Fisk Hjertefusjon kan holde nøkkelen til NFLs hjerneskadeproblem

Traumatiske hjerneskade i NFL er rutinemessige og forårsaker kognitive problemer nedover linjen, inkludert kronisk traumatisk encefalopati, en degenerativ tilstand som kan forårsake depresjon, aggresjon og demens. Medisinske forskere arbeider med løsninger for å redusere de langsiktige effektene av traumatisk hjerneskade på idrettsutøvere og andre personer i høyrisikobeslutninger som militærtjenestemenn, men disse løsningene er sannsynligvis fortsatt mange år unna. For å få et bedre håndtak på problemet, ser medisinske forskere på en uventet art for løsninger.

En av de største problemene med hjerneskader hos mennesker er at når hjernens nerveceller dør, regenererer de ikke vanligvis. Men det er ikke sant for alle dyrene: I et papir publisert tirsdag i tidsskriftet eNeuro, et team av forskere ved W.M. Keck Science Center viste at sebrafisken (Danio rerio) regenererer hjerneceller etter mild traumatisk hjerneskade - også kjent som hjernerystelse - og utforsket deres mekanismer for å gjøre det, i håp om at de kunne finne paralleller i den menneskelige hjerne.

I undersøkelsen undersøkte forskerne hvordan fisken oppførte seg etter en mild traumatisk hjerneskade, og samtidig undersøkte de hvilke gener som var aktive i skadegjenvinningsperioden, i håp om å finne ut hvilke gener som var korrelert med nevrongenvekst.

For å gi fiskene hjernerystelser, legger forskerne sebrafisken inn i en enhet hvis eneste formål er å gi en fisk en mild traumatisk hjerneskade ved å slippe et kulelager på hodet. Fisk er bedøvet for denne prosedyren, men når de gjenoppretter fra slaget, viser de et klassisk tegn på hjernerystelse: vanskeligheter med å navigere romlige problemer. Zebrafish navigerer vanligvis på skolene for å unngå rovdyr og forbedrer deres evne til å samle mat - en oppførsel de vanligvis gjør ganske naturlig. De som hadde fått hjernerystelse, hadde imidlertid problemer med å huske hvordan de skulle vende tilbake til sine shoaling jevnaldrende. Mennesker og andre dyr utviser romlige vanskeligheter etter traumatisk hjerneskade også.

Etter tre uker, da fisken syntes å ha fått mest mulig ut av deres skader, drepte forskerne fisken og sekventerte deres RNA for å finne ut hvilke gener som var knyttet til veksten av nye nevroner. Dataene pekte på flere gener - hvilke tidligere grupper allerede hadde preget av identitet og funksjon - men det som gjør denne studien forskjellig er at den viser en klar sammenheng mellom genuttrykksmønstre og utvinning fra traumatisk hjerneskade. Disse resultatene, forfatterens notat, ligner resultatene av lignende studier utført på voksne gnagere.

Det kan høres rart ut for at forskere skal studere fiskhjerner som en måte å forstå menneskelige hjerner på, men faktisk sebrafisk og menneskelige hjerner deler noen overraskende likheter. Om lag 70 prosent av humane gener har minst ett gen som utfører samme eller lignende funksjon i en sebrafisk, forfatterens notat, og i denne studien har den genetiske linjen av sebrafisk forskerne brukt et genom som er særlig lik det for mennesker.

Denne studien har kanskje ikke gitt noen spesielt virkningsfulle resultater ennå, men jo mer vi vet om hvordan hjernen kan komme seg fra traumatisk hjerneskade, jo nærmere kommer vi til å kunne hjelpe mennesker som har rammet hjerneskade. Kanskje genterapier kan hjelpe oss med å etterligne visse elementer av neuroregenerasjon som zebrafish-displayet. Og selv om NFL har vært notorisk bak tiden når det gjelder å akseptere vitenskapelig bevis, har de begynt å ta en aktiv rolle i å oppmuntre til forskning på hjerneskade.

Abstrakt: Mild traumatisk hjerneskade (mTBIs) er en av de mest utbredte nevrologiske lidelsene; Likevel er mennesker sterkt begrenset i deres evne til å reparere og regenerere vevpostskade i sentralnervesystemet (CNS). Imidlertid opprettholder sebrafisk (* Danio rerio) den bemerkelsesverdige evnen til å gjennomføre fullstendig og funksjonell nevrogenerering som en voksen. Vi ønsker å utvide kunnskapen om de kjente mekanismene for nevrogenerering ved å analysere de differensielt uttrykte gener (DEG) i en ny voksen sebrafiskmodell av mTBI. I denne studien ble en gnagerviktdropsmodell av mTBI tilpasset den voksne sebrafisken. En minnetest viste betydelige underskudd i romlig minne i mTBI-gruppen. Vi identifiserte DEG på 3 og 21 dager etter skade (dpi) gjennom RNA-sekvensanalyse. De resulterende DEGene ble kategorisert i henhold til gen ontologi (GO) kategorier. Ved 3 dpi GO-kategorier besto av toppskaderesponsveier. Signifikant, ved 21 dpi bestod GO-kategorier av neuroregenerasjonsveier. Til slutt bekrefter disse resultatene en ny sebrafiskmodell av mTBI og belyser signifikante DEGer av interesse for CNS-skade og nevrogenerering.