Ryby otrasy môžu držať kľúč k poraneniu mozgu NFL

Traumatické poranenia mozgu v NFL sú rutinné a spôsobujú kognitívne problémy, vrátane chronickej traumatickej encefalopatie, degeneratívneho stavu, ktorý môže spôsobiť depresiu, agresiu a demenciu. Lekárski výskumníci pracujú na riešeniach na zmiernenie dlhodobých účinkov traumatického poranenia mozgu na športovcov a iných ľudí v rizikových profesiách, ako sú členovia vojenskej služby, ale tieto riešenia sú pravdepodobne ešte niekoľko rokov vzdialené. Ak chcete získať lepšie riešenie problému, zdravotnícki výskumníci hľadajú neočakávané druhy riešení.

Jedným z najväčších problémov poranenia mozgu u ľudí je, že keď mozgové bunky mozgu zomrú, zvyčajne sa neobnovujú. To však neplatí pre všetky zvieratá: V novinách publikovaných v utorok v časopise eNeuro tím výskumníkov na W.M. Keck Science Center ukázalo, že zebrafish (Danio rerio) regeneruje mozgové bunky po miernom traumatickom poranení mozgu - tiež známe ako otras mozgu - a preskúmalo ich mechanizmy na to, aby tak urobili, v nádeji, že nájdu paralely v ľudskom mozgu.

V štúdii výskumníci skúmali, ako sa ryby správali po miernom traumatickom poranení mozgu a zároveň skúmali, ktoré gény boli aktívne počas obdobia zotavenia poranenia v nádeji, že zistia, ktoré gény korelujú s opätovným rastom neurónov.

Ak chcete dať rybám otras mozgu, vedci dať zebrafish do zariadenia, ktorého jediným účelom je, aby ryby mierne traumatické poranenie mozgu tým, že upustí guľôčkové ložisko na hlavu. Ryby sú anestetizované pre tento postup, ale keď sa zotavujú z rany, ukazujú klasický znak otrasov mozgu: ťažkosti pri navigácii priestorových problémov. Zebrafish zvyčajne navigovať v školách, aby sa zabránilo predátorom a zlepšiť ich schopnosť zbierať potraviny - správanie, ktoré zvyčajne robia celkom prirodzene. Tí, ktorí dostali otras mozgu, však mali problémy spomenúť si, ako sa vrátiť k svojim vrstovníkom. Ľudia a iné zvieratá vykazujú priestorové ťažkosti aj po traumatickom poranení mozgu.

Po troch týždňoch, keď sa zdá, že sa ryby väčšinou zotavili zo zranení, výskumníci zabili ryby a sekvencovali ich RNA, aby zistili, ktoré gény sú spojené s rastom nových neurónov. Údaje poukazujú na niekoľko génov - ktoré predchádzajúce skupiny už charakterizovali z hľadiska identity a funkcie - ale to robí túto štúdiu inou je, že ukazuje jasnú súvislosť medzi vzormi génovej expresie a zotavením z traumatického poranenia mozgu. Tieto výsledky sú podľa autorov podobné výsledkom podobných štúdií uskutočnených na dospelých hlodavcoch.

To môže znieť divne pre vedcov, aby študovali rybie mozgy ako spôsob, ako pochopiť ľudské mozgy, ale v skutočnosti, zebrafish a ľudské mozgy zdieľajú niektoré prekvapivé podobnosti. Približne 70 percent ľudských génov má aspoň jeden gén, ktorý vykonáva rovnakú alebo podobnú funkciu v zebrafish, autori poznamenávajú, av tejto štúdii, genetická línia zebrafish používaných výskumníkov má genóm, ktorý je obzvlášť podobný tomu u ľudí.

Táto štúdia ešte nepriniesla žiadne konkrétne výsledky, ale čím viac vieme o tom, ako sa mozog môže zotaviť z traumatického poranenia mozgu, tým bližšie sa dostaneme k tomu, aby sme boli schopní pomôcť ľuďom, ktorí utrpeli poškodenie mozgu. Génové terapie by nám mohli pomôcť napodobniť určité prvky neuroregenerácie, ktoré zobrazujú zebrafish. A hoci NFL je notoricky za časmi, pokiaľ ide o prijímanie vedeckých dôkazov, začali sa aktívne podieľať na podpore výskumu poranení mozgu.

abstrakt: Mierne traumatické poranenia mozgu (mTBI) sú jednou z najčastejších neurologických porúch; ľudia sú však vážne obmedzení v schopnosti opraviť a regenerovať tkanivo centrálneho nervového systému (CNS) po poranení. Zebrafish (* Danio rerio) si však zachováva pozoruhodnú schopnosť podstúpiť úplnú a funkčnú neuroregeneráciu ako dospelý. Chceme rozšíriť znalosti o známych mechanizmoch neuroregenerácie analýzou diferencovane exprimovaných génov (DEG) v novom modeli mTBI pre dospelých zebrafish. V tejto štúdii bol model mTBI na zníženie hmotnosti hlodavcov prispôsobený dospelému zebrečkovi. Pamäťový test ukázal významné deficity v priestorovej pamäti v skupine mTBI. Potom sme identifikovali stupne 3 a 21 dní po poranení (dpi) prostredníctvom analýzy sekvencií RNA. Výsledné stupne boli kategorizované podľa kategórií génovej ontológie (GO). Pri 3 dpi GO kategórie pozostávali z ciest reakcie na vrcholové poškodenie. Významne, pri 21 dpi, GO kategórie pozostávali z neuroregeneračných dráh. V konečnom dôsledku tieto výsledky potvrdzujú nový model mTBI zebrafish a objasňujú významné body záujmu v poranení CNS a neuroregenerácii.