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CURSO DE BIOMEDICINA Amanda Winck Andressa Thomas Ângelo Gabriel Kretzmann Rossa Bruna Menezes Martins Myllena de Oliveira Duering ESCLEROSE MÚLTIPLA Santa Cruz do Sul 2024 Amanda Winck Andressa Thomas Ângelo Gabriel Kretzmann Rossa Bruna Menezes Martins Myllena de Oliveira Duering ESCLEROSE MÚLTIPLA Projeto Integrador apresentado ao Módulo de Fundamentos do Adoecimento Humano da Universidade de Santa Cruz do Sul, orientado pelas Professoras Aline Daniele Schuster, Danielly Joani Bulle e Lia Gonçalves Possuelo. Santa Cruz do Sul 2024 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO............................................................................................................................. 4 2 OBJETIVOS.................................................................................................................................. 4 2.1 OBJETIVO GERAL.....................................................................................................................4 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.......................................................................................................4 3 DESENVOLVIMENTO................................................................................................................5 4 CONSIDERAÇÕES FINAIS......................................................................................................11 5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...................................................................................... 13 6 ANEXOS...................................................................................................................................... 14 1 INTRODUÇÃO Em 1868, o neurologista e cientista Jean Martin Charcot introduziu ao mundo uma nova doença do sistema nervoso central, a esclerose múltipla (EM) (ZALAC, 2018). A EM é uma doença autoimune que provoca inflamação e desmielinização dos axônios dos nervos, afetando gravemente o sistema nervoso central. Esta condição se destaca como uma das causas mais comuns de incapacidade neurológica crônica em adultos jovens, geralmente entre 30 e 40 anos de idade (MOREIRA, 2000). O interesse por esta temática se intensificou ao observarmos a proximidade entre a faixa etária mais afetada pela EM e a idade dos acadêmicos da UNISC. Esse contexto despertou curiosidade e a necessidade de aprofundamento no estudo da doença, especialmente em relação ao seu desenvolvimento e mecanismos subjacentes. É evidente que, para melhor compreender a esclerose múltipla e buscar formas mais eficazes de tratamento e prevenção, é crucial investigar detalhadamente o papel do sistema imunológico no desencadeamento da doença e os processos que a perpetuam. Diante disso, a realização deste estudo se justifica pela necessidade de contribuir para o avanço do conhecimento científico sobre a esclerose múltipla, com um enfoque nos mecanismos imunológicos e fisiopatológicos. Ao compreender melhor esses aspectos, espera-se que novas estratégias terapêuticas possam ser desenvolvidas, bem como métodos de diagnóstico mais precisos, que contribuam para o manejo eficaz da doença. Portanto, o presente trabalho tem como objetivo principal analisar os aspectos relacionados ao sistema imunológico e à fisiopatologia da esclerose múltipla, proporcionando uma visão abrangente dos processos que levam ao desenvolvimento da doença e das possíveis intervenções que podem ser aplicadas para mitigar seus efeitos. 2 OBJETIVOS 2.1 Objetivo Geral: Analisar os principais aspectos imunológicos e fisiopatológicos envolvidos na esclerose múltipla. 2.2 Objetivos específicos: Explorar os mecanismos imunológicos relacionados à esclerose múltipla; Caracterizar os processos fisiopatológicos da doença; Avaliar as diferentes abordagens terapêuticas disponíveis para o tratamento da esclerose múltipla. 3 DESENVOLVIMENTO Segundo dados do Ministério da Saúde, publicados na Portaria Conjunta nº 1, de 13 de junho de 2022, a esclerose múltipla (EM) geralmente afeta adultos jovens, dos 20 aos 50 anos de idade, com pico aos 30 anos, sendo inusual quando se inicia fora dessa faixa etária. Em média, acomete com frequência duas vezes maior mulheres e apresenta menor incidência na população afrodescendente, oriental e indígena. Estima-se que, no mundo, o número de pessoas que possuem EM esteja entre 2,0 e 2,5 milhões. A EM é desigualmente distribuída nas regiões do planeta, haja vista que a prevalência e a incidência tendem a aumentar com a latitude, tanto ao norte quanto ao sul da linha do equador, sendo mais alta na Europa e América do Norte e mais baixa na região da África Subsaariana e na Ásia Oriental. Fatores ambientais podem estar relacionados a essa diferença. O Brasil apresenta uma prevalência média de 8,69/100.000 habitantes, e, assim como no mundo, a prevalência varia de acordo com a região de residência do paciente, sendo menor no Nordeste - 1,36 por 100 mil habitantes, e maior na região Sul - 27,2 por 100 mil habitantes. (BRASIL, 2022). Os estudos de prevalência de EM no Brasil mostram heterogeneidade considerável (I²¼99.2; τ²¼0.61; po0.001). Uma correlação positiva entre a latitude da localização do estudo e a prevalência da doença (r 2 ¼ 0.54; p ¼ 0.02). A figura 1 evidencia a tendência crescente na prevalência de EM. A linha pontilhada indica a regressão contínua e linear que evidencia o aumento da taxa de prevalência em relação a latitude. O diâmetro dos círculos que representam cada estudo são inversamente proporcionais aos desvios padrões de erro na meta-regressão. Quanto maiores os círculos, mais influentes eles são na meta-regressão. Já a figura 2 mostra a prevalência de EM no Brasil com correspondentes a intervalos de confiança de 95% nos estudos individuais e baseados no modelo de efeitos randômicos. Os resultados identificaram uma prevalência geral de 8.69 (95% CI: 6.0–12.6) por 100,000 habitantes. A meta-regressão simples ressaltou a associação entre a prevalência de EM e a latitude do local de estudo (OR¼1.09; 95% CI: 1.04–1.14), composição étnica (% Brancos) (OR¼1.03; 95% CI: 1.01– 1.05) e clima. ( PEREIRA, 2015). Fig. 1: Correlação entre a prevalência de EM versus a latitude da localização dos estudos. Fig. 2 : Prevalência de EM no Brasil com intervalo de 95% de confiança. A esclerose múltipla é uma das causas mais comuns de incapacidade neurológica crônica em adultos jovens. Através de um estudo retrospectivo, foram avaliadas características epidemiológicas, formas de apresentação, manifestações clínicas, evolução e o grau de incapacitação física da esclerose múltipla em 302 pacientes. A média de idade dos pacientes foi 37,7 anos e a relação entre os gêneros foi 3,13F:1M. A média de idade no início da doença foi 29,6 anos. Duzentos e oitenta e três pacientes eram brancos (94%), 15 negros (5%) e 4 amarelos (1%). Duzentos e vinte pacientes (72%) apresentaram forma clínica tipo remitente-recorrente. Oitenta e dois pacientes (28%) apresentaram a forma progressiva (50% forma secundária e 50% forma primariamente progressiva). Os sintomas iniciais mais comuns foram sensitivos (31,7%) e ópticos (26,8%). Em relação aos sintomas evolutivos predominavam os sintomas piramidais (72,5%) e os medulares (64,9%). A média do escore do EDSS final foi 3,37 e a do NRS foi 85,17. O índice anual de surtos foi 0,45. Nossos achados coincidem com os da literatura mundial, e ressaltam que 60 pacientes (19,8%) apresentavam esclerose múltipla de forma benigna de valor prognóstico. (MOREIRA, 2000). Os sintomas iniciais mais comuns foram: sensitivos (31,7%), ópticos (26,8%), piramidais (17,8%), medulares (16,5%), de tronco encefálico (13,5%) e cerebelares (5,9%). Os sintomas evolutivos caracterizavam-se por sintomas piramidais (72,5%), medulares (64,9%), sensitivos (57,6%), ópticos (53,9%), cerebelares (33,4%) e de tronco encefálico (31,7%). A média do Expanded Disability Status Scale (EDSS) inicial dos pacientes foi 3,23 e do EDSS final foi 3,37. A média do NeurologicRating Scale (NRS) inicial dos pacientes foi 87,62 e do NRS final foi 85,17. O índice de anual de surtos foi 0,45. (MOREIRA, 2000). A fisiopatologia dos sintomas e sinais na esclerose múltipla (EM) é um tópico pouco divulgado apesar da sua importância na abordagem dos doentes. Descrevem-se os mecanismos subjacentes aos défices neurológicos nas fases de surto e progressivas, realçando os componentes inflamatório e neurodegenerativo, especialmente desmielinização, lesão axonal e alterações da condução. Serão igualmente referidos os sintomas transitórios explicados pelo fenômeno de Uhthoff, a produção de sintomas positivos, como as parestesias e o sinal de Lhermitte por hiperexcitabilidade axonal e interações efáticas, e o desenvolvimento de sintomas corticais. Apresentam-se os diversos processos de reparação neural e de recuperação funcional nas fases de remissão, como a remielinização e as alterações adaptativas por neuroplasticidade. O conhecimento dos mecanismos que produzem os sintomas da EM realça o papel das terapêuticas sintomáticas e de reabilitação na melhoria do bem-estar dos doentes. (SÁ, 2012). Inflamação: Inflamação pode ser suficiente para provocar déficits clínicos significativos sem a desmielinização. O reconhecimento que componentes inflamatórios são capazes de revelar sintomas clínicos que derivam do conhecimento de que o primeiro evento nas novas lesões, localizadas em áreas clinicamente eloqüentes relacionadas a recidivas, é o aparecimento de marcadores inflamatórios após a ruptura focal da barreira hematoencefálica (BHE). Algumas substâncias liberadas na formação de uma nova lesão têm sido apontadas como mediadoras das consequências biofísicas da inflamação, levando ao comprometimento transitório ou bloqueio da condução nervosa, como citocinas, óxido nítrico (ON) e anticorpos contra canais iônicos. Além disso, citocinas pró-inflamatórias - fator de necrose tumoral (TNF)-alfa e interferon gama - podem estimular a formação da forma induzível da enzima óxido nítrico sintetase com posterior liberação de ON, que é um mediador do bloqueio axonal, principalmente em axônios afetados pela desmielinização. Acredita-se que os mediadores inflamatórios bloqueiem a condução axonal por uma variedade de mecanismos que afetam os canais iônicos, particularmente os canais de sódio, e a produção de energia mitocondrial . Além disso, a quebra da BHE também pode induzir alterações na eletrofisiologia dos axônios devido ao vazamento de líquidos e substâncias que alteram a composição dos espaços extracelulares que banham as fibras nervosas. Se a resposta inflamatória pode levar a sintomas neurológicos por si só ou necessita da coexistência de desmielinização ainda é questão de debate. (SÁ, 2012). Desmielinização: O dano à mielina na esclerose múltipla é caracteristicamente segmentar, resultando na perda de todo o entrenó da mielina, e ocorre nas lesões típicas da substância branca, bem como nas lesões corticais. Na desmielinização segmentar, a condução falha especificamente no local da lesão, enquanto as partes não afetadas do axônio em ambos os lados da lesão continuam a conduzir normalmente. Como o dano à bainha de mielina elimina o isolante dos segmentos internodais, o fluxo de corrente axonal é localmente interrompido e curto-circuitado através das porções descobertas do axônio; entretanto, como a densidade dos canais de sódio no axolema abaixo da bainha de mielina internodal é baixa, a propagação do impulso é inibida, levando a um fluxo de corrente muito mais lento ou à sua interrupção. A propagação adicional do potencial de ação é bloqueada devido à exposição de canais de potássio dependentes de voltagem normalmente restritos aos entrenós. Foi relatada uma redistribuição anormal de canais de sódio em axônios desmielinizados, tanto em modelos experimentais quanto em lesões de EM, com perda de agregados nodais e aparecimento de expressão difusa ao longo das porções desnudas do axônio. Dado o elevado fator de segurança para transmissão, a desmielinização geralmente não é crítica em pequenas porções dos axônios (1 ou 2 internódios), enquanto em segmentos mais longos a corrente tende a fluir por propagação contínua. A falha de condução também pode ser causada pelo afinamento parcial da mielina ao longo do entrenó e pode ser ainda mais marcante na perda de mielina na região paranodal. (SÁ, 2012). Dano Axonal: A ocorrência de dano axonal na EM é uma observação antiga descrita por Charcot, que tem sido revisitada e firmemente apoiada nos últimos anos. O espectro do dano axonal pode variar desde um efeito funcional e temporário como resultado de edema durante recaídas até uma transação de fibras provocando sequelas neurológicas persistentes. Danos axonais acentuados podem ser encontrados nos estágios iniciais da doença e a lesão axonal aguda se correlaciona com células inflamatórias. Durante uma nova recaída, os estímulos prejudiciais diretos aos axônios incluem anticorpos específicos do axônio mais complemento, perforina de células T CD8, células T CD4 específicas de mielina, ON, metaloproteinases de matriz e glutamato. Além de sofrerem os efeitos da lesão da mielina nas porções desmielinizadas, os axônios também podem ser lesados diretamente nas regiões nodal e perinodal, esta última incluindo os paranódios e os justaparanódios. Esses domínios nodais e perinodais podem ser prejudicados pelos efeitos da inflamação e do inchaço axonal, levando à perda axonal direta e precoce, mesmo na ausência de desmielinização. O alargamento nodal é suficiente para bloquear a condução. Alguns autores sugerem que a junção axoglial nos paranodos, que compreendem as proteínas de adesão axonal Caspr e contactina, é uma área de particular vulnerabilidade durante os estágios iniciais do dano tecidual e enfatizam a possibilidade de antígenos axogliais serem alvos de autoimunidade na EM e agirem como indutores de desmielinização. Além disso, há uma maior vulnerabilidade axonal devido à mielina danificada e à desmielinização, porque quando o axônio é desprovido de mielina há uma redistribuição dos canais nodais de sódio que podem manipular as funções e a sobrevivência dos axônios. (SÁ, 2012). Disfunção das células da glia: Além disso, há evidências de que a disfunção das células gliais pode influenciar as propriedades de condução dos axônios. Assim, as alterações astrocíticas não apenas perturbam a integridade da BHE, mas também podem prejudicar a organização dos canais iônicos ao longo da membrana axonal, e a lesão oligodendrocítica perturba o papel trófico das bainhas de mielina, prejudicando ainda mais as junções axogliais nos paranódios. (SÁ, 2012). Ao contrário dos sintomas neurológicos negativos acima mencionados, alguns pacientes com EM apresentam alterações espontâneas sentimentos motores e, mais frequentemente, sensoriais, que são conhecidos como sintomas positivos: parestesias/disestesias, dor neuropática, neuralgia do trigêmeo, sensações desencadeadas, dor paroxística manifestações (espasmos musculares tônicos, prurido paroxístico, mioquimia facial, disartria episódica) e movimento induzido sensações (fosfenos visuais, fenómeno de Lhermitte). (SÁ, 2012). A esclerose lateral amiotrófica (ELA) é a doença prototípica do neurônio motor em adultos. A doença é caracterizada pela degeneração dos neurônios motores superiores e inferiores, levando à fraqueza muscular progressiva e atrofia. Os pacientes geralmente morrem de 3 a 5 anos após o início dos sintomas devido a insuficiência respiratória. A maioria dos pacientes com ELA (90%) tem doença esporádica (ELAf) sem histórico familiar conhecido, enquanto os 5-10% restantes são chamados de ELA familiar (ELAf) porque a doença se segrega em outros parentes afetados. A base genética da ELA está agora bem caracterizada. fALS é considerada uma doença monogênica com mais de 20 genes distintos já associados. Em contraste, a ELA monogênica é rara; a maioria dos pacientes realmente secomporta como condições oligo ou poligênicas. A maioria dos subtipos monogênicos de ELA segregam como traços autossômicos dominantes e são causados por variantes missense com ganho de função (levando ao dobramento e agregação anormal de proteínas). Terapias avançadas baseadas em genes estão chegando à área clínica da ELA. Essencialmente, todos os medicamentos em desenvolvimento têm como alvo um dos genes conhecidos por estarem associados à ELAf. SOD1 foi o primeiro gene identificado na ELAF em 1993. Por esse motivo, é o gene líder quando se trata de desenvolvimento clínico de medicamentos. Outros genes como C9orf72, FUS e ATXN2 também foram explorados recentemente. (ZANOTELI, 2024). SOD1-ALS: Tofersen é um oligonucleotídeo antisense (ASO) administrado por via intratecal todos os meses que tem como alvo os alelos SOD1 de tipo selvagem e mutante. Ele foi testado em um ensaio clínico de fase 3 que recrutou 72 pacientes em uma proporção de tratamento de 2:1 versus placebo. Eles foram acompanhados durante 24 semanas usando o declínio na pontuação da Escala de Avaliação Funcional da Esclerose Lateral Amiotrófica (ALSFRS), que foi a principal medida de eficácia. Nesse período, a droga resultou em um declínio significativo nas concentrações de SOD1 no líquido cefalorraquidiano e na concentração plasmática de cadeias leves de neurofilamentos, um marcador de degeneração axonal. Além disso, os efeitos secundários graves relacionados com o medicamento foram pouco frequentes (7%). Apesar disso, o estudo não atingiu o seu objetivo primário de eficácia na fase controlada por placebo. No entanto, dados de acompanhamento prolongados da fase de extensão aberta revelaram uma clara tendência positiva em relação ao tratamento. A combinação desses resultados permitiu a aprovação regulatória do tofersen para tratar pacientes com ELA-SOD1 nos EUA em 2023. Há um estudo em andamento com foco em portadores pré-sintomáticos de mutações na SOD1 tratados com tofersen e acompanhados em longo prazo. O GT também foi explorado em SOD1-ELA. Em 2020, Mueller e colaboradores relataram dois pacientes com ELA-SOD1 e progressão rápida que foram submetidos a GT.15 O produto experimental foi administrado IT. AAVrh10 foi o vetor, e o transgene codificou um microRNA direcionado ao mRNA de SOD1. O primeiro paciente tratado não recebeu imunossupressão prévia, por isso desenvolveu meningorradiculite grave e nenhuma alteração óbvia na progressão foi observada. Amostras post-mortem da medula espinhal deste paciente confirmaram o silenciamento de SOD1. Em contraste, o segundo paciente recebeu esteróides intravenosos pré-GT, e o curso foi surpreendentemente diferente, permanecendo estável ao longo de 70 semanas (pontuações ALSFRS). Estes são resultados encorajadores e outros grupos estão agora a seguir uma abordagem semelhante para tratar este subtipo monogênico de ELA. (ZANOTELI, 2024). 4 CONSIDERAÇÕES FINAIS De maneira geral, o desenvolvimento do projeto se deu de forma conjunta entre todos os integrantes. Acreditamos que o trabalho em equipe e designação de tarefas foram partes cruciais no decorrer das atividades do grupo, além disso o planejamento e a comunicação, que são características intrínsecas do trabalho em grupo, foram sempre muito presentes durante o decorrer do trabalho. Dentre os desafios que foram enfrentados se destaca, a dificuldade com a organização de horários, uma vez que todos os integrantes trabalham durante a semana, o que acarretou na dificuldade de encontros em grupo, contudo o desafio foi superado com boa comunicação do grupo, designação de tarefas e o trabalho conjunto em diferentes horários. Como grupo concordamos que é essencial para a formação completa de profissionais da saúde a realização de trabalhos de pesquisa, uma vez que a curiosidade é uma característica importante para o profissional biomédico. Módulos que contém esse tipo de metodologia agregam muito ao desenvolvimento acadêmico. A integração de diferentes professoras é um aspecto diferente desse módulo em específico, sabemos que essa característica traz consigo a multidisciplinaridade, porém em alguns momentos acaba por dificultar o aprendizado, uma vez que as metodologias de cada professora diferem, os acadêmicos necessitam adaptar-se rapidamente cada vez que ocorre a troca de professora dentro do mesmo semestre. Amanda Winck: Andressa Thomas: “Realizar esse trabalho foi uma oportunidade de aprendizado e crescimento, tanto individual quanto em grupo. Tive a chance de explorar um tema de grande importância, como a esclerose múltipla, o que me proporcionou um aprofundamento no assunto. Apesar dos desafios enfrentados, como a necessidade de equilibrar os prazos com outras obrigações, permaneci dedicada e organizada, o que me permitiu contribuir de forma constante para o progresso do projeto.” Ângelo Gabriel Kretzmann Rossa: “Acredito que minha participação foi muito bem aproveitada pelo grupo, creio que fui comprometido e realizei minhas tarefas com maestria, a fim de complementar e corroborar para qualidade do trabalho. Essas experiências de desenvolvimento de projetos sempre vêm para agregar na vida profissional, e pessoalmente aprecio fazer projetos de pesquisa, ainda mais sobre temas relevantes como é a esclerose múltipla.” Bruna Menezes Martins: Myllena de Oliveira Duering: 5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BRASIL. Ministério da Saúde. Portaria Conjunta nº 1, de 13 de junho de 2022. Aprova o Protocolo Clínico e Diretrizes Terapêuticas da Esclerose Múltipla. Diário Oficial da União: Seção 1, Brasília, DF, n. 112, p. 156, 15 jun. 2022. 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Disponível em: https://www.scielo.br/j/anp/a/Gx7LW95FkhKXfnWzF3yWPQh/?lang=en Acesso em: 27 de agosto de 2024. 6 ANEXOS Documentos extras complementares. https://doi.org/10.1093/brain/awy287 https://www.scielo.br/j/anp/a/Gx7LW95FkhKXfnWzF3yWPQh/?lang=en