Ribe Concussions lahko drži ključ za NFL's Brain Injury Problem

Traumatske poškodbe možganov v NFL so rutinske in povzročajo kognitivne težave navzdol, vključno s kronično travmatsko encefalopatijo, degenerativnim stanjem, ki lahko povzroči depresijo, agresijo in demenco. Medicinski raziskovalci delajo na rešitvah za zmanjšanje dolgoročnih učinkov travmatičnih poškodb možganov na športnike in druge ljudi v visoko tveganih poklicih, kot so pripadniki vojaške službe, vendar so te rešitve verjetno še nekaj let. Da bi bolje razumeli to vprašanje, medicinski raziskovalci iščejo nepričakovane vrste za rešitve.

Eden od največjih težav pri poškodbah možganov pri ljudeh je, da ko živčne celice umrejo, se ponavadi ne obnavljajo. Vendar to ne velja za vse živali: V članku, objavljenem v torek v časopisu eNeuro, skupina raziskovalcev pri W.M. Znanstveni center Keck je pokazal, da riba zebrice (Danio rerio) regenerira možganske celice po blagi travmatični poškodbi možganov - znani tudi kot pretres možganov - in preučila njihove mehanizme za to, v upanju, da bodo našli možne vzporednice v možganih.

V študiji so raziskovalci preučevali, kako so se ribe obnašale po blagi travmatični poškodbi možganov, hkrati pa so raziskovali, kateri geni so bili aktivni med obdobjem okrevanja poškodb, v upanju, da bodo ugotovili, kateri geni so povezani z obnavljanjem nevronov.

Da bi dobili ribe pretresov, znanstveniki dal cebrice v napravo, katere edini namen je, da ribi blage travmatične poškodbe možganov z padcem žogo, ki nosi na glavo. Za ta postopek se ribe anestezirajo, ko pa si opomorejo od udarca, kažejo klasičen znak pretresov: težave pri vodenju prostorskih problemov. Zebrafis običajno pluje v šolah, da bi se izognili plenilcem in izboljša njihovo sposobnost zbiranja hrane - obnašanje, ki ga običajno počnejo povsem naravno. Tisti, ki so dobili udarce, pa so se težko spomnili, kako se vrniti k svojim vrstnikom. Tudi ljudje in druge živali imajo po travmatski poškodbi možganov prostorske težave.

Po treh tednih, ko se je zdelo, da so se ribe v glavnem opomogle od poškodb, so raziskovalci ubili ribe in sekvencirali njihovo RNA, da bi ugotovili, kateri geni so povezani z rastjo novih nevronov. Podatki so pokazali na več genov - ki so jih prejšnje skupine že označevale glede na identiteto in funkcijo - toda ta študija je drugačna od tega, da kaže jasno povezavo med vzorci izražanja genov in okrevanjem od travmatske poškodbe možganov. Avtorji ugotavljajo, da so ti rezultati podobni rezultatom podobnih študij na odraslih glodalcih.

Morda se sliši nenavadno, da znanstveniki preučujejo ribje možgane kot način za razumevanje človeških možganov, toda v resnici imajo zebra in človeški možgani nekaj presenetljivih podobnosti. Približno 70 odstotkov človeških genov ima vsaj en gen, ki opravlja enako ali podobno funkcijo v cebrici, ugotavljajo avtorji, in v tej študiji ima genetska linija cebrice, ki so jo raziskovalci uporabljali, genom, ki je posebej podoben človeškemu.

Ta študija morda še ni prinesla še nobenih konkretnih rezultatov, vendar bolj kot vemo o tem, kako se možgani okrevajo zaradi travmatičnih poškodb možganov, bližje bomo tem, da bomo lahko pomagali ljudem, ki so utrpeli poškodbe možganov. Morda bi nam genske terapije lahko pomagale oponašati določene elemente nevroregeneracije, ki jo prikažejo cebrice. In čeprav je bila NFL znano za časom, ko gre za sprejemanje znanstvenih dokazov, so začeli aktivno sodelovati pri spodbujanju raziskav o možganskih poškodbah.

Izvleček: Blaga travmatska poškodba možganov (mTBI) je ena najbolj razširjenih nevroloških motenj; vendar pa so ljudje zelo omejeni v svoji zmožnosti, da popravijo in regenerirajo poškodbe tkiva centralnega živčnega sistema (CNS). Vendar pa cebrica (* Danio rerio) ohranja izjemno sposobnost popolne in funkcionalne neuroregeneracije kot odrasle osebe. Želimo razširiti znanje o znanih mehanizmih nevroregeneracije z analiziranjem diferencialno izraženih genov (DEG) v novem modelu mTBI za odrasle odrasle. V tej študiji se je model mTBI za zmanjšanje telesne mase pri glodalcih prilagodil odraslim zebrafam. Test spomina je pokazal pomembne pomanjkljivosti v prostorskem spominu v skupini mTBI. Nato smo identificirali DEG po 3 in 21 dneh po poškodbi (dpi) z analizo sekvenciranja RNA. Nastale DEG smo kategorizirali po kategorijah genske ontologije (GO). Pri 3 dpi GO so bile kategorije sestavljene iz poti odgovora na poškodbo vrha. Pri 21 dpi je bilo značilno, da so GO kategorije vsebovale nevroenergetske poti. Na koncu ti rezultati potrjujejo nov model mTBI zebrice in pojasnjujejo pomembne DEG, ki so zanimivi za poškodbe CNS in nevroenergijo.