Convulsiile de pește pot ține cheia problemei NFL a creierului

Leziunile traumatice ale creierului în NFL sunt rutină și cauzează probleme cognitive pe linie, inclusiv encefalopatia cronică traumatică, o afecțiune degenerativă care poate provoca depresie, agresiune și demență. Cercetătorii medicali lucrează la soluții pentru a diminua efectele pe termen lung ale traumatismului cerebral asupra sportivilor și a altor persoane din profesiile cu risc sporit, cum ar fi membrii serviciului militar, dar aceste soluții sunt, probabil, încă câțiva ani în urmă. Pentru a obține o mai bună mâner pe această problemă, cercetătorii medicali caută o specie neașteptată pentru soluții.

Una dintre cele mai mari probleme cu leziuni cerebrale la om este că odată ce celulele nervoase ale creierului mor, ele nu se regenerează de obicei. Dar acest lucru nu este valabil pentru toate animalele: într-o lucrare publicată marți în jurnal eNeuro, o echipa de cercetatori de la W.M. Centrul științific Keck a arătat că zebrafiul (Danio rerio) regenera celulele creierului dupa leziuni usoare traumatice ale creierului - cunoscuta si sub denumirea de comotie - si a explorat mecanismele lor de a face acest lucru, in speranta ca ar putea gasi paralele in creierul uman.

În cadrul studiului, cercetătorii au analizat modul în care se comporta peștele după un leziuni cerebrale ușoare traumatice și, în același timp, au investigat care gene au fost active în timpul perioadei de recuperare a prejudiciului, în speranța de a afla care genuri au fost corelate cu renașterea neuronilor.

Pentru a da lovituri de pește, oamenii de știință au pus zebrafishul într-un dispozitiv al cărui unic scop este de a da unui pește o leziune ușoară a traumatismei creierului prin căderea unui rulment cu bile pe cap. Peștii sunt anesteziați pentru această procedură, dar când se recuperează de la lovitură, ele prezintă un semn clasic de comoție: dificultate în navigarea problemelor spațiale. Zebrafish navighează în mod obișnuit în școli pentru a evita prădătorii și pentru a-și îmbunătăți capacitatea de a aduna alimente - un comportament pe care îl fac în mod normal destul de natural. Cei care au avut lovituri, totuși, au avut dificultăți în a-și aminti cum să se întoarcă la colegii lor. Oamenii și alte animale prezintă dificultăți spațiale și după traumatisme cerebrale traumatice.

După trei săptămâni, când peștele părea că sa recuperat în mare parte din leziunile lor, cercetătorii au ucis peștii și au secvențiat ARN-ul lor pentru a afla care genuri au fost legate de creșterea noilor neuroni. Datele au evidențiat mai multe gene - care grupuri anterioare le-au caracterizat deja în termeni de identitate și funcție - dar ceea ce face acest studiu diferit este că prezintă o asociere clară între modelele expresiei genetice și recuperarea de la leziuni cerebrale traumatice. Aceste rezultate, notează autorii, sunt similare cu rezultatele studiilor similare efectuate pe rozătoarele adulte.

Ar putea suna ciudat ca oamenii de stiinta sa studieze creierul pestilor ca o modalitate de a intelege creierul uman, dar, de fapt, creierul zebră și creierul uman împărtășesc unele asemănări surprinzătoare. Aproximativ 70% din genele umane au cel puțin o genă care îndeplinește aceeași funcție sau o funcție asemănătoare într-o zebră, notează autorii, iar în acest studiu, linia genetică a zebrafish utilizată de cercetători are un genom foarte similar cu cel al oamenilor.

Este posibil ca acest studiu să nu fi dat încă rezultate deosebit de acționabile, dar cu cât știm mai multe despre modul în care creierul se poate recupera de la traumatisme cerebrale traumatice, cu atât mai aproape ajungem să putem ajuta oamenii care au suferit leziuni cerebrale. Poate că tratamentele genice ne-ar putea ajuta să ne simțim anumite elemente de neuroregenerare pe care le arată zebrafish-ul. Și chiar dacă NFL a fost notoriu în spatele timpurilor când vine vorba de acceptarea dovezilor științifice, acestea au început să joace un rol activ în încurajarea cercetărilor asupra leziunilor cerebrale.

Abstract: Leziunile traumatice ușoare ale creierului (mTBI) sunt una dintre cele mai răspândite tulburări neurologice; totuși, oamenii sunt sever limitați în capacitatea lor de a repara și de a regenera sistemul nervos central (CNS), după răni. Cu toate acestea, zebrafish (* Danio rerio) menține abilitatea remarcabilă de a suferi neuroregenerare completă și funcțională ca adult. Dorim să extindem cunoștințele despre mecanismele cunoscute de neuroregenerare prin analizarea genelor diferențiate exprimate (DEG) într-un nou model de zebrafish adult al mTBI. În acest studiu, un model de picătură cu greutatea rozătoarelor de mTBI a fost adaptat la zebrafish adult. Un test de memorie a arătat deficite semnificative în memoria spațială în grupul mTBI. Apoi am identificat gradele la 3 și 21 de zile după rănire (dpi) prin analiza RNA-secvențiere. Gradele rezultate au fost clasificate în funcție de categoriile de ontologie genetică (GO). La categoriile GO 3 dpi au fost incluse căile de reacție la vârf. În mod semnificativ, la 21 dpi, categoriile GO au constat în căi de neuroregenerare. În cele din urmă, aceste rezultate validează un nou model de zebrafish al mTBI și elucidă grade importante de interes pentru leziunile și neuroregenerarea SNC.