Сотрясения рыбы могут содержать ключ к проблеме травмы головного мозга НФЛ

Травматические травмы головного мозга в НФЛ являются рутинными и вызывают когнитивные проблемы, в том числе хроническую травматическую энцефалопатию, дегенеративное состояние, которое может вызвать депрессию, агрессию и деменцию. Медицинские исследователи работают над решениями, чтобы уменьшить долгосрочные последствия черепно-мозговой травмы у спортсменов и других людей в профессиях с высоким риском, таких как военнослужащие, но эти решения, вероятно, еще через несколько лет. Чтобы лучше разобраться в этом вопросе, медицинские исследователи ищут неожиданный вид решений.

Одна из самых больших проблем с повреждениями головного мозга у людей заключается в том, что, как только нервные клетки мозга умирают, они обычно не восстанавливаются. Но это не относится ко всем животным: в статье, опубликованной во вторник в журнале eNeuro, команда исследователей в W.M. Научный центр Кека показал, что рыбка данио (Данио Рерио) регенерирует клетки головного мозга после легкой черепно-мозговой травмы - также называемой сотрясением мозга - и исследовал их механизмы для этого, надеясь, что они смогут найти параллели в мозге человека.

В этом исследовании ученые изучили, как рыба ведет себя после легкой черепно-мозговой травмы, и в то же время они исследовали, какие гены были активны в период восстановления после травмы, в надежде выяснить, какие гены коррелировали с отрастанием нейронов.

Чтобы получить сотрясение рыбы, ученые помещают рыбу данио в устройство, единственная цель которого состоит в том, чтобы нанести рыбе легкую травму головного мозга, уронив шарикоподшипник на голову. Рыбы под наркозом для этой процедуры, но когда они выздоравливают от удара, они показывают классический признак сотрясения мозга: трудности навигации пространственных проблем. Рыбы-данио обычно ходят по школам, чтобы избежать хищников и улучшить свою способность собирать пищу - поведение, которое они обычно делают вполне естественно. Тем, кто получил сотрясение мозга, было трудно вспомнить, как вернуться к своим сверстникам. Люди и другие животные также испытывают пространственные трудности после черепно-мозговой травмы.

Через три недели, когда рыбы, по-видимому, в основном оправились от травм, исследователи убили рыбу и определили последовательность их РНК, чтобы выяснить, какие гены были связаны с ростом новых нейронов. Данные указывают на несколько генов - которые предыдущие группы уже характеризовали с точки зрения идентичности и функции - но то, что отличает это исследование, состоит в том, что оно показывает четкую связь между паттернами экспрессии генов и восстановлением после черепно-мозговой травмы. Эти результаты, отмечают авторы, аналогичны результатам аналогичных исследований, проведенных на взрослых грызунах.

Может показаться странным, что ученые изучают мозг рыб как способ понять человеческий мозг, но на самом деле, у рыбок данио и человеческого мозга есть некоторые удивительные сходства. Около 70 процентов человеческих генов имеют по крайней мере один ген, который выполняет ту же или аналогичную функцию у рыбок данио, отмечают авторы, и в этом исследовании генетическая линия рыбок данио, которую исследователи использовали, имеет геном, который особенно похож на геном человека.

Это исследование, возможно, еще не дало каких-либо особенно действенных результатов, но чем больше мы знаем о том, как мозг может восстановиться после черепно-мозговой травмы, тем ближе мы становимся способными помочь людям, которые перенесли повреждение мозга. Возможно, генная терапия может помочь нам имитировать определенные элементы нейрорегенерации, которые демонстрируют рыбки данио. И хотя НФЛ, как известно, отстает от времени, когда дело доходит до принятия научных доказательств, они начали играть активную роль в поощрении исследований травм головного мозга.

Аннотация: Легкие черепно-мозговые травмы (mTBI) являются одним из наиболее распространенных неврологических расстройств; тем не менее, люди сильно ограничены в своей способности восстанавливать и восстанавливать ткани центральной нервной системы (ЦНС) после травмы. Тем не менее, у рыбок данио (* Danio rerio) сохраняется замечательная способность к полной и функциональной нейрорегенерации во взрослом возрасте. Мы хотим расширить знания об известных механизмах нейрорегенерации путем анализа дифференциально экспрессируемых генов (DEG) в новой модели mTBI взрослых рыбок данио. В этом исследовании модель снижения массы тела грызунов mTBI была адаптирована для взрослых рыбок данио. Тест памяти показал значительный дефицит пространственной памяти в группе mTBI. Затем мы идентифицировали DEGs через 3 и 21 день после повреждения (dpi) с помощью анализа секвенирования РНК. Полученные DEG были классифицированы в соответствии с категориями генной онтологии (GO). При 3 dpi GO категории состояли из пиковых путей реагирования на травмы. Примечательно, что при 21 dpi категории ГО состояли из путей нейрорегенерации. В конечном итоге эти результаты подтверждают правильность новой модели mTBI у рыбок данио и выявляют значимые DEG, представляющие интерес для повреждения ЦНС и нейрорегенерации.