colombia due to founder effects

Background The Colombian population, as well as those in other Latin American regions, arose from a recent tri-continental admixture among Native Americans, Spanish invaders, and enslaved Africans, all of whom passed through a population bottleneck due to widespread infectious diseases that left small isolated local settlements. As a result, the current population reflects multiple founder effects derived from diverse ancestries. Methods We characterized the role of admixture and founder effects on the origination of the mutational landscape that led to neurodegenerative disorders under these historical circumstances. Genomes from 900 Colombian individuals with Alzheimer’s disease (AD) [n = 376], frontotemporal lobar degeneration-motor neuron disease continuum (FTLD-MND) [n = 197], early-onset dementia not otherwise specified (EOD) [n = 73], and healthy participants [n = 254] were analyzed. We examined their global and local ancestry proportions and screened this cohort for deleterious variants in disease-causing and risk-conferring genes. Results We identified 21 pathogenic variants in AD-FTLD related genes, and PSEN1 harbored the majority (11 pathogenic variants). Variants were identified from all three continental ancestries. TREM2 heterozygous and homozygous variants were the most common among AD risk genes (102 carriers), a point of interest because the disease risk conferred by these variants differed according to ancestry. Several gene variants that have a known association with MND in European populations had FTLD phenotypes on a Native American haplotype. Consistent with founder effects, identity by descent among carriers of the same variant was frequent. Conclusions Colombian demography with multiple mini-bottlenecks probably enhanced the detection of founder events and left a proportionally higher frequency of rare variants derived from the ancestral populations. These findings demonstrate the role of genomically defined ancestry in phenotypic disease expression, a phenotypic range of different rare mutations in the same gene, and further emphasize the importance of inclusiveness in genetic studies.Q2Q2Antecedentes La población colombiana, así como la de otras regiones latinoamericanas, surgió de una mezcla tricontinental reciente entre los nativos americanos, los invasores españoles y los africanos esclavizados, todos los cuales pasaron por un cuello de botella poblacional debido a enfermedades infecciosas generalizadas que dejaron a pequeños aislados. asentamientos locales. Como resultado, la población actual refleja múltiples efectos fundadores derivados de diversas ascendencias. Métodos Caracterizamos el papel de la mezcla y los efectos fundadores en el origen del paisaje mutacional que condujo a trastornos neurodegenerativos en estas circunstancias históricas. Genomas de 900 individuos colombianos con enfermedad de Alzheimer (EA) [n = 376], continuo degeneración lobar frontotemporal-enfermedad de la motoneurona (FTLD-MND) [n = 197], demencia de inicio temprano no especificada (EOD) [n = 73 ], y participantes sanos [n = 254] fueron analizados. Examinamos sus proporciones de ascendencia global y local y examinamos esta cohorte en busca de variantes nocivas en los genes que causan enfermedades y confieren riesgos. Resultados Identificamos 21 variantes patogénicas en genes relacionados con AD-FTLD, y PSEN1 albergaba la mayoría (11 variantes patogénicas). Se identificaron variantes de las tres ascendencias continentales. Las variantes heterocigotas y homocigotas de TREM2 fueron las más comunes entre los genes de riesgo de EA (102 portadores), un punto de interés porque el riesgo de enfermedad conferido por estas variantes difería según la ascendencia. Varias variantes genéticas que tienen una asociación conocida con MND en poblaciones europeas tenían fenotipos FTLD en un haplotipo nativo americano. De acuerdo con los efectos del fundador, la identidad por descendencia entre portadores de la misma variante fue frecuente. Conclusiones La demografía colombiana con múltiples mini-cuellos de botella probablemente mejoró la detección de eventos fundadores y dejó una frecuencia proporcionalmente más alta de variantes raras derivadas de las poblaciones ancestrales. Estos hallazgos demuestran el papel de la ascendencia definida genómicamente en la expresión fenotípica de la enfermedad, un rango fenotípico de diferentes mutaciones raras en el mismo gen, y enfatizan aún más la importancia de la inclusión en los estudios genéticos.https://orcid.org/0000-0001-6529-7077https://scholar.google.com/citations?hl=es&user=kaGongoAAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdatehttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000055000&lang=esRevista Internacional - Indexad

A neurodegenerative disease landscape of rare mutations in Colombia due to founder effects.

Background: The Colombian population, as well as those in other Latin American regions, arose from a recent tri-continental admixture among Native Americans, Spanish invaders, and enslaved Africans, all of whom passed through a population bottleneck due to widespread infectious diseases that left small isolated local settlements. As a result, the current population reflects multiple founder effects derived from diverse ancestries. Methods: We characterized the role of admixture and founder effects on the origination of the mutational landscape that led to neurodegenerative disorders under these historical circumstances. Genomes from 900 Colombian individuals with Alzheimer's disease (AD) [n = 376], frontotemporal lobar degeneration-motor neuron disease continuum (FTLD-MND) [n = 197], early-onset dementia not otherwise specified (EOD) [n = 73], and healthy participants [n = 254] were analyzed. We examined their global and local ancestry proportions and screened this cohort for deleterious variants in disease-causing and risk-conferring genes. Results: We identified 21 pathogenic variants in AD-FTLD related genes, and PSEN1 harbored the majority (11 pathogenic variants). Variants were identified from all three continental ancestries. TREM2 heterozygous and homozygous variants were the most common among AD risk genes (102 carriers), a point of interest because the disease risk conferred by these variants differed according to ancestry. Several gene variants that have a known association with MND in European populations had FTLD phenotypes on a Native American haplotype. Consistent with founder effects, identity by descent among carriers of the same variant was frequent. Conclusions: Colombian demography with multiple mini-bottlenecks probably enhanced the detection of founder events and left a proportionally higher frequency of rare variants derived from the ancestral populations. These findings demonstrate the role of genomically defined ancestry in phenotypic disease expression, a phenotypic range of different rare mutations in the same gene, and further emphasize the importance of inclusiveness in genetic studies

Papel de la mutación E280A de la presenilina 1 en la patogenia de la enfermedad de Alzheimer

La enfermedad de Alzheimer (EA) es en la actualidad un problema de salud pública que tiende a empeorar con el aumento de la expectativa de vida

Enfermedades por priones: de la clínica a la biología molecular

Las enfermedades ocasionadas por priones son también conocidas como encefalitis espongiformes transmisibles o demencias de tipo infeccioso. En humanos las presentaciones clínicas más reconocidas son la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob, el síndrome de Gerstmann-Sträussler-Scheinker y el insomnio fatal familiar. Son consideradas patologías poco comunes, pero los descubrimientos en biología molecular de los últimos años muestran que los mecanismos patológicos que llevan a su desarrollo pueden ser comunes a varias enfermedades neurodegenerativas, lo cual puede ampliar el espectro patológico, convirtiéndolas en alteraciones no tan infrecuentes en neurología. Esta revisión pretende dar herramientas al clínico para reconocer estas enfermedades discutiendo las presentaciones clínicas en seres humanos con sus variantes: esporádicas, infecciosas y familiares, comentando además el uso de laboratorios, criterios diagnósticos y aproximación terapéutica

Molecular aspects of alzheimer's disease

RESUMEN: Se hace una revisión de los mecanismos moleculares involucrados en la enfermedad de Alzheimer. En ésta participa un grupo de proteínas que llevan a la formación de las lesiones cerebrales; ellas son: la proteína precursora de Amiloide (PPA), directamente productora del péptido β Amiloide, que produce las placas seniles; la Apolipoproteína E (Apo E), Como factor de riesgo para el desarrollo de la enfermedad; la Proteína τ, desencadenante de las tramas neurofibrilares y la Presenilinas (PS1 y PS2) cuyo papel está por dilucidarse. Se hace énfasis especial en una mutación de PS1 (E280A) detectada en familias antioqueñas y se plantea la probable relación de mutaciones de PS con el desarrollo de la enfermedad.ABSTRACT: This is a review of the molecular aspects invol. ved in Alzheimer.s disease in which several proteins are related with the development of cerebrallesions, namely: Amyloid.s Precursor Protein (APP) directly producer of Amyloid which causes senile plaques; Apolipoprotein E (Apo E) which may be either risk or protection factor for the development of the disease; Protein't related to neurofibrils and Presenilins 1 and 2 whose role has yet to be elucidated. Special emphasis is done on a mutation of Presenilin 1 (E280A) detected in familes from Antioquia, Colombia; its probable relationship with the development of Alzheimer.s disease is discussed

Rendering Kinetics and Hardware Relationship for the Digitization of Images of the Neurobank of the University of Antioquia

Los cortes encefálicos en regiones anatómicas específicas, son claves para el entendimiento y descripción de algunas patologías relacionadas con enfermedades neurodegenerativas, el procesamiento de imágenes es un área emergente que permite la digitalización de la información, para la creación de un banco digital a partir de las imágenes de los cortes de encéfalo en la línea de investigación del Neurobanco del Grupo de Neurociencias de Antioquia. El software utilizado para el procesamiento de las imágenes fue Agisoft© Metashape, con el cual se hace el renderizado tridimensional de las fotos, ya que es clave conocer las condiciones de hardware para explorar las potencialidades del render en el software, para un menor tiempo, considerando conceptos de mask_tie point y mask_key point, unidades de procesamiento de cómputo y unidades de procesamiento gráfico. Los conjuntos de software obtenidos, cálculos cinéticos y relación de procesamiento independiente y combinado de gráfico, se determina que el mejor conjunto de hardware desde un aspecto técnico y funcional es un computador de escritorio con la combinación de una unidad de procesamiento Intel-i7 8700 con una tarjeta de video GTX 1060. No obstante, respecto a una relación de economía, el mejor hardware es Intel i5 9400 con una tarjeta de video GTX 1660, dado a que esta combinación da una mayor potencia en el procesamiento de imagen tridimensional, que un hardware con solo procesador, así este sea de alta potencia. Finalmente, como aspecto relevante, se espera complementar el análisis a partir del estudio de un conjunto de hardware de la compañía Radeon, que ofrece alternativas como las tarjetas de video AMD Rx 5700XT.  Brain cuts in specific anatomical regions are key to the understanding and description of some pathologies related to neurodegenerative diseases, image processing is an emerging area allows the digitalization of information, for the creation of a digital bank from brain, cuts images in the Neurobanco research line of the Neuroscience Group of Antioquia. The software used for image processing was Agisoft © Metashape, with which the three-dimensional rendering of photos is done since it is essential to know the hardware conditions to explore the potential of rendering in the software, for a shorter time, considering concepts of mask_tie point and mask_key point, computational processing units and graphics processing units. The obtained software sets, kinetic calculations and independent and combined graphics processing ratio, determined that the best hardware set from a technical and functional aspect is a desktop computer with the combination of a high power processing unit with high power a video card (Intel-i7 8700 with a GTX 1060 video card). However, regarding an economic relationship, the best hardware is a medium power processing and a medium or high power graphic card (Intel i5 9400 with a GTX 1660 video card), given that this combination gives greater potential in the three-dimensional image processing than hardware with only one processor, even if it is of high power. Finally, as a relevant aspect, it is expected to complement the analysis from the study of set hardware from the Radeon company, which offers alternatives such as AMD Rx 5700XT video cards

Ehlers-Danlos: A Literature Review and Case Report in a Colombian Woman with Multiple Comorbidities

Ehlers-Danlos syndromes (EDS) are a heterogeneous group of genetically transmitted connective tissue disorders that directly affect collagen synthesis, with a broad range of symptoms. Case presentation: This study presents a clinical case of a Colombian woman with myopathic EDS and multiple comorbidities taking 40 years of medical history to make the right diagnosis. This article also presents a review of the current literature on EDS, not only to remind the syndrome but also to help the clinician correctly identify symptoms of this diverse syndrome. Conclusion: A multidisciplinary approach to the diagnosis of the patient, including clinical and molecular analysis, and neuropsychological and psychological assessment, is important to improve the treatment choice and the outcome prediction of the patients.Ehlers-Danlos syndromes (EDS) are a heterogeneous group of genetically transmitted connective tissue disorders that directly affect collagen synthesis, with a broad range of symptoms. Case presentation: This study presents a clinical case of a Colombian woman with myopathic EDS and multiple comorbidities taking 40 years of medical history to make the right diagnosis. This article also presents a review of the current literature on EDS, not only to remind the syndrome but also to help the clinician correctly identify symptoms of this diverse syndrome. Conclusion: A multidisciplinary approach to the diagnosis of the patient, including clinical and molecular analysis, and neuropsychological and psychological assessment, is important to improve the treatment choice and the outcome prediction of the patients.https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000157775https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000283088https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001114948https://orcid.org/0000-0002-7351-8738https://orcid.org/0000-0002-9200-5698https://orcid.org/0000-0001-5385-1560https://scienti.minciencias.gov.co/gruplac/jsp/visualiza/visualizagr.jsp?nro=00000000011355https://scienti.minciencias.gov.co/gruplac/jsp/visualiza/visualizagr.jsp?nro=00000000011355https://scienti.minciencias.gov.co/gruplac/jsp/visualiza/visualizagr.jsp?nro=00000000004241wildeman.zapatab@[email protected]@campusucc.edu.cohttps://scholar.google.com/citations?user=VLZxl1UAAAAJ&hl=frhttps://scholar.google.com/citations?user=fo79p5QAAAAJ&hl=frhttps://scholar.google.com/citations?hl=fr&user=xSOiCrsAAAA