Neurological Disease Specificity 1 4/29/12 Causes Direct - - PDF document

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Neurological ¡Disease ¡ Specificity ¡

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Causes ¡

Direct ¡ Indirect ¡

Glucose

Damage ¡

Acute ¡ Chronic ¡

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Case ¡Study ¡#1 ¡ Case ¡#1: ¡Symptoms ¡

• Res:ng ¡Tremor ¡

– h>p://www.youtube.com/watch?v=vYltjoIkp-­‑U ¡

• Bradykinesia, ¡Gait ¡

– h>p://www.youtube.com/watch? v=0E7x1mPa3iM&feature=related ¡

• All ¡Above: ¡

– h>p://www.youtube.com/watch? feature=endscreen&v=Pv5VwI5GGMw&NR=1 ¡

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Diseased ¡ Normal ¡

Case ¡#1 ¡Pathology ¡

Courtesy of John Goudreau, DO, PhD

h>p://missinglink.ucsf.edu/lm/ids_104_neurodegenera:ve/Case2/Case2Micro.htm ¡

Healthy ¡ Diseased ¡ Diseased ¡ High ¡Power ¡

Case ¡#1 ¡ Pathology ¡

Stain for nuclei (blue) and protein aggregation (pink) [Hematoxylin/Eosin Stain]

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Case ¡Study ¡#2 ¡ Case ¡#2 ¡Pathology ¡

Courtesy of MSU Neuroscience Program

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Case ¡#2 ¡Pathology ¡

Computed tomography angiogram (visualize arteries & veins) Expert Rev Neurother. 2011;11(8):1125-1139

Case ¡Study ¡#3 ¡

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Case ¡#2: ¡Symptoms ¡

• Foot ¡drop: ¡

– h>p://www.youtube.com/watch? v=llpfBP8cVVE&feature=related ¡

Case ¡#3 ¡ Histology ¡

Anterior ¡Spinal ¡Cord ¡ Posterior ¡Spinal ¡Cord ¡

Stain for myelin (Luxol fast blue-periodic acid-Schiff)

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Anterior ¡Spinal ¡Cord ¡ Posterior ¡Spinal ¡Cord ¡

Stain for neurons (Neurofilament protein IHC)

Case ¡#3 ¡ Histology ¡

http://emedicine.medscape.com/ article/1743992-

• verview#aw2aab6b7

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Parkinson ¡Disease ¡(PD) ¡

Named ¡for ¡London ¡doctor ¡James ¡Parkinson ¡ First ¡documented ¡in ¡“An ¡Essay ¡on ¡the ¡Shaking ¡Palsy” ¡(1817) ¡

SubstanBa ¡ Nigra ¡ Striatum ¡(Basal ¡ Ganglia) ¡

Parkinson ¡Disease ¡

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Proposed ¡Mechanisms ¡of ¡Cell ¡ Death ¡in ¡PD ¡

Gene x Environment Interactions

Heavy Metals Rotenone

Treatment ¡for ¡PD ¡

• L-­‑DOPA ¡

– Dopamine ¡precursor ¡ – Side ¡effect: ¡dyskinesia ¡

• Deep ¡Brain ¡S:mula:on ¡

– h>p:// www.youtube.com/ watch? v=KcGLC_rOaKM&featur e=related ¡

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Cerebrovascular ¡Disease ¡ (Stroke) ¡

“Ischemic ¡Stroke” ¡refers ¡to ¡inadequate ¡blood ¡flow ¡due ¡to ¡blockage ¡

• n ¡a ¡blood ¡vessel

¡ “Hemorrhagic ¡Stroke” ¡is ¡caused ¡by ¡bleeding ¡through ¡a ¡ruptured ¡ blood ¡vessel ¡

Stroke ¡

Risk factors you can’t control: age ethnicity . family history gender prior stroke or transient ischemic attack (TIA): Factors you can control are: high blood pressure heart disease or atrial fibrillation (irregular heartbeat) cigarette smoking diabetes high cholesterol physical inactivity high alcohol intake (more than 2 drinks per day) stress

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Mechanism ¡of ¡Cell ¡Death ¡ in ¡Stroke ¡

Thrombosis Embolism Focal Cerebral Hypoperfusion Energetic Failure Excitoxicity Oxidative Stress Post-ischemic Inflammation BBB Dysfunction Cell Death Permanent Cerebral Damage Vasogenic Edema Hemorrhage

Adapted from Brouns (2009) Clin Neurol Neurosurg. 111: 483-495

Clot or Hemorrhage

Stroke ¡Treatment ¡

Reperfusion Tissue Plasminogen Activator (tPA)

clot dissolving bioengineered drug

Expert Rev

• Neurother. 2011;11

(8):1125-1139

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Courtesy of MSU Neuroscience Program

Amyotrophic ¡Lateral ¡Sclerosis ¡ (ALS) ¡

“Amyotrophy” ¡refers ¡to ¡the ¡atrophy ¡of ¡muscle ¡fibers. ¡ ¡ “Lateral ¡sclerosis” ¡refers ¡to ¡hardening ¡of ¡the ¡anterior ¡ and ¡lateral ¡cor:cospinal ¡tract. ¡

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ALS ¡

http://www.sciencesway.com/vb/showthread.php?t=12279

Mechanism ¡Underlying ¡Glutamate-­‑Mediated ¡ Excitotoxicity ¡

Don ¡W. ¡Cleveland ¡& ¡Jeffrey ¡D. ¡Rothstein. ¡Nature ¡Reviews ¡Neuroscience ¡2, ¡806-­‑819 ¡(November ¡2001) ¡

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Treatment ¡for ¡ALS ¡

• As ¡of ¡now, ¡there ¡is ¡no ¡

cure ¡for ¡ALS. ¡

• Only ¡one ¡drug, ¡Riluzole, ¡

is ¡approved ¡by ¡the ¡FDA ¡ for ¡treatment ¡of ¡the ¡

• disease. ¡

h>ps://www.stanford.edu/group/hopes/cgi-­‑bin/wordpress/2010/ riluzole/ ¡