With Dangers of Everyday Concussions Revealed, Scientists Race to Find Solutions

kuva kuhmu päähän liukastumisesta portaissa, putoamisesta rullalaudalta tai törmäämisestä avoimeen kaapin oveen on pitkään nähty tilapäisenä vammana, joka on ratkaistu pienellä levolla.

mutta yhä useammat tutkimukset viittaavat siihen, että joillekin ihmisille lieviltä tuntuvilla aivotärähdyksilläkin voi olla vakavia, pitkäaikaisia seurauksia, kuten lisääntynyt Parkinsonin taudin ja dementian riski.

Yhdysvalloissa lähes kolme miljoonaa ihmistä käy vuosittain traumaattisten aivovammojen päivystyksessä, ja 70 – 90 prosenttia kärsii niin sanotuista lievistä traumaattisista aivovammoista (mTBI), jotka tunnetaan yleisemmin aivotärähdyksinä. Nämä luvut eivät selitä niitä monia ihmisiä, jotka kärsivät aivotärähdyksistä, mutta eivät hakeudu lääkäriin.

UC San Franciscon tutkijat pyrkivät ymmärtämään, miten aivotärähdykset aiheuttavat pitkäaikaisia vaurioita-ja miten niitä voitaisiin hoitaa.

pitkäaikaisen riskin paljastaminen

sodassa tai ammattiurheilussa saatujen vakavampien aivovammojen vaara on hyvin dokumentoitu, vaikka niihin ei edelleenkään ole tehokkaita hoitoja. Uudet paljastukset koskevat lieviä päävammoja, joita voi sattua leikkipuistossa tai aamun työmatkalla.

aivotärähdys määritellään yleensä normaalin aivotoiminnan muutokseksi, joka johtuu päähän kohdistuvasta ulkoisesta voimasta, eikä siihen välttämättä sisälly tajunnan menetystä.

kahdessa tuoreessa laajassa, yli 300 000 ihmisen tutkimuksessa UCSF: n tutkijat havaitsivat, että yksikin aivotärähdys oli yhteydessä kohonneeseen Parkinsonin taudin ja dementian riskiin.

tutkimuksissa tarkasteltiin sotaveteraaneja, joilla oli eritasoisia traumaattisia aivovammoja, mukaan lukien aivotärähdysten tyypit, joita siviilielämässä joka päivä koetaan, sanoi psykiatrian, neurologian ja epidemiologian professori Kristine Yaffe, jonka laboratorio teki tutkimukset. Aiemmissa siviiliväestöllä tehdyissä tutkimuksissa havaittiin samanlaisia aivotärähdysten pitkäaikaisvaikutuksia.

itse asiassa ensiapupoliklinikoilla nähdyistä traumaattisista aivovammoista suurin osa on seurausta auto-onnettomuuksista, vaikka iäkkäillä aikuisilla kaksi kolmasosaa on peräisin maahan putoamisesta.

jopa päävammat, jotka eivät näy tietokonetomografiassa tai magneettikuvauksessa – ja monet eivät näy – voivat lisätä riskiä tuleviin neurologisiin ongelmiin.

puuttuvan linkin etsiminen

nyt kun tutkijat tietävät, että aivotärähdyksen ja lisääntyneen neurologisen heikkenemisen riskin välillä on yhteys – haasteena on selvittää, mitä siltä väliltä tapahtuu.

tutkijat ehdottavat useita mahdollisia mekanismeja, jotka voisivat yhdistää aivotärähdyksen ja henkisen heikkenemisen. Ehkä aivotärähdys laukaisee kaskadin, joka lisää epänormaalia proteiinin kertymistä aivoihin, mikä on yleinen neurodegeneratiivisten sairauksien tunnusmerkki. Aivotärähdys voi aiheuttaa tulehduksen tai verisuonimuutoksia. Toinen teoria on, että vamma voisi tehdä aivot haavoittuvampi yleistä, mitä tutkijat kutsuvat menetys aivojen reservi.

todennäköisempää on, että se on yhdistelmä eri asioita eri ihmisillä. “Minun mielestäni se tullaan todistamaan monitekijäiseksi”, sanoi neurologian apulaisprofessori Raquel Gardner, joka oli Parkinsonin tutkimuksen pääkirjoittaja.

, mutta vamman ja tulevan henkisen laskun välinen aika voi olla monta vuotta.

“useimmat ihmiset, jotka sairastavat Parkinsonin taudin tai dementian, saavat sen myöhään, joten viive varhaisiän tuberkuloosin ja hermoston rappeutumissairauden välillä voi olla vuosikymmeniä”, Gardner sanoi.

potilaiden seuraaminen pitkään voi olla vaikeaa, ja vaihtoehto, jossa potilaat raportoivat omasta aivotärähdyshistoriastaan ja kognitiivisista muutoksista, voi olla epäluotettava.

yksi tapa, jolla UCSF: n tutkijat yrittävät kuvata hermoston rappeutumissairauteen johtavia muutoksia, on tutkia ihmisiä, jotka ylläpitävät TBI: tä myöhemmällä iällä ja joissa muutoksia voi tapahtua lyhyemmällä aikajänteellä. Uuteen tutkimukseen otetaan mukaan geriatrisia potilaita, joilla on kumppani, joka voi todistaa muutokset potilaan neurologisissa oireissa ennen aivotärähdystä ja sen jälkeen sekä hallita jo olemassa olevaa neurologista häiriötämme.

tutkijat ovat myös edistyneet siinä, miten aivotärähdykset voidaan diagnosoida varhaisessa vaiheessa ja mikä suurin haaste, miten niiden aiheuttamia vaurioita voidaan torjua.

parempi tapa diagnosoida

yksi iso ensimmäinen askel on ymmärtää tarkalleen, kenellä on aivotärähdys – mikä ei ole niin yksinkertaista kuin viruksen tai bakteerien seulonta.

mutta UCSF: n tutkijat Daniel Lim, ft, ja Geoffrey Manley, MD, Ft, työskentelevät verikokeessa, joka voisi havaita aivovammat heti niiden tapahduttua.

kaksikko keskittyy käyttämään pitkiä koodaamattomia RNAs (lncRNAs) – molekyylejä, jotka ovat huomattavan kudospesifisiä ja voivat vuotaa ulos solusta, kun se loukkaantuu. Erottuva lncRNAs löytyy verestä voidaan jäljittää murtuneita luita, revitty lihas, tai vahinkoa elinten kuten sydämen ja munuaisten. Samoin aivojen spesifiset lncrnat veressä viittaisivat aivovammaan.

“aivot tekevät kokonaisen paneelin lncrnoja, joita ei esiinny missään muualla kehossa”, Lim sanoi. “Tajusimme, että niin hieno aivojen-spesifisyys tekee lncRNAs houkutteleva biomarkkerit aivotärähdysten.”

tällä hetkellä CT-kuvauksessa näkyvät päävammat voidaan diagnosoida proteiinibiomarkkereilla, kuten GFAP: lla ja UCH-L1: llä, mutta ne eivät välttämättä ole tarpeeksi herkkiä huomaamaan aivotärähdyksiä, Lim kertoo. Hän toivoo, että lncRNAs tarjoaa herkemmän biomarkkerin aivotärähdyksille, sellaisen, joka voi olla jopa tarpeeksi tarkka paikantamaan vamman tietyille aivojen alueille.

Weill-innovaatiopalkinnon rahoituksella tutkijat ovat keränneet verinäytteitä kymmeniltä potilailta, jotka ovat saaneet eriasteisia aivovammoja. Tutkijat analysoivat näytteitä lncRNAs ja tunnistaa, mitkä niistä ovat tarkimpia ja runsaimpia aivovamman jälkeen.

lopulta heidän työnsä voisi johtaa siirrettävään verikokeeseen, jolla voitaisiin heti diagnosoida aivotärähdys, ehkä kentällä lasten jalkapallo-ottelussa.

Suuri Hoitovaje

toistaiseksi aivotärähdysdiagnoosin saaneen vaihtoehdot ovat vähissä.

tutkijoiden mukaan on tärkeää välttää toista aivotärähdystä ennen kuin ensimmäinen paranee, koska toistuvat aivotärähdykset moninkertaistavat vauriot. Kognitiiviset kuntoutusharjoitukset, kuten erityisesti suunnitellut videopelit, voivat myös auttaa lisäämään aivojen reserviä.

jatkohoito oireiden, kuten päänsäryn, huimauksen, masennuksen ja ahdistuksen hoitoon voi auttaa ehkäisemään pysyvää vammautumista, neurokirurgian professori Manley arvioi. Manley on Päätutkija multicenter TRACK-TBI (Transforming Research Clinical Knowledge in traumaattinen aivovamma) – tutkimuksessa, joka on TBI: n suurin tähänastinen täsmälääketieteellinen tutkimus, joka seuraa tuhansia ihmisiä valtakunnallisesti, jotka vierailevat päävamman ensiapuosastolla.

TRACK-TBI on havainnut, että alle puolet aivotärähdyksen vuoksi päivystyksessä käyvistä potilaista sai kolmen kuukauden sisällä mitä tahansa seurantaa, mukaan lukien koulutusmateriaalit ja lääkärikäynnit.

“monet niistä, joita ei nähdä, kärsivät ja tarvitsevat lääkärinhoitoa”, hän sanoi. “Se on suuri aukko hoidossa, joka on tärkeä kansanterveydellinen kysymys tässä maassa.”

lähivuosina TRACK-TBI pyrkii vastaamaan joihinkin ratkaiseviin kysymyksiin, kuten veripohjaisten biomarkkereiden ja kehittyneiden MAGNEETTIKUVAUSTEKNIIKOIDEN arvoon diagnosoinnissa ja genetiikan rooliin. Se myös testaa uusia vaiheen II lääkkeitä kliinisissä kokeissa.

hiirillä vihjeet Parannuskeinosta

on toivonpilkahduksia siitä, että aivotärähdysten aiheuttamat haitat voidaan kumota.

aivotärähdyksiä kärsineillä hiirillä isrib-molekyylillä (joka tarkoittaa integroitua stressivasteen estäjää) pystyttiin kääntämään kognitiiviset vauriot täysin päinvastaisiksi. Vielä yllättävämpää oli, että hoito oli tehokas, kun se annettiin kuukausia vamman jälkeen, mikä voi ihmisillä muuttua vuosiksi loukkaantumisen jälkeen, ja takaiskut vaikuttavat pysyviltä. Näitä tutkimuksia tuettiin myös Weill-Innovaatiopalkinnolla.

“meidät puhallettiin pois”, sanoi FT Susanna Rosi, joka johti isrib-tutkimusta yhdessä molekyylin löytäjän Peter Walterin kanssa. Hänen tiiminsä toisti kokeen kolme kertaa ja testasi myös aivotärähdysten eri eläinmalleja varmuuden vuoksi ja näki samat tulokset.

“huolimatta siitä, mitä trauma tekee aivoille, näyttää siltä, että ainakin jyrsijän aivoissa on reservejä, joiden avulla voimme saada aivot taas toimimaan, Aivo-ja Selkäydinvammakeskuksen neurokognitiivista tutkimusta johtava Rosi sanoo. Hiirillä saadut upeat tulokset antavat toivoa siitä, että tuberkuloosin vaikutukset ihmisiin saadaan korjattua.

ISRIB vaikuttaa nollaamalla normaalin biologisen reaktion, joka voi mennä pieleen aivovammassa.

stressissä solut aktivoivat stressivasteen, joka sammuttaa solujen proteiinien tuotannon väliaikaisena suojamekanismina. Traumaattinen aivovamma voi aktivoida stressireaktion kroonisesti aivosoluissa, mikä heikentää aivojen kykyä muodostaa uusia muistoja. ISRIB poistaa lohkon ja näyttää palauttavan normaalin aivotoiminnan.

on vielä epäselvää, miten solujen stressivaste liittyy hermorappeumasairauteen, vaikka sen tiedetään lisääntyvän normaalin ikääntymisen myötä, Rosi sanoo.

huolimatta vastaamattomista kysymyksistä, kuten siitä, kääntyvätkö ISRIB-hoidon vaikutukset ihmisiin, tutkijat sanovat olevansa yleisesti optimistisia aivotärähdysten hoidon tulevaisuuden suhteen.

“ihmiset eivät ymmärrä, mikä Uusi ala tämä on”, Yaffe sanoi. Hänen tutkimuksensa on yksi niistä, jotka ovat tuoneet julkisuuteen aivotärähdysten vaarat aivan viime vuosina.

” meidän on oltava erittäin positiivisia, että meillä on niin paljon työkaluja ja resursseja, joita meillä ei ollut viisi vuotta sitten”, sanoi Rosi ja nimesi korkean resoluution kuvantamisen, yksisolusekvenssoinnin ja tarkemmat biomarkkerit tärkeiksi edistysaskeleiksi.

ja hopeareunus: aivotärähdystutkimus saattaa tuottaa oivalluksia keinoista taistella Parkinsonin tautia ja dementiaa vastaan. “Toisin kuin millään muulla tuntemallamme hermorappeumasairauden riskitekijällä, TBI: llä on tietty aikaleima”, Gardner sanoi. “Se voi olla ainutlaatuinen tilaisuus puuttua asiaan mahdollisimman varhaisessa vaiheessa.”