I traumi cranici del pesce possono tenere la chiave del problema di lesioni cerebrali della NFL

Le lesioni cerebrali traumatiche nella NFL sono di routine e causano problemi cognitivi lungo la linea, inclusa l'encefalopatia traumatica cronica, una condizione degenerativa che può causare depressione, aggressività e demenza. Ricercatori medici stanno lavorando a soluzioni per ridurre gli effetti a lungo termine delle lesioni traumatiche cerebrali su atleti e altre persone in professioni ad alto rischio come i membri dei servizi militari, ma queste soluzioni sono probabilmente ancora lontane un certo numero di anni. Per comprendere meglio il problema, i ricercatori medici stanno cercando una soluzione inaspettata per le soluzioni.

Uno dei maggiori problemi con le lesioni cerebrali negli esseri umani è che una volta che le cellule nervose del cervello muoiono, di solito non si rigenerano. Ma questo non è vero per tutti gli animali: in un articolo pubblicato martedì sulla rivista eNeuro, un team di ricercatori di W.M. Keck Science Center ha dimostrato che il pesce zebra (Danio rerio) rigenera le cellule cerebrali dopo una lesione cerebrale traumatica lieve - nota anche come una commozione cerebrale - e ha esplorato i loro meccanismi per farlo, nella speranza che possano trovare paralleli nel cervello umano.

Nello studio, i ricercatori hanno esaminato come il pesce si è comportato dopo una lieve lesione cerebrale traumatica e, allo stesso tempo, hanno studiato quali geni erano attivi durante il periodo di recupero della lesione, nella speranza di scoprire quali geni fossero correlati con la ricrescita neuronale.

Per dare alle concussioni del pesce, gli scienziati hanno inserito il pesce zebra in un dispositivo il cui unico scopo è quello di dare a un pesce una lieve lesione cerebrale traumatica facendo cadere un cuscinetto a sfera sulla sua testa. I pesci sono anestetizzati per questa procedura, ma quando si riprendono dal colpo, mostrano un classico segno di commozione cerebrale: difficoltà nel navigare i problemi spaziali. I pesci zebra di solito navigano nelle scuole per evitare i predatori e migliorare la loro capacità di raccogliere cibo - un comportamento che normalmente fanno abbastanza naturalmente. Quelli che avevano avuto commozioni, tuttavia, avevano difficoltà a ricordare come tornare ai loro coetanei shoaling. Gli esseri umani e altri animali mostrano difficoltà spaziali anche dopo lesioni traumatiche al cervello.

Dopo tre settimane, quando il pesce sembrava essersi maggiormente ripreso dalle ferite, i ricercatori hanno ucciso il pesce e sequenziato il loro RNA per scoprire quali geni erano collegati alla crescita di nuovi neuroni. I dati indicavano diversi geni - che i gruppi precedenti avevano già caratterizzato in termini di identità e funzione - ma ciò che rende questo studio diverso è che mostra una chiara associazione tra i pattern di espressione genica e il recupero dalla lesione traumatica del cervello. Questi risultati, notano gli autori, sono simili ai risultati di studi simili condotti su roditori adulti.

Può sembrare strano che gli scienziati studino il cervello dei pesci come un modo per capire il cervello umano, ma in effetti, zebrafish e cervello umano condividono alcune sorprendenti somiglianze. Circa il 70 percento dei geni umani ha almeno un gene che svolge la stessa o simile funzione in uno zebrafish, notano gli autori, e in questo studio, la linea genetica di zebrafish utilizzata dai ricercatori ha un genoma particolarmente simile a quello degli umani.

Questo studio potrebbe non aver ancora prodotto risultati particolarmente attuabili, ma più sappiamo su come il cervello può riprendersi da una lesione traumatica del cervello, più ci avviciniamo ad essere in grado di aiutare gli esseri umani che hanno subito danni cerebrali. Forse le terapie geniche potrebbero aiutarci a imitare alcuni elementi di neuroregenerazione che mostrano i pesci zebra. E anche se la NFL è stata notoriamente al passo con i tempi quando si tratta di accettare prove scientifiche, hanno iniziato a svolgere un ruolo attivo nell'incoraggiare la ricerca sulle lesioni cerebrali.

Astratto: Lesioni cerebrali traumatiche lievi (mTBI) sono uno dei disturbi neurologici più diffusi; tuttavia, gli esseri umani sono gravemente limitati nella loro capacità di riparare e rigenerare il tessuto post-sistema nervoso centrale (SNC). Tuttavia, zebrafish (* Danio rerio) mantiene la notevole capacità di sottoporsi a neuroregenerazione completa e funzionale da adulto. Vogliamo estendere la conoscenza dei meccanismi noti di neuroregenerazione analizzando i geni differenzialmente espressi (DEG) in un modello romanzo adulto zebrafish di mBI. In questo studio, un modello di caduta di peso del roditore di mTBI è stato adattato allo zebrafish adulto. Un test di memoria ha mostrato deficit significativi nella memoria spaziale nel gruppo mTBI. Abbiamo quindi identificato i DEG a 3 e 21 giorni dopo l'infortunio (dpi) attraverso l'analisi di sequenziamento dell'RNA. I DEG risultanti sono stati classificati in base alle categorie GO (gene ontology). Le categorie GO a 3 dpi consistevano in percorsi di risposta alle lesioni di picco. Significativamente, a 21 dpi, le categorie GO consistevano in percorsi di neuroregenerazione. In definitiva, questi risultati convalidano un nuovo modello di zebrafish di mTBI e delucidano i DEG significativi di interesse nella lesione del SNC e nella neuroregenerazione.