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[Digite aqui] i Autores Roberto Aguilar Machado Santos Silva Suzana Portuguez Viñas Porto Alegre, RS 2020 2 Exemplares desta publicação podem ser adquiridos com: e-mail: Suzana-vinas@yahoo.com.br robertoaguilarmss@gmail.com Supervisão editorial: Suzana Portuguez Viñas Projeto gráfico: Roberto Aguilar Machado Santos Silva Editoração: Suzana Portuguez Viñas Capa:. Roberto Aguilar Machado Santos Silva 1ª edição 3 Autores Roberto Aguilar Machado Santos Silva Etologista, Médico Veterinário, escritor poeta, historiador Doutor em Medicina Veterinária robertoaguilarmss@gmail.com Suzana Portuguez Viñas Pedagoga, psicopedagoga, escritora, editora, agente literária suzana_vinas@yahoo.com.br 4 Dedicatória ara todos os pais e mestres de pessoas com a Síndrome de Down. Roberto Aguilar Machado Santos Silva Suzana Portuguez Viñas P 5 Se você tem uma deficiência provavelmente não é sua culpa, mas ficar culpando o mundo ou esperar dó de alguém não vai te ajudar em nada. Você deve manter um pensamento positivo e aproveitar o máximo de cada situação. Se você tem uma problema físico, não pode se permitir ter um problema psicológico também. Stephen Hawking Stephen William Hawking (Oxford, 8 de janeiro de 1942 — Cambridge, 14 de março de 2018) foi um físico teórico e cosmólogo britânico, reconhecido internacionalmente por sua contribuição à ciência, sendo um dos mais renomados cientistas do século. Doutor em cosmologia, foi professor lucasiano emérito na Universidade de Cambridge, um posto que foi ocupado por Isaac Newton, Paul Dirac e Charles Babbage. Foi, pouco antes de falecer, diretor de pesquisa do Departamento de Matemática Aplicada e Física Teórica (DAMTP) e fundador do Centro de Cosmologia Teórica (CTC) da Universidade de Cambridge. 6 Apresentação mbora a síndrome de Down (SD) seja a "mais antiga" e a mais comum síndrome de retardo mental genético, sabemos menos sobre sua neuropsicologia do que outras síndromes de RM, como a síndrome do X Frágil (FXS) ou a síndrome de Williams. Os objetivos do presente livro foram: (a) definir melhor a neuropsicologia na SD e a disfunção potencial que é sugerida pelo que se sabe sobre a estrutura cerebral na SD. E 7 Sumário Introdução.....................................................................................8 Capítulo 1 - Síndrome de Down...................................................9 Capítulo 2 - Desenvolvimento do cérebro da criança na Síndrome de Down.................................................34 Capítulo 3 - Neuroquímica da Síndrome de Down..................50 Capítulo 4 - Neuropsicologia da Síndrome de Down..............57 Epílogo.........................................................................................62 Bibliografia consultada..............................................................64 8 Introdução Síndrome de Down (SD) foi descrita pela primeira vez por Down (1866) há bem mais de um século, e sua base genética - um cromossomo 21 extra - foi descoberta há cerca de 40 anos. SD ocorre em 1 em 600 nascidos vivos e é responsável por cerca de 40% dos casos de RM moderada ou pior encontrada na população em geral. A seguir, revisamos o que se sabe sobre genética, desenvolvimento do cérebro e neuropsicologia na SD para motivar o presente estudo. A 9 Capítulo 1 Síndrome de Down síndrome de Down, também conhecida como trissomia do cromossomo 21, é um distúrbio genético causado pela presença de toda ou parte de uma terceira cópia do cromossomo 21. Geralmente está associada a atrasos de crescimento físico, deficiência intelectual leve a moderada e características faciais recursos. O cromossoma 21 é um dos 23 pares de cromossomas do cariótipo humano. Estecromossoma aparece normalmente em duplicado nos humanos. O cromossoma 21 é omenor cromossoma humano. A trissomia do 21 é a anomalia cromossômica mais comum em humanos, afetando cerca de 5.000 bebês nascidos a cada ano e mais de 350.000 pessoas nos Estados Unidos. Também conhecida como síndrome de Down, a trissomia do 21 é uma condição genética causada por um cromossomo extra. A maioria dos bebês herda 23 cromossomos de cada pai, para um total de 46 cromossomos. Bebês com síndrome de Down, entretanto, acabam com três cromossomos na posição 21, em vez do par usual. O QI médio de um jovem adulto com síndrome de Down é 50, equivalente à capacidade mental de uma criança de 8 ou 9 anos, mas pode variar muito. Os pais do indivíduo afetado geralmente são geneticamente normais. A probabilidade aumenta de menos de 0,1% nas mães de 20 anos para 3% nas de 45 anos. Acredita-se que o cromossomo extra ocorra por acaso, sem nenhuma atividade A 10 comportamental ou fator ambiental conhecido que altere a probabilidade. A síndrome de Down pode ser identificada durante a gravidez por triagem pré-natal seguida de teste diagnóstico ou após o nascimento por observação direta e teste genético. Desde a introdução do rastreio, as gravidezes com o diagnóstico são frequentemente terminadas com o aborto. O rastreamento regular de problemas de saúde comuns na síndrome de Down é recomendado ao longo da vida da pessoa. Não há cura para a síndrome de Down. Foi demonstrado que a educação e os cuidados adequados melhoram a qualidade de vida. Algumas crianças com síndrome de Down são educadas em classes escolares normais, enquanto outras requerem educação mais especializada. Alguns indivíduos com síndrome de Down concluem o ensino médio e alguns frequentam o ensino pós- secundário. Na idade adulta, cerca de 20% nos Estados Unidos fazem trabalho remunerado em alguma capacidade, com muitos exigindo um ambiente de trabalho protegido. Freqüentemente, é necessário suporte em questões financeiras e jurídicas. A expectativa de vida é de cerca de 50 a 60 anos no mundo desenvolvido, com cuidados de saúde adequados. A síndrome de Down é uma das anomalias cromossômicas mais comuns em humanos. Ocorre em cerca de 1 em 1.000 bebês nascidos a cada ano. Em 2015, a síndrome de Down estava presente em 5,4 milhões de indivíduos em todo o mundo e resultou em 27.000 mortes, contra 43.000 mortes em 1990. Seu nome é uma homenagem ao médico britânico John Langdon Down, que descreveu completamente a síndrome em 1866. 11 Alguns aspectos da doença foram descritos antes, pelo psiquiatra francês Jean-Étienne Dominique Esquirol em 1838 e pelo médico francês Édouard Séguin em 1844. A causa genética da síndrome de Down foi descoberta em 1959. Sinais e sintomas Aqueles com síndrome de Down quase sempre têm deficiências físicas e intelectuais. Quando adultos,suas habilidades mentais são tipicamente semelhantes às de uma criança de 8 ou 9 anos; tipicamentetêm função imunológica deficiente e um risco aumentado de vários outros problemas de saúde,incluindo cardiopatia congênita, epilepsia, leucemia, doença da tireóide e transtornos mentais. 12 Fisica Pessoas com síndrome de Down podem ter algumas ou todas estas características físicas: um queixo pequeno, olhos puxados, tônusmuscular pobre, uma ponte nasal plana, uma única prega da palma da mão e uma língua saliente devido a uma boca pequena e uma língua relativamente grande . Essas alterações das vias aéreas levam à apneia obstrutiva do sono em cerca de metade das pessoas com síndrome de Down. Outras características comuns incluem: rosto plano e largo, pescoço curto, flexibilidade excessiva das articulações, espaço extra entre o dedão e o dedo médio do pé, padrões anormais nas pontas dos dedos e dedos curtos. A instabilidade da articulação atlantoaxial ocorre em cerca de 20% e pode causar lesão da medula espinhal 13 em 1–2%. As luxações do quadril podem ocorrer sem trauma em até um terço das pessoas com síndrome de Down. O crescimento em altura é mais lento, resultando em adultos que tendem a ter baixa estatura - a altura média para os homens é de 154 cm. E para as mulheres é de 142 cm. Indivíduos com síndrome de Down têm maior risco de obesidade à medida que envelhecem. Os gráficos de crescimento foram desenvolvidos especificamente para crianças com síndrome de Down. Neurológico Essa síndrome causa cerca de um terço dos casos de deficiência intelectual. Muitos marcos de desenvolvimento são atrasados com a capacidade de engatinhar normalmente ocorrendo em torno de 8 meses, em vez de 5 meses, e a capacidade de caminhar independentemente ocorrendo normalmente em torno de 21 meses em vez de 14 meses. A maioria dos indivíduos com síndrome de Down tem deficiência intelectual leve (IQ: 50–69) ou moderada (IQ: 35–50), com alguns casos tendo dificuldades graves (IQ: 20–35). Aqueles com síndrome de Down em mosaico normalmente apresentam pontuações de QI 10-30 pontos mais altas. À medida que envelhecem, as pessoas com síndrome de Down geralmente têm um desempenho pior do que seus colegas da mesma idade. Normalmente, os indivíduos com síndrome de Down têm melhor compreensão da linguagem do que capacidade de falar. Entre 10 e 45% têm gagueira ou fala rápida e irregular, dificultando sua 14 compreensão. Depois de atingir os 30 anos de idade, alguns podem perder a fala. Eles normalmente se dão muito bem com habilidades sociais. Os problemas de comportamento geralmente não são um problema tão grande quanto em outras síndromes associadas à deficiência intelectual. Em crianças com síndrome de Down, a doença mental ocorre em quase 30%, com o autismo ocorrendo em 5–10%. Pessoas com síndrome de Down experimentam uma ampla gama de emoções. Embora as pessoas com síndrome de Down sejam geralmente felizes, os sintomas de depressão e ansiedade podem se desenvolver no início da idade adulta. Crianças e adultos com síndrome de Down apresentam risco aumentado de convulsões epilépticas, que ocorrem em 5–10% das crianças e em até 50% dos adultos. [8] Isso inclui um risco aumentado de um tipo específico de convulsão denominado espasmos infantis. Muitos (15%) que vivem 40 anos ou mais desenvolvem a doença de Alzheimer. Naqueles que atingem 60 anos de idade, 50–70% têm a doença. Sentidos Os distúrbios de audição e visão ocorrem em mais da metade das pessoas com síndrome de Down. Problemas de visão ocorrem em 38 a 80%. Entre 20 e 50% têm estrabismo, no qual os dois olhos não se movem juntos. A catarata (turvação do cristalino) ocorre em 15% e pode estar presente ao nascimento. Ceratocone (uma córnea fina em forma de cone) e glaucoma (aumento da pressão 15 ocular) também são mais comuns, assim como erros de refração que requerem óculos ou lentes de contato. Manchas de Brushfield (pequenas manchas brancas ou acinzentadas / marrons na parte externa da íris) estão presentes em 38 a 85% dos indivíduos. Problemas auditivos são encontrados em 50–90% das crianças com síndrome de Down. Isso geralmente é o resultado de otite média com efusão que ocorre em 50–70% e infecções crônicas de ouvido que ocorrem em 40 a 60%. As infecções de ouvido geralmente começam no primeiro ano de vida e são em parte devidas ao funcionamento deficiente da tuba auditiva. Cera excessiva no ouvido também pode causar perda auditiva devido à obstrução do canal auditivo externo. Mesmo um grau leve de perda auditiva pode ter consequências negativas para a fala, compreensão da linguagem e acadêmicos. Além disso, é importante descartar a perda auditiva como um fator de deterioração social e cognitiva. A perda auditiva relacionada à idade do tipo neurossensorial ocorre em uma idade muito mais precoce e afeta de 10 a 70% das pessoas com síndrome de Down. Coração A taxa de cardiopatia congênita em recém-nascidos com síndrome de Down gira em torno de 40%. Daqueles com doença cardíaca, cerca de 80% têm um defeito do septo atrioventricular ou defeito do septo ventricular, sendo o primeiro mais comum. Os problemas da válvula mitral se tornam comuns à medida que as 16 pessoas envelhecem, mesmo naquelas sem problemas cardíacos ao nascer. Outros problemas que podem ocorrer incluem tetralogia de Fallot e persistência do canal arterial. Pessoas com síndrome de Down têm menor risco de endurecimento das artérias. Câncer Embora o risco geral de câncer na síndrome de Down não seja alterado, o risco de câncer testicular e certos cânceres do sangue, incluindo leucemia linfoblástica aguda (LLA) e leucemia megacarioblástica aguda (AMKL, do inglês acute megakaryoblastic leukemia) é aumentado, enquanto o risco de outros cânceres não sanguíneos é reduzido . Acredita-se que as pessoas com síndrome de Down tenham um risco aumentado de desenvolver cânceres derivados de células germinativas, sejam esses cânceres sanguíneos ou não relacionados ao sangue. Cânceres do sangue A leucemia é 10 a 15 vezes mais comum em crianças com síndrome de Down. Em particular, a leucemia linfoblástica aguda é 20 vezes mais comum e a forma megacarioblástica da leucemia mielóide aguda (leucemia megacarioblástica aguda) é 500 vezes mais comum. A leucemia megacarioblástica aguda (AMKL) é uma leucemia de megacarioblastos, as células precursoras dos megacariócitos que formam as plaquetas sanguíneas. A leucemia 17 linfoblástica aguda na síndrome de Down é responsável por 1–3% de todos os casos de LLA na infância. Ocorre com mais frequência em pessoas com mais de nove anos ou com uma contagem de leucócitos superior a 50.000 por microlitro e é raro em pessoas com menos de um ano de idade. LLA na síndrome de Down tende a ter resultados piores do que outros casos de LLA em pessoas sem síndrome de Down. Cânceres não sanguíneos Pessoas com síndrome de Down têm um risco menor de todos os principais cânceres sólidos, incluindo os de pulmão, mama, colo do útero, com as taxas relativas mais baixas ocorrendo em pessoas com 50 anos ou mais. Acredita-se que esse risco baixo seja devido a um aumento na expressão de genes supressores de tumor presentes no cromossomo 21. Uma exceção é o câncer de células germinativas testiculares, que ocorre em uma taxa mais elevada na síndrome de Down. Endócrino Problemas da glândula tireóide ocorrem em 20–50% dos indivíduos com síndrome de Down. A baixa tireóide é a forma mais comum, ocorrendo em quase metade de todos os indivíduos. Os problemas de tireoide podem ser causados por uma tireoide deficiente ou não funcionante no nascimento (conhecido como hipotireoidismo congênito) que ocorre em 1% ou pode se 18 desenvolver posteriormente devido a um ataque do sistema imunológico à tireoide, resultando na doença de Graves ou hipotireoidismo autoimune. O diabetes mellitus tipo 1 também é mais comum. Gastrointestinal A constipação ocorre em quase metade das pessoas com síndrome de Down e pode resultar em mudanças de comportamento. Uma causa potencial é a doença de Hirschsprung, que ocorre em 2–15%, que se deve à falta de células nervosas que controlamo cólon. Outros problemas congênitos frequentes incluem atresia duodenal, estenose pilórica, divertículo de Meckel e ânus imperfurado. A doença celíaca afeta cerca de 7–20% e a doença do refluxo gastroesofágico também é mais comum. Dentes Os indivíduos com síndrome de Down tendem a ser mais suscetíveis à gengivite, bem como à doença periodontal precoce e severa, gengivite ulcerativa necrosante e perda dentária precoce, especialmente nos dentes frontais inferiores. Embora a placa bacteriana e a má higiene oral sejam fatores contribuintes, a gravidade dessas doenças periodontais não pode ser explicada apenas por fatores externos. A pesquisa sugere que a gravidade é provavelmente resultado de um sistema imunológico 19 enfraquecido. O enfraquecimento do sistema imunológico também contribui para o aumento da incidência de infecções por fungos na boca (por Candida albicans). Indivíduos com síndrome de Down também tendem a ter uma saliva mais alcalina, resultando em uma maior resistência à cárie dentária, apesar da diminuição da quantidade de saliva, hábitos de higiene oral menos eficazes e índices de placa mais elevados. Taxas mais altas de desgaste dentário e bruxismo também são comuns. Outras manifestações orais comuns da síndrome de Down incluem aumento da língua hipotônica, lábios crostosos e hipotônicos, respiração pela boca, palato estreito com dentes apinhados, má oclusão de classe III com maxila subdesenvolvida e mordida cruzada posterior, esfoliação retardada dos dentes de leite e erupção retardada dos dentes adultos, mais curtos raízes nos dentes e, frequentemente, dentes ausentes e malformados (geralmente menores). Manifestações menos comuns incluem fenda labiopalatina e hipocalcificação do esmalte (prevalência de 20%). Fertilidade Homens com síndrome de Down geralmente não geram filhos, enquanto as mulheres têm taxas de fertilidade mais baixas em comparação com as não afetadas. Estima-se que a fertilidade esteja presente em 30–50% das mulheres. A menopausa geralmente ocorre mais cedo. Pensa-se que a baixa fertilidade nos homens se deve a problemas com o desenvolvimento do 20 esperma; no entanto, também pode estar relacionado a não ser sexualmente ativo. Em 2006, três casos de homens com síndrome de Down gerando filhos e 26 casos de mulheres tendo filhos foram relatados. Sem tecnologias de reprodução assistida, cerca de metade dos filhos de alguém com síndrome de Down também terá a síndrome. Causa A síndrome de Down é causada por ter três cópias dos genes no cromossomo 21, em vez das duas habituais. Os pais do indivíduo afetado são geralmente geneticamente normais. Aqueles que têm um filho com síndrome de Down têm cerca de 1% de risco de ter um segundo filho com a síndrome, se ambos os pais tiverem cariótipos normais. Cariótipo 21 O conteúdo extra do cromossomo pode surgir de várias maneiras diferentes. A causa mais comum (cerca de 92–95% dos casos) é uma cópia extra completa do cromossomo 21, resultando na trissomia 21. Em 1,0 a 2,5% dos casos, algumas células do corpo são normais e outras apresentam trissomia do cromossomo 21, conhecida como síndrome de Down em mosaico. Os outros mecanismos comuns que podem dar origem à síndrome de Down incluem: uma translocação robertsoniana, isocromossomo ou cromossomo em anel. Eles contêm material adicional do cromossomo 21 e ocorrem em cerca de 2,5% dos casos. Um isocromossomo ocorre quando os dois braços longos de um cromossomo se separam, em vez de os braços longo e curto se separarem durante o desenvolvimento do óvulo ou esperma. Trissomia 21 A trissomia 21 (também conhecida pelo cariótipo 47, XX, + 21 para mulheres e 47, XY, + 21 para homens) é causada por uma falha do 21º cromossomo em se separar durante o desenvolvimento do óvulo ou espermatozóide (não disjunção). 22 Como resultado, um espermatozóide ou óvulo é produzido com uma cópia extra do cromossomo 21; esta célula, portanto, tem 24 cromossomos. Quando combinado com uma célula normal do outro progenitor, o bebê tem 47 cromossomos, com três cópias do cromossomo 21. Cerca de 88% dos casos de trissomia do cromossomo 21 resultam da não separação dos cromossomos na mãe, 8% da não separação do pai, e 3% depois que o óvulo e o esperma se fundiram. Translocação O material extra do cromossomo 21 também pode ocorrer devido a uma translocação Robertsoniana em 2–4% dos casos. Nessa situação, o braço longo do cromossomo 21 está ligado a outro cromossomo, geralmente o cromossomo 14. Em um homem afetado com síndrome de Down, isso resulta em um cariótipo de 46XY, t (14q21q). Esta pode ser uma nova mutação ou previamente presente em um dos pais. O pai com tal translocação é geralmente normal fisicamente e mentalmente; entretanto, durante a produção de óvulos ou espermatozoides, existe uma chance maior de criar células reprodutivas com material extra do cromossomo 21. Isso resulta em 15% de chance de ter um filho com síndrome de Down quando a mãe é afetada e menos de 5% de probabilidade se o pai for afetado. A probabilidade desse tipo de síndrome de Down não está relacionada à idade da mãe. Algumas crianças sem síndrome de Down podem herdar a translocação e têm maior probabilidade de ter seus próprios filhos 23 com síndrome de Down. Neste caso, às vezes é conhecido como síndrome de Down familiar. Mecanismo O material genético extra presente na síndrome de Down resulta na superexpressão de uma porção dos 310 genes localizados no cromossomo 21. Essa superexpressão foi estimada em cerca de 50%, devido à terceira cópia do cromossomo presente. Algumas pesquisas sugeriram que a região crítica da síndrome de Down está localizada nas bandas 21q22.1-q22.3, com esta área incluindo genes para amiloide, superóxido dismutase e provavelmente o proto oncogene ETS2. Outra pesquisa, no entanto, não confirmou esses achados. microRNAs também são propostos para serem envolvidos. A demência que ocorre na síndrome de Down é devido a um excesso de peptídeo beta amilóide produzido no cérebro e é semelhante à doença de Alzheimer, que também envolve o acúmulo de beta amilóide. O beta amilóide é processado a partir da proteína precursora da amilóide, cujo gene está localizado no cromossomo 21. Placas senis e emaranhados neurofibrilares estão presentes em quase todos por volta dos 35 anos de idade, embora a demência possa não estar presente. Aqueles com síndrome de Down também não possuem um número normal de linfócitos e produzem menos anticorpos, o que contribui para o aumento do risco de infecção. 24 Epigenética A síndrome de Down está associada a um risco aumentado de muitas doenças crônicas que são tipicamente associadas à idade avançada, como a doença de Alzheimer. O envelhecimento acelerado sugere que a trissomia do cromossomo 21 aumenta a idade biológica dos tecidos, mas as evidências moleculares para essa hipótese são esparsas. De acordo com um biomarcador de idade do tecido conhecido como relógio epigenético, a trissomia do 21 aumenta a idade do sangue e do tecido cerebral (em média 6,6 anos). Diagnóstico Antes do nascimento Quando os testes de rastreamento predizem um alto risco de síndrome de Down, um teste diagnóstico mais invasivo (amniocentese ou biópsia de vilo corial) é necessário para confirmar o diagnóstico. A taxa de falso-positivo com rastreamento é de cerca de 2–5%. A amniocentese e a biópsia de vilo corial são testes mais confiáveis, mas aumentam o risco de aborto espontâneo entre 0,5 e 1%. O risco de problemas nos membros pode ser aumentado na prole se a biópsia de vilosidade coriônica for realizada antes de 10 semanas. O risco do procedimento é maior quanto mais cedo é realizado,portanto, a 25 amniocentese não é recomendada antes das 15 semanas de idade gestacional e a biópsia de vilo corial antes das 10 semanas de idade gestacional. Ultra-som de feto com Síndrome de Down mostrando uma grande bexiga NT aumentada e osso nasal ausente em um feto com 11 semanas de síndrome de Down NT (do inglês Nuchal translucency) ou translucidez nucal é o espaço subcutâneo normal cheio de líquido identificado na parte posterior do pescoço fetal durante o final do primeiro trimestre e início do segundo trimestre 26 (11 semanas, 3 dias a 13 semanas, 6 dias). Não deve ser confundida com a dobra nucal, que é vista no segundo trimestre. Uma das grandes contribuições da pesquisa ultra-sonográfica do final do século 20 foi a demonstração de que o acúmulo excessivo de fluido na nuca do feto, conhecido como translucência nucal, está correlacionado com anomalias cromossômicas, malformações fetais e síndromes genéticas. Taxas de aborto Cerca de 92% das gravidezes na Europa com diagnóstico de síndrome de Down são interrompidas. Como resultado, quase não há ninguém com Down's na Islândia e na Dinamarca, onde o rastreio é comum. Nos Estados Unidos, a taxa de rescisão após o diagnóstico é de cerca de 75%, mas varia de 61% a 93% dependendo da população pesquisada. As taxas são mais baixas entre as mulheres mais jovens e diminuíram com o tempo. Quando questionados se eles teriam uma interrupção se seu feto testasse positivo, 23-33% disseram que sim, quando mulheres grávidas de alto risco foram questionadas, 46-86% disseram que sim, e quando mulheres com teste positivo foram questionadas, 89-97% diga sim. Depois do nascimento O diagnóstico geralmente pode ser suspeitado com base na aparência física da criança ao nascer. Uma análise dos cromossomos da criança é necessária para confirmar o diagnóstico e determinar se uma translocação está presente, pois 27 isso pode ajudar a determinar o risco de os pais da criança terem mais filhos com síndrome de Down. Os pais geralmente desejam saber ou diagnóstico possível assim que houver suspeita e não desejam piedade. Triagem As diretrizes recomendam que o rastreamento da síndrome de Down seja oferecido a todas as mulheres grávidas, independentemente da idade. Vários testes são usados, com vários níveis de precisão. Eles são normalmente usados em combinação para aumentar a taxa de detecção. Nenhum pode ser definitivo, portanto, se o rastreamento para positivo, é necessária amniocentese ou biópsia de vilo corial para confirmar o diagnóstico. O rastreamento no primeiro e no segundo trimestre é melhor do que apenas no primeiro trimestre. As diferentes técnicas de rastreamento em uso são capazes de detectar 90– 95% dos casos, com uma taxa de falso-positivo de 2–5%. Se a síndrome de Down ocorre em uma a cada 500 gestações e o teste utilizado tem 5% de falso-positivo, ou seja, de 26 mulheres com resultado positivo no rastreamento, apenas uma síndrome de Down confirmada. Se o teste de rastreamento tiver uma taxa de falso-positivo de 2%, isso significa que um dos onze que teve resultado positivo no rastreamento tem um feto com síndrome de Down. 28 Exames de sangue Vários marcadores sanguíneos podem ser medidos para prever o risco de síndrome de Down durante o primeiro ou segundo trimestre. O teste em ambos os trimestres é às vezes recomendado e os resultados do teste são frequentemente combinados com os resultados do ultrassom. No segundo trimestre, geralmente dois ou três testes são usados em combinação com dois ou três de: α-fetoproteína, estriol não conjugado, hCG total e βhCG livre, detectando cerca de 60-70% dos casos. O teste do sangue da mãe para DNA fetal está sendo estudado e parece promissor no primeiro trimestre. A Sociedade Internacional de Diagnóstico Pré-natal o considera uma opção de rastreamento razoável para aquelas mulheres cujas gestações apresentam alto risco de trissomia 21. A precisão foi relatada em 98,6% no primeiro trimestre da gravidez. O teste confirmatório por técnicas invasivas (amniocentese, CVS) ainda é necessário para confirmar o resultado da triagem. Conduta Esforços como intervenção na primeira infância, triagem de problemas comuns, tratamento médico quando indicado, um bom ambiente familiar e treinamento relacionado ao trabalho podem melhorar o desenvolvimento de crianças com síndrome de Down. A educação e os cuidados adequados podem melhorar a 29 qualidade de vida. Criar uma criança com síndrome de Down é mais trabalhoso para os pais do que criar uma criança não afetada. Vacinações infantis típicas são recomendadas. Exames de saúde Diversas organizações de saúde emitiram recomendações para a triagem de pessoas com síndrome de Down para doenças específicas. Recomenda-se que isso seja feito sistematicamente. Ao nascer, todas as crianças devem fazer um eletrocardiograma e um ultrassom do coração. A correção cirúrgica de problemas cardíacos pode ser necessária já aos três meses de idade. Podem ocorrer problemas nas válvulas cardíacas em adultos jovens, e uma avaliação ultrassonográfica adicional pode ser necessária em adolescentes e no início da idade adulta. Devido ao risco elevado de câncer testicular, alguns recomendam verificar os testículos da pessoa anualmente. Desenvolvimento cognitivo Aparelhos auditivos ou outros dispositivos de amplificação podem ser úteis para o aprendizado de idiomas em pessoas com perda auditiva. A fonoterapia pode ser útil e recomenda-se que seja iniciada por volta dos nove meses de idade. Como as pessoas com síndrome de Down geralmente têm boa coordenação motora, aprender a linguagem de sinais pode ser possível. Métodos de comunicação aumentativos e alternativos, como apontar, 30 linguagem corporal, objetos ou imagens, são freqüentemente usados para ajudar na comunicação. Problemas comportamentais e doenças mentais são normalmente tratados com aconselhamento ou medicamentos. Programas educacionais antes de atingir a idade escolar podem ser úteis. Crianças em idade escolar com síndrome de Down podem se beneficiar da educação inclusiva (por meio da qual alunos de diferentes habilidades são colocados em turmas com seus colegas da mesma idade), desde que alguns ajustes sejam feitos no currículo. A evidência para apoiar isso, no entanto, não é muito forte. Nos Estados Unidos, a Lei de Educação de Indivíduos com Deficiências de 1975 exige que as escolas públicas geralmente permitam a frequência de alunos com síndrome de Down. Indivíduos com síndrome de Down podem aprender melhor visualmente. O desenho pode ajudar nas habilidades de linguagem, fala e leitura. Crianças com síndrome de Down ainda costumam ter dificuldade com a estrutura das frases e gramática, bem como desenvolver a habilidade de falar claramente. Vários tipos de intervenção precoce podem ajudar no desenvolvimento cognitivo. Os esforços para desenvolver habilidades motoras incluem fisioterapia, terapia da fala e da linguagem e terapia ocupacional. A fisioterapia se concentra especificamente no desenvolvimento motor e em ensinar as crianças a interagir com seu ambiente. A terapia da fala e da linguagem pode ajudar a se preparar para a linguagem posterior. Por último, a terapia 31 ocupacional pode ajudar com as habilidades necessárias para uma independência posterior. Outras Os tubos de timpanostomia são freqüentemente necessários e freqüentemente mais de um conjunto durante a infância da pessoa. Amigdalectomia também é frequentemente realizada para ajudar com apnéia do sono e infecções de garganta. A cirurgia, no entanto, nem sempre aborda a apnéia do sono e uma máquina de pressão positiva contínua nas vias aéreas(CPAP, do inglês Continuous Positive Airway Pressure) pode ser útil. A fisioterapia e a participação na educação física podem melhorar as habilidades motoras. A evidência para apoiar isso em adultos, no entanto, não é muito boa. Devem ser considerados esforços para prevenir a infecção pelo vírus sincicial respiratório (VSR) com anticorpos monoclonais humanos, especialmente em pessoas com problemas cardíacos. Naqueles que desenvolvem demência, não há evidência de memantina, donepezila, rivastigmina ou galantamina. A cirurgia plástica tem sido sugerida como forma de melhorar a fala. As evidências, no entanto, não suportam uma diferença significativa em nenhum desses resultados. A cirurgia plástica em crianças com síndrome de Down é incomum e continua a ser controversa. A Sociedade Nacional de Síndrome de Down dos EUA vê o objetivo como um respeito e aceitação mútuos, não aparência. 32 Muitas técnicas médicas alternativas são usadas na síndrome de Down; no entanto, eles são mal apoiados por evidências. Isso inclui: mudanças na dieta alimentar, massagem, terapia animal, quiropraxia e naturopatia, entre outros. Alguns tratamentos propostos também podem ser prejudiciais. Prognóstico Entre 5 e 15% das crianças com síndrome de Down na Suécia frequentam a escola regular. Alguns se formam no ensino médio; no entanto, a maioria não. Daqueles com deficiência intelectual nos Estados Unidos que frequentaram o ensino médio, cerca de 40% se formaram. Muitos aprendem a ler e a escrever e alguns conseguem fazer um trabalho remunerado. Na idade adulta, cerca de 20% nos Estados Unidos fazem trabalho remunerado em alguma capacidade. Na Suécia, porém, menos de 1% tem empregos regulares. Muitos conseguem viver de maneira semi- independente, mas geralmente precisam de ajuda em questões financeiras, médicas e jurídicas. Aqueles com síndrome de Down em mosaico geralmente apresentam melhores resultados. Indivíduos com síndrome de Down apresentam maior risco de morte precoce do que a população em geral. Isso geralmente é causado por problemas cardíacos ou infecções. Após a melhoria dos cuidados médicos, especialmente para problemas cardíacos e gastrointestinais, a expectativa de vida aumentou. Esse aumento foi de 12 anos em 1912 a 25 anos na década de 1980 e de 50 a 60 anos no mundo desenvolvido na década de 2000. 33 Atualmente entre 4 e 12% morrem no primeiro ano de vida. A probabilidade de sobrevivência a longo prazo é parcialmente determinada pela presença de problemas cardíacos. Naqueles com problemas cardíacos congênitos, 60% sobrevivem até 10 anos e 50% sobrevivem até 30 anos de idade. Naqueles sem problemas cardíacos, 85% sobrevivem até 10 anos e 80% sobrevivem até 30 anos de idade. Cerca de 10% vivem até 70 anos. A National Down Syndrome Society fornece informações sobre como criar uma criança com síndrome de Down. 34 Capítulo 2 Desenvolvimento do cérebro da criança na síndrome de Down e acordo com Taralee Hamner, Manisha D. Udhnani, Karol Z. Osipowicz e Nancy Raitano Lee (2018), Departamento de Psicologia, Drexel University (EUA), a síndrome de Down (SD) é a causa genética mais comum de deficiência intelectual (DI) ocorrendo a uma taxa de aproximadamente 1/700 nascidos vivos. Embora a DI seja a característica mais amplamente reconhecida do fenótipo cognitivo-comportamental da SD, a pesquisa identificou um perfil de forças e fraquezas relativas que distingue as crianças com SD tanto de seus pares mais jovens com desenvolvimento típico (DT) combinados em nível de desenvolvimento e pares da mesma idade com outros formas de identificação. Especificamente, aqueles com SD demonstram déficits em diferentes aspectos do funcionamento da linguagem que excedem os prejuízos cognitivos gerais. Além disso, os desafios com a memória explícita são proeminentes e excedem as deficiências globais. As dificuldades motoras são notadas desde o início e persistem após os primeiros anos de vida em níveis mais graves do que em outras síndromes de DI. Apesar dos avanços em nossa compreensão do fenótipo cognitivo-comportamental da SD na infância, relativamente pouca D 35 pesquisa de neuroimagem existe para esse período crítico. Na verdade, há aproximadamente duas vezes mais investigações de neuroimagem de adultos com SD do que crianças, provavelmente devido ao foco na neuropatologia da doença de Alzheimer (DA) em adultos com SD e aos desafios inerentes ao rastreamento de crianças. Essa falta de conhecimento sobre o desenvolvimento do cérebro em uma síndrome que pode ser identificada no útero é surpreendente. Considerando que a pesquisa focada na neuroanatomia da SD em adultos é crucial, deve-se reconhecer que as anormalidades neuroanatômicas presentes na idade adulta são o resultado de uma vida inteira de desenvolvimento. Uma maior compreensão do cérebro na SD por meio de uma perspectiva de desenvolvimento não apenas iluminará princípios neurológicos importantes na SD pediátrica, mas pode elucidar os fundamentos dos fenótipos adultos, particularmente o risco elevado de DA precoce. Assim, o presente artigo buscou fornecer uma revisão da estrutura pediátrica dentro do contexto do desenvolvimento típico do cérebro e do fenótipo cognitivo- comportamental da SD. Uma revisão abrangente da literatura foi concluída usando o banco de dados eletrônico Web of Science. Um autor completou a pesquisa inicial usando os termos de pesquisa do tópico: “Síndrome de Down” ou “Trissomia do 21” e tópico: “cérebro”, “MRI”, “ressonância magnética”, “neuroim”, “neuroan” ou “morfo” , resultando em 2678 artigos exclusivos. Dois autores adicionais revisaram todos os resumos resultantes e extraíram artigos 36 relevantes. Além disso, as seções de referência dos artigos identificados foram revisadas para localizar artigos adicionais e os manuscritos publicados recentemente foram identificados por meio do ResearchGate. Foram selecionados estudos de neuroimagem estrutural que (a) compararam um grupo com SD a um grupo de controle TD (embora os estudos pudessem incluir outros grupos de comparação) e (b) tinham um grupo com SD com idade média ≤ 30 anos. Este limite superior de idade foi imposto na tentativa de incluir apenas estudos de imagem concluídos antes do desenvolvimento da neuropatologia da DA, já que quase todos os indivíduos com SD apresentam neuropatologia da DA aos 40 anos. Este limite superior conservador de idade iluminou uma surpreendente escassez de literatura no início da idade adulta , visto que não foram identificados estudos de neuroimagem estrutural com SD com idades médias entre 17 e 30 anos. Desenvolvimento do cérebro na síndrome de Down e desenvolvimento típico Nos últimos 30 anos, o conhecimento sobre o cérebro em desenvolvimento estudado in vivo cresceu substancialmente graças ao advento da ressonância magnética não invasiva (MRI). Ao contrário de metodologias de imagem mais antigas (por exemplo, tomografia por emissão de pósitrons) envolvendo 37 exposição à radiação, a ressonância magnética é um método seguro para obter imagens detalhadas do cérebro em crianças. Considerando que os métodos de imagem atuais (por exemplo, morfometria baseada em voxel e superfície, imagem por tensor de difusão) permitem a quantificação de regiões muito localizadas do cérebro no nível do voxel individual ou vértice usando métricas como volume, espessura cortical e área de superfície, girificação e anisotropia fracionada, a grande maioria dos estudos de neuroimagem com DS fornecem descrições grosseiras do cérebro. Com exceção de um punhado de estudos recentes, as descrições existentes do cérebro em desenvolvimento são limitadas à quantificação de TBV (do inglês Total Blood Volumeou Volume Sanguíneo Total) (bem como matéria cinza e branca total), matéria cinza e branca lobar e medições de estruturas alvo, como o hipocampo, amígdala, gânglios basais e cerebelo. Dado o estado da pesquisa de neuroimagem pediátrica com DS, organizamos nossa revisão descrevendo primeiro os desvios globais no TBV, bem como na substância cinzenta e branca. Em seguida, enfocamos a anatomia cortical e estruturas subcorticais específicas, incorporando as descobertas no contexto do que é conhecido sobre o fenótipo cognitivo-comportamental da SD. Em particular, enfocamos estruturas relevantes para quatro características proeminentes do fenótipo: funcionamento intelectual, habilidades de linguagem, memória explícita e desenvolvimento motor. Concluímos discutindo os achados de neuroimagem com SD dentro do contexto de mudanças dinâmicas relacionadas à idade que ocorrem no desenvolvimento 38 típico e formulamos a hipótese sobre as diferentes trajetórias de desenvolvimento cortical dentro da SD pediátrica. Volume Total do Cérebro O desenvolvimento típico do cérebro começa no útero, produzindo uma preparação cerebral incrivelmente plástica para o desenvolvimento e a especialização. O TBV atinge 95% do tamanho adulto por volta dos 6 anos de idade. No entanto, as mudanças dinâmicas no TBV continuam até o início da idade adulta. Embora TBV seja uma medida macroscópica de neuroanatomia, associações positivas entre TBV e inteligência foram encontradas repetidamente em estudos com crianças e adultos. Consistente com esta pesquisa, existe um apoio convincente para a redução do TBV em SD pediátrica, uma vez que todas as seis investigações de TBV. identificaram reduções. O TBV é frequentemente controlado ao examinar diferenças nas estruturas. No entanto, esta não é uma prática universal, já que alguns são responsáveis por outras diferenças volumétricas (por exemplo, volume GM cerebral) e outros não fazem quaisquer ajustes. Nas seções a seguir, observamos se as descobertas são relatadas como valores brutos não ajustados ou ajustados para TBV. Matéria Cinzenta e Matéria Branca 39 Embora o TBV seja uma medida importante ligada às diferenças individuais na capacidade intelectual na população típica, os mecanismos pelos quais o TBV muda ao longo do desenvolvimento são mais matizados. Ou seja, TBV é uma medida global ainda mais segmentada em substância cinzenta total (GM) e substância branca (WM). GM, composto de corpos celulares e conexões sinápticas, compõe o córtex cerebral e áreas profundas do cérebro (por exemplo, hipocampo, amígdala, hipotálamo, tálamo, gânglios da base) e no cerebelo. O desenvolvimento da GM ao longo das primeiras duas décadas de vida segue uma trajetória em forma de U invertido, na qual aumenta durante a infância e diminui na adolescência. Acredita-se que grande parte dessa redução seja impulsionada pela poda sináptica, que permite o fortalecimento de conexões relevantes e a eliminação de conexões redundantes e não essenciais. Segundo Bletsch et al. (2018), o aumento da espessura cortical (TC) foi relatado na síndrome de Down (SD) durante a infância e adolescência, mas ainda não está claro quais componentes da arquitetura neural sustentam esses aumentos e se a TC permanece alterada em adultos. Entre outros fatores, as diferenças nas medidas da TC podem ser causadas pela redução do contraste do tecido entre a substância cinzenta e a branca (GWC), que foi relatada em doenças neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer. Usando a imagem de ressonância magnética estrutural, foram examinadas as diferenças na TC e GWC em 26 adultos com SD e 23 controles, para (1) examinar as diferenças entre os grupos na TC na idade adulta, (2) estabelecer 40 se a SD está associada a reduções significativas em GWC e (3) determinam a influência da variabilidade GWC nas diferenças entre os grupos em CT. Como hipotetizado, observamos que o DS foi acompanhado por aumentos generalizados na CT e reduziu significativamente o GWC em vários grandes aglomerados distribuídos pelo córtex. De todos os vértices com diferença significativa entre os grupos no CT, 38,50% também exibiram uma redução significativa no GWC. Essa porcentagem de sobreposição também foi estatisticamente significativa e extremamente improvável de ser obtida ao acaso (p = 0,0002). Assim, as diferenças no GWC parecem explicar algumas, embora não todas, as diferenças na TC observadas no SD. Além disso, nosso estudo é o primeiro a estender relatórios anteriores in vivo de TC alterada na SD durante a infância e adolescência para adultos mais velhos, sugerindo que o padrão regional de diferenças neuroanatômicas associadas à SD permanece estável ao longo da vida. Indivíduos com SD tiveram CT (do inglês Cortical Thickness) significativamente aumentada em comparação aos controles TD em vários grupos grandes e espacialmente distribuídos pelo córtex. Os aumentos de TC foram observados em áreas estendidas dos lobos frontais bilaterais, incluindo (a) os córtices pré-frontais dorsolateral e ventrolateral (Área de Brodmann aproximada [BA] 8), (b) o córtex pré-frontal medial (BA10) e (c) o córtex orbitofrontal córtex (BA47). Além disso, encontramos TC significativamente aumentada em DS em várias áreas dos lobos occipital e parietal (bilateral), incluindo (d) o córtex occipital lateral 41 e medial (BA18) e (e) os córtices parietal medial e superior (BA7) (ver a seguir figura para detalhes). Em relação aos controles DT, os indivíduos com SD tiveram TC significativamente reduzida nos lobos temporais anteriores bilaterais (BA13) e no giro pré-central direito (BA6). 42 (a) Regiões de aumento e diminuição da espessura cortical (CT) em DS em comparação com controles TD. A escala de cores de azul a ciano indica regiões do cérebro com CT significativamente diminuída em DS em relação aos controles TD (cluster baseado em RFT corrigido p <0,05, bicaudal). A escala de cores de laranja a amarelo indica regiões do cérebro com CT significativamente aumentada em DS em comparação com controles TD. (b) Regiões com contraste de tecido de substância cinza-branca significativamente diminuído (GWC, do inglês grey–white matter tissue contrast) em DS (escala de cores azul) em comparação com controles TD (do inglês typically developing) (cluster baseado em RFT corrigido p <0,05, bicaudal) no limite de substância cinza- branca (ou seja, , 0%), e em diferentes frações de projeção de TC (ou seja, amostrado de 0% a 50% na espessura da fita cortical da superfície pial para matéria cinzenta em etapas de 10%). Bletsch et al. (2018) A matéria branca (WM, do inglês White matter) é composta de axônios mielinizados e células gliais encontradas abaixo da fita cortical. Forma vastas teias que aumentam a fluência e a comunicação entre as regiões do cérebro. Ao contrário da matéria cinzenta (GM do inglês grey matter), a WM aumenta amplamente durante a infância e um declínio da WM relacionado à idade começa na idade adulta média. Como tal, os desvios na massa cinzenta (GM) e WM ao longo do curso de desenvolvimento em um transtorno como a SD devem ser interpretados dentro do contexto do que é conhecido sobre as trajetórias de desenvolvimento para esses tipos de tecido. No DS, as reduções de GM e WM são descritas em todos os estudos de crianças em idade escolar e adolescentes. No entanto, um estudo recente foi encontrado no qual crianças foram estudadas (o grupo mais jovem estudado até o momento) relatou que o GM não era significativamente maior em crianças com SD em comparação com seus pares DT. Eles também relataram uma diminuição não significativa de WM neste grupo. Assim, os volumes de GM e WM são relatados como menores quando os jovens com SD chegamà 43 idade escolar. No entanto, descrições mais matizadas em jovens com desenvolvimento típico indicam que esses tipos de tecido não amadurecem uniformemente no cérebro; em vez disso, diferentes regiões atingem a maturação durante diferentes períodos de desenvolvimento. Em um estudo marcante, foi descoberto que as estruturas corticais que são filogeneticamente mais velhas e suportam o funcionamento sensorial e motor tendem a amadurecer primeiro, enquanto aquelas que suportam a cognição de ordem superior têm uma trajetória de desenvolvimento prolongada e amadurecem mais tarde, bem na adolescência. A especificidade regional da maturação do GM sugere que uma revisão do cérebro em desenvolvimento na SD deve fornecer descrições de descobertas regionais específicas. Suporte adicional para isso vem de pesquisas que indicam que as habilidades cognitivas de nível superior são suportadas por centros neurais especializados embutidos em redes distribuídas pelo cérebro. Assim, a compreensão dos desvios em estruturas cerebrais específicas (em vez de desvios em TBV ou em inglês Typical brain development, GM e WM) é crucial para compreender as bases neurais do desenvolvimento cognitivo atípico na SD. Nas seções a seguir, refinamos nosso foco para estruturas específicas consideradas centros neurais importantes para diferentes aspectos do fenótipo cognitivo-comportamental da SD. Primeiro, discutiremos a neuroanatomia das estruturas corticais relevantes para dois aspectos do fenótipo cognitivo- comportamental da SD, inteligência e linguagem. A seguir, são 44 discutidas as estruturas subcorticais centrais para a memória explícita e o funcionamento motor, o hipocampo e o cerebelo, respectivamente. Como nossa revisão se concentra em estruturas relevantes para o fenótipo cognitivo-comportamental do DS, não resumimos a pesquisa sobre outras estruturas que podem ser de interesse para alguns leitores no texto (por exemplo, amígdala, gânglios da base, tronco cerebral, corpo caloso). Córtex cerebral De acordo com Taralee Hamner e colegas (2018), o córtex cerebral compreende a camada mais externa do GM e é dividido em lobos. A pesquisa sobre os correlatos neurais do funcionamento intelectual e da linguagem sugere que as sub- regiões de cada lobo contribuem para processos cognitivos de nível superior. Uma teoria proeminente dos correlatos neurais do funcionamento intelectual, a Teoria de Integração Parieto-Frontal (PFIT, do inglês Parieto-Frontal Integration Theory), identifica uma rede distribuída de estruturas principalmente corticais que se acredita estarem subjacentes ao funcionamento intelectual, incluindo o córtex pré-frontal dorsolateral, cingulado anterior, lóbulo parietal superior e supramarginal e giros angulares. Além disso, as porções lateral e inferior dos lobos temporais, bem como porções dos córtices de associação visual nos lobos occipitais estão envolvidas. 45 A Teoria de Integração Parieto-Frontal (P-FIT) considera que a inteligência se relaciona com o quão bem as diferentes regiões do cérebro se integram para formar comportamentos inteligentes. De forma análoga aos estudos de inteligência, os correlatos neurais do funcionamento da linguagem são suportados por redes complexas contendo centros de atividades essenciais. Dois desses centros estão localizados nos lobos temporais e frontais inferiores, em regiões que incluem as áreas de Wernicke e Broca, respectivamente. No entanto, os correlatos neurais do idioma são certamente mais difundidos do que se pensava originalmente, e as teorias atuais também implicam estruturas na junção temporo- parietal (por exemplo, giros angular e supramarginal) e estruturas occipito-temporais (por exemplo, giro fusiforme). Dada a natureza distribuída do funcionamento intelectual e da linguagem, primeiro revisamos as investigações dos volumes lobares, seguidas por estudos morfométricos e DTI (do inglês diffusion tensor imaging) baseados em voxels e superfícies. Um voxel representa um valor em um gride regular em um espaço tridimensional. O nome voxel é um portmanteau (neologismo com origem na mistura de palavras) de "Volume" e "Pixel". E pixel é uma combinação, na língua inglesa, das palavras "Picture" e "Element", ou seja, elemento da imagem. Como o maior número de estudos examinou os lobos corticais em DS (Down Syndrome ou SD em português Síndrome de Down) e vários estudos incluem pequenas amostras que podem ter resultado em potência insuficiente para detectar achados 46 estatisticamente significativos, os tamanhos de efeito para volumes lobares brutos (bem como TBV) foram calculados usando Cohen's d (Cohen , 1988) para sintetizar os resultados dos estudos. Estes foram plotados como uma função da idade média dos tamanhos de efeito do grupo SD para quatro dos cinco estudos que descreveram os volumes lobares em SD. Nos lobos occipitais, reduções de efeito médio a grande são observadas na maioria dos estudos. Complementando as investigações volumétricas, as investigações morfométricas baseadas em voxel relataram matéria cinzenta e matéria branca reduzidos (após o ajuste para TBV) em várias regiões frontais, particularmente medialmente. Cérebros normais contêm relativamente mais matéria branca. O sistema nervoso central (cérebro e medula espinhal) pode ser caracterizado por duas regiões distintas - substância branca e substância cinzenta . A substância branca é composta por feixes de axônios mielinizados que conectam as várias regiões da substância cinzenta juntas . A mielina atua como um isolante e, portanto, os sinais nervosos são transmitidos em maior velocidade através da substância branca . A substância cinzenta é composta de corpos celulares neuronais e dendritos, bem como fibras nervosas amielínicas . A substância cinzenta funciona como as regiões do cérebro onde a informação é processada A redução da matéria cinzenta foi relatada nas porções inferior e medial dos lobos temporais. Reduções na matéria branca também foram relatadas em regiões da ínsula e nos lobos frontal e parietal. Além disso, alguns aumentos relativos em matéria 47 cinzenta foram relatados em regiões da ínsula, lobos frontal, temporal e parietal. As abordagens morfométricas baseadas na superfície também observam atipicalidades em sub-regiões de todos os lobos. A área de superfície reduzida é relatada nos lobos frontal e temporal, com as maiores reduções (sobrevivendo à correção de TBV) no córtex frontal medial dorsal e giro temporal superior (Lee et al., 2016). Em contraste, o aumento da espessura cortical (que se pensa refletir o córtex menos "maduro") é encontrado em grande parte do lobo frontal, lobo parietal superior e lobo occipital. Por fim, os achados do único estudo DTI publicado concluído com uma amostra pediátrica revelaram anisotropia fracionada (AF) reduzida nos tratos fronto-temporooccipitais (particularmente nos circuitos frontais) em crianças com SD. Curiosamente, esses achados são consistentes com a pequena literatura de DTI em adultos com SD, que também relata atipicalidades frontais na matéria cinzenta. Hipocampo Hipocampo é uma estrutura localizada nos lobos temporais do cérebro humano, considerada a principal sede da memória e importante componente do sistema límbico. Além disso é relacionado com a navegação espacial. Acredita-se amplamente que o hipocampo é um centro central para a memória explícita, com lesões resultando em deficiências de memória catastróficas ao longo do desenvolvimento. Como as 48 estruturas revisadas até agora, o hipocampo passa por grandes mudanças durante a infância, com pico de volume entre as idades de 9 e 11 anos e diminuições subsequentes durante a adolescência. Investigações de jovens com SD destacam deficiênciassignificativas nas tarefas de memória mediadas pelo hipocampo. A atrofia do hipocampo é um dos biomarcadores de neuroimagem mais bem replicados da patologia da Doença de Alzheimer (DA). O cérebro consiste de grandes regiões, cada uma responsável por algumas das atividades vitais. Estas incluem o tronco encefálico, o sistema límbico, o cerebelo, o diencéfalo e o córtex cerebral. Associados diretamente à postura estão o Sistema Límbico e o Cerebelo. O Sistema Límbico é responsável pelo processamento de nossas emoções a nível bioquímico. E quando falamos em emoções, a cada uma delas podemos associar um tipo de postura corporal. E é por isso que existe uma combinação permanente entre este sistema e a nossa postura. Para exemplificar podemos citar uma pessoa que vive deprimida. Ela apresentará protrusão anterior dos ombros, andará de cabeça baixa e com os braços "pendurados". Já uma pessoa que viva alegre, extrovertida, tende a ter uma postura mais ereta, com os ombros alinhados à cabeça e está levantada (Miguel, 2020) Cerebelo O cerebelo há muito é reconhecido por seu papel no funcionamento motor, e investigações recentes também implicam no envolvimento no funcionamento cognitivo de ordem superior. Assim, revisamos os achados cerebelares para destacar possíveis contribuições para deficiências motoras na SD, mas 49 reconhecemos que as anormalidades cerebelares provavelmente contribuem para vários aspectos do fenótipo cognitivo- comportamental da SD. No desenvolvimento típico, o cerebelo segue uma trajetória em forma de U invertido, com pico de volume encontrado na adolescência. Para aqueles com SD, o suporte para volume cerebelar menor foi relatado na infância e na adolescência. Reduções específicas são observadas na matéria branca e matéria cinzenta cerebelares totais na primeira infância, continuando durante a infância. Da mesma forma, as investigações morfométricas baseadas em voxel observaram reduções relativas e alguns aumentos relativos nas sub-regiões cerebelares. 50 Capítulo 3 Neuroquímica da Síndrome de Down síndrome de Down é uma trissomia autossômica que tradicionalmente tem sido estudada independentemente de campos como medicina, biologia ou psicologia. Neste artigo, pretendemos ir mais longe e incorporar uma abordagem multidisciplinar que inclui, por um lado, os principais achados dessas disciplinas e, as teorias que procuram explicar as complexas relações que ocorrem entre tais achados. Com esse objetivo, revisamos os avanços que foram feitos no campo da genética, neuroanatomia e neuroquímica em relação a essa síndrome, bem como as explicações que foram desenvolvidas para tentar compreender o perfil neuropsicológico associado a essa doença. Acreditamos que a incorporação desta perspectiva nos ajudará a obter uma visão geral dos correlatos psicobiológicos da síndrome de Down. De acordo com Camino Fernández-Alcaraz e Fernando Carvajal- Molina (2014), Departamento de Psicología Biológica y de la Salud. Universidad Autónoma de Madrid. Madrid (Espanha), os estudos neuroquímicos são muito escassos e a maioria lida com as mudanças que as pessoas com SD vivenciam com o avançar da idade. Desde o início, esses estudos encontraram anormalidades tanto no cérebro quanto no líquido cefalorraquidiano e no sangue. Atualmente, essas primeiras A 51 descobertas foram refinadas. A seguir, descrevemos com mais detalhes os achados obtidos em relação a cada um dos neurotransmissores que parecem estar alterados nas pessoas com SD. Função serotonérgica Os primeiros estudos revelaram uma perda de serotonina no cérebro, líquido cefalorraquidiano e sangue. Consistente com esses estudos, os mais recentes observaram um pico anterior no desenvolvimento embrionário de receptores serotonérgicos dentro da SD em comparação com a população geral, seguido por um declínio abaixo dos níveis normais no nascimento. Além de relatar uma diminuição desses receptores no córtex frontal e na camada granular do núcleo denteado em fetos com SD que estão entre as 16 e 20 semanas de gestação. Esses resultados são particularmente relevantes, se levarmos em consideração que uma diminuição nos níveis de serotonina em embriões produz um atraso no início da neurogênese, reduções na densidade de sinapses não serotonérgicas e uma diminuição na plasticidade cerebral. Portanto, espera-se que a redução serotonérgica experimentada por indivíduos com SD durante o desenvolvimento embrionário tenha um papel importante no aparecimento das alterações neuroanatômicas apresentadas a seguir. A questão que ainda não está clara é em que medida essa redução pode ser responsável por todas as anormalidades do desenvolvimento cerebral observadas na SD. Em adultos também parecem existir 52 alterações nos níveis de serotonina. Especificamente, níveis mais elevados foram encontrados nas regiões frontal e occipital, bem como níveis mais baixos no tálamo, núcleo caudado, cerebelo e córtex temporal. Da mesma forma, estudos em animais também forneceram dados que sustentam a existência de uma perda serotonérgica em pessoas com SD. Por exemplo, estudos de camundongos com superexpressão do gene S100β encontraram uma associação entre a superexpressão desse gene e a perda de neurônios serotonérgicos no lobo temporal. Com base nesses resultados, os tratamentos farmacológicos Neurotransmissores do grupo de aminoácidos Em relação aos níveis dos neurotransmissores do grupo Aminoácidos que apresentam as pessoas com SD, foram encontradas apenas alterações nos níveis de GABA e taurina. Especificamente, as reduções desses níveis são encontradas no córtex frontal durante o período embrionário, mas não na vida adulta. Ao considerar essas reduções, é importante notar que estudos in vitro têm demonstrado que a ativação de receptores GABA promove a proliferação e diferenciação neuronal e que seus antagonistas estão associados a reduções nas ramificações neurais. Da mesma forma, estudos em humanos e animais mostraram que as dietas maternas privadas de taurina estão associadas à diminuição da arborização dentária e ao 53 desenvolvimento cortical atípico. Portanto, é provável que essas reduções também afetem o desenvolvimento do cérebro de pessoas com SD. Dopamina No caso da dopamina, ao contrário do que ocorre com os níveis de GABA e taurina, sua redução foi constatada tanto no período embrionário quanto em adultos com SD que apresentam sinais neuropatológicos característicos da doença de Alzheimer. Essa redução afeta principalmente os neurônios dopaminérgicos da área tegmentar ventral. A dopamina está envolvida no estabelecimento de contatos sinápticos. Por exemplo, notou-se que as reduções dopaminérgicas, alcançadas pela lesão da área tegmental ventral, produziam reduções na espessura cortical. Portanto, pode-se supor que, juntamente com o restante das alterações neuroquímicas presentes durante o período embrionário, a redução da dopamina contribui para o desenvolvimento das características morfológicas que se manifestam posteriormente. Além disso, a redução dos níveis de dopamina na vida adulta aponta para a possibilidade de que essa redução também esteja envolvida no aparecimento de alterações neuroanatômicas e funcionais associadas à doença de Alzheimer na SD. Norepinefrina 54 A norepinefrina apresenta um padrão caracterizado pela presença de níveis normais na infância que se alteram com o avançar da idade. De fato, constatou-se que com o avançar da idade, adultos com SD apresentam danos no sistema noradrenérgico ascendente, atribuídos à perda de neurônios no locus coeruleus. Essa perda produz reduções de norepinefrina no hipotálamo, que aparece em paralelo ao início da doença deAlzheimer. Isso poderia implicar que as reduções de norefinefrina também contribuiriam para o aparecimento das alterações neuropatológicas características da doença de Alzheimer e de suas manifestações clínicas. Acetilcolina A acetilcolina não apresenta alterações nem no pré-natal nem na infância. Por outro lado, em adultos com SD ocorre perda de neurônios colinérgicos do núcleo basal de Meynert, semelhante à observada em pessoas da população geral com doença de Alzheimer, que apresentam degeneração progressiva dos neurônios que se projetam para o hipocampo. Em modelos animais, como camundongos Ts65Dn ou camundongos com superexpressão do gene APP, um padrão semelhante foi encontrado, ou seja: um sistema colinérgico preservado em camundongos jovens que se deteriora com o avanço da idade. Além disso, descobriu-se que os inibidores da acetilcolinesterase produzem melhorias na memória durante o envelhecimento, 55 destacando a relação entre a função colinérgica e a memória. Essa relação pode ser de grande importância na avaliação da perda colinérgica em adultos com SD e em adultos com doença de Alzheimer. Em resumo, durante o período embrionário podemos destacar a presença de alterações nos neurotransmissores que afetam o desenvolvimento do cérebro. Devemos notar que as alterações morfológicas não são reveladas de forma significativa até o primeiro ano de vida e que seu aparecimento tem sido atribuído a alterações nos processos de desenvolvimento do cérebro. A partir desses dados, podemos supor que as alterações observadas na distribuição dos neurotransmissores são causa e não consequência de anormalidades morfológicas. Especificamente, os neurotransmissores alterados desde o período embrionário são serotonina, GABA, dopamina e taurina. E tais alterações levariam à diminuição do volume cerebral total do hipocampo, amígdala, cerebelo e tronco encefálico, bem como às alterações nas espinhas dendríticas, nas sinapses e na laminação cortical, como a menor contagem de neurônios corticais que caracterizam os indivíduos com SD . Por outro lado, à luz das consequências que as alterações bioquímicas durante o desenvolvimento embrionário envolvem, é interessante considerar a possibilidade de que as alterações bioquímicas que ocorrem com o avançar da idade sejam responsáveis pelas alterações morfológicas e funcionais vivenciadas pelos idosos com SD e com o início. da doença de Alzheimer. Especificamente, por enquanto está demonstrado o envolvimento das reduções nos níveis de dopamina e 56 norepinefrina e, principalmente, das reduções nos níveis de acetilcolina no aparecimento de alterações morfológicas e funcionais que caracterizam a doença de Alzheimer. 57 Capítulo 4 Neuropsicologia da Síndrome de Down e acordo com Bruce F. Pennington, Jennifer Moon, Jamie Edgin, Jennifer Stedron e Lynn Nadel (2003), do Departamento de Psicologia da Universidade de Denver (EUA) e do Departamento de Psicologia da Universidade do Arizona (EUA), embora síndrome de Down (DS ) é a síndrome de retardo mental genético (RM) "mais antiga" e a mais comum, sabemos menos sobre sua neuropsicologia do que a de outras síndromes de RM, como a síndrome do X frágil (FXS) ou a síndrome de Williams (WS). Os objetivos do presente estudo foram: (a) definir melhor o fenótipo neuropsicológico na SD, testando as funções pré-frontais e hipocampais, cuja disfunção potencial é sugerida pelo que se sabe sobre a estrutura cerebral na SD; e (b) para testar se este fenótipo varia com a idade. Compreender o desenvolvimento dos fenótipos neuropsicológicos nas síndromes de retardo mental tem implicações importantes para as teorias do desenvolvimento cognitivo, porque uma teoria adequada deve levar em conta o desenvolvimento típico e atípico. Consequentemente, o padrão de desenvolvimento nas síndromes de retardo mental fornece testes importantes da universalidade das previsões feitas por tais teorias, como previsões sobre sequências de desenvolvimento e o papel de vários processos cognitivos nas diferenças individuais e de desenvolvimento na D 58 inteligência. Neste estudo, nos concentramos em dois processos cognitivos, funções executivas mediadas pré-frontalmente e memória de longo prazo mediada pelo hipocampo, que provavelmente são importantes para a compreensão do desenvolvimento de RM, tanto na SD especificamente quanto nas síndromes de RM em geral. DS foi descrito pela primeira vez por Down (em 1866) há mais de um século, e sua base genética - um cromossomo 21 extra - foi descoberta há cerca de 40 anos. SD ocorre em 1 em 600 nascidos vivos e é responsável por cerca de 40% dos casos de RM moderada ou pior encontrada na população em geral. A seguir, revisamos o que se sabe sobre genética, desenvolvimento do cérebro e neuropsicologia na SD para motivar o presente estudo. O objetivo principal deste estudo foi testar se o desenvolvimento neuropsicológico na SD é caracterizado por disfunção hipocampal, disfunção pré-frontal ou ambas (disfunção generalizada). O principal achado foi a disfunção hipocampal específica, apoiada por um efeito significativo de interação Grupo x Domínio. O grupo com SD teve desempenho pior do que os controles idade mental em cada medida do hipocampo, mas não em qualquer uma das medidas pré-frontais. Este padrão convergente de resultados entre as medidas em cada domínio fornece evidências bastante fortes para uma dissociação em DS entre duas funções neuropsicológicas, memória de longo prazo (LTM do inglês long-term memory) mediada pelo hipocampo e memória de trabalho mediada pré-frontalmente. No entanto, a disfunção hipocampal não era totalmente específica. Este grupo 59 com SD estava abaixo dos níveis de Idade cronologica (CA do inglês chronological age) em uma ampla gama de outras medidas (idade mental, comportamento adaptativo, linguagem, cognição espacial e funções pré-frontais). Além disso, houve uma correlação parcial moderada entre os compostos hipocampal e pré-frontal no grupo com SD, e ambos os compostos contribuíram com variância única para a previsão de duas medidas de resultado do desenvolvimento: idade mental (ou MA do inglês mental age) e sintaxe. Portanto, a disfunção hipocampal não é a única fonte de desenvolvimento anormal na SD. Além disso, precisamos analisar se o déficit LTM no DS está na codificação, armazenamento ou recuperação. Encontramos muito poucas evidências de declínio cognitivo na faixa etária considerada aqui. Participantes mais velhos e mais jovens com SD tiveram desempenho semelhante em relação aos controles com idade mental. A única exceção foi uma tendência a um déficit crescente com a idade em uma medida do hipocampo. Portanto, temos poucas evidências de que a disfunção hipocampal aumenta nessa faixa etária principalmente de adolescentes. Conseqüentemente, mais pesquisas são necessárias com amostras mais jovens e mais velhas do que a presente pesquisa para identificar quando a disfunção hipocampal começa na SD e quando ela acelera (presumivelmente na idade adulta). Também precisamos de pesquisas que comparem diretamente o tempo de desenvolvimento dos declínios em vários domínios: idade mental, linguagem e funções do hipocampo. Embora as etiologias 60 adquiridas, como a anóxia, possam produzir dano hipocampal e amnésia resultante na infância, assim como acontece com os adultos, um perfil amnésico é raro entre as deficiências de desenvolvimento. O único outro transtorno de desenvolvimento neurológico conhecido com disfunção hipocampal é a esquizofrenia. Entre as síndromes de retardo mental estudadas, a SD é a única que apresenta disfunção hipocampal. No entanto, nossos resultados principalmente nulos na medidade memória ecológica indicam que a amnésia em SD é menos grave do que aquela produzida por etiologias adquiridas em crianças (por exemplo, os pacientes estavam prejudicados na memória ecológica), embora muitos de nossos itens de memória ecológica (por exemplo, nome da mãe) dependia de memórias semânticas superaprendidas em vez de memória episódica. Talvez mais problemas em crianças com SD sejam detectados em uma medida de memória ecológica melhor. As medidas de cada domínio usado neste estudo foram selecionadas para explorar a função neuropsicológica central de seu domínio e a maioria foi validada por estudos anteriores de neuroimagem funcional ou lesão. Nossa descoberta de uma dissociação consistente entre os domínios, apesar das diferentes características de superfície das medidas dentro de um domínio, é difícil de explicar, a menos que haja uma diferença cognitiva entre as medidas usadas para cada domínio. A hipótese de disfunção hipocampal específica na SD pode ser testada por: (a) experimentos cognitivos que manipulam um único componente cognitivo associado exclusivamente a cada região do cérebro, (b) 61 estudos de neuroimagem funcional de cada região do cérebro em indivíduos com SD, ou (c ) um estudo que combina essas duas abordagens. Modelos de redes neurais do córtex pré-frontal e hipocampo identificaram operações cognitivas, memória de trabalho baseada em ativação e ligação de contexto, respectivamente, que são exclusivas para cada estrutura (O'Reilly e Munakata, 2000), permitindo assim tais experimentos. Claramente, mais trabalho é necessário para testar rigorosamente a hipótese hipocampal de SD que é apoiada pelos resultados. Além disso, estudos futuros de SD são necessários para determinar (a) quão cedo no desenvolvimento a disfunção hipocampal específica aparece em humanos com SD e (b) quais outras estruturas cerebrais (por exemplo, cerebelo) contribuem para a neuropsicologia da SD. 62 Epílogo ossa revisão da literatura de neuroimagem pediátrica com síndrome de Down revelou vários achados importantes. Primeiro, o volume total sanguíneo (TBV ou do inglês total Blood Volume) na síndrome de Down é menor no geral. Este achado é replicado de forma consistente na literatura e é importante considerar ao interpretar outras diferenças morfométricas. Em segundo lugar, na infância, os volumes de matéria cinzenta e matéria branca são menores em relação aos controles nornais. Terceiro, as reduções volumétricas são notadas para todos os lobos, consistentes com a natureza distribuída do funcionamento intelectual e da linguagem. No entanto, apenas as reduções nos volumes lobares frontais matéria branca sobrevivem aos ajustes para microcefalia geral. Por último, consistente com a memória explícita e deficiências motoras associadas à síndrome de Down, reduções volumétricas no hipocampo e cerebelo foram observadas em vários estudos. A síndrome de Down (SD) é a condição cromossômica autossômica que apresenta uma prevalência mais alta (1 em 800 a 1000 nascidos vivos). Portanto, seu estudo tem um grande impacto no campo dos transtornos do desenvolvimento e, particularmente, no campo da deficiência intelectual. Na verdade, esta condição cromossômica constitui aproximadamente el 25% dos casos de deficiência intelectual. A revisão dos dados N 63 biológicos que a definem pode ajudar a compreender as complexas relações entre genes, características neuroanatômicas, neuroquímicas e neuropsicológicas em relação à SD. Nesse sentido, seu conhecimento pode servir para desenhar procedimentos diagnósticos e intervenções psicopedagógicas e farmacológicas mais adequadas às suas características em cada momento e, portanto, mais eficazes. Em particular, estudos genéticos têm mostrado que a superexpressão tanto de genes isolados quanto de conjuntos de genes de HSA21, bem como sua interação com outros genes, está relacionada ao aparecimento de algumas características fenotípicas de pessoas com SD. Da mesma forma, levando em consideração os achados de estudos neuroanatômicos e neuroquímicos, revela-se que diferenças nos mecanismos neurais em nível químico produzem alterações nos processos de desenvolvimento do cérebro, que por sua vez levam a alterações neuroanatômicas. Poderíamos até dar um passo adiante para incorporar a essa consideração as abordagens trazidas por alguns estudos neurobiológicos sobre a SD. 64 Bibliografia consultada B BLETSCH, A.; MANN, C.; ANDREWS, D. S.; DALY, E.; TAN, G. M. Y.; MURPHY, D. G. M.; ECKER, C. Down syndrome is accompanied by significantly reduced cortical grey–white matter tissue contrast. Hum Brain Mapp., v. 39, n. 10, p. 4043–4054, 2018. C COHEN, J. Statistical power analysis for the behavioral sciences. Hilsdale, NJ: Lawrence Earlbaum Associates. 1988. F 65 FERNÁNDEZ-ALCARAZ, C.; CARVAJAL-MOLINA, F. Cytogenetic and Neurobiological Advances in Down syndrome. Anales de psicología, v. 30, n. 1, p. 346-354, 2014. H HAMNER, T.; UDHNANI, M. D.; OSIPOWICZ, K. Z.; LEE, N. R. Pediatric brain development in Down syndrome: a field in its infancy. J Int Neuropsychol Soc., v. 24, n. 9, p. 966–976, 2018. M MIGUEL, F. Escola de postura e os estudos sobre o sistema límbico e a postura. Disponível em: < https://www.escoladepostura.com.br/main.asp?link= noticia&id=303 > Acesso em: 21 out. 2020. O 66 O'REILLY, R. C.; MUNAKATA, Y. Computational explorations in cognitive neuroscience. Cambridge, MA: MIT Press. 2000. P PENNINGTON, B. F.; MOON, J.; EDGIN, J.; STEDRON, J.; NADEL, L. The Neuropsychology of down Syndrome: evidence for hippocampal dysfunction. Child Development, n. 74, pp. 75-93, 2003. 67