Струс мозку та повторювані травми голови більше не розглядаються як просто професійна небезпека контактних видів спорту; тепер вони визнані серйозною проблемою для здоров’я. Нещодавні дослідження Університетів Тафтса та Оксфордського університету виявили потенційний зв’язок між травмою голови та активацією сплячих вірусів у мозку, що може призвести до довготривалих нейродегенеративних захворювань, таких як хвороба Альцгеймера. Висновки, опубліковані в журналі Science Signaling, показують, що раннє профілактичне лікування з використанням противірусних препаратів може допомогти зменшити ці ризики.
Прихована загроза сплячих вірусів
Наше тіло містить багато вірусів у стані сплячки, включаючи вірус простого герпесу 1 (ВПГ-1) і вірус вітряної віспи, які зазвичай знаходяться в нейронах і гліальних клітинах, не завдаючи шкоди. Дана Кернс, провідний автор і науковий співробітник кафедри біомедичної інженерії Університету Тафтса, пояснила свої попередні висновки.
«У цьому дослідженні інший вірус – вітряна віспа – створив запальні умови, які активували ВПГ-1. Ми подумали, що станеться, якщо ми піддамо модель тканини мозку фізичному руйнуванню, схожому на струс мозку? Чи прокинеться HSV-1 і почнеться процес нейродегенерації?»
Це питання спонукало до нового дослідження, яке досліджує, як струс мозку може спровокувати ці латентні віруси.
Імітація черепно-мозкової травми в лабораторії
Щоб дослідити це, дослідники розробили унікальну модель тканини мозку. Ця модель являє собою губку у формі пончика шириною 6 мм, виготовлену з протеїну шовку та колагену, наповненого нервовими стовбуровими клітинами. Стовбурові клітини дозріли в нейрони та гліальні клітини, утворюючи мережу, подібну до мережі справжнього мозку, а деякі навіть містили сплячий HSV-1. Команда змоделювала струс мозку, помістивши модель у циліндр і завдавши раптового поштовху поршнем.
Піддавши тканини цьому контрольованому удару, Кернс помітив, що в моделях, що містять HSV-1, вірус реактивувався. Після цієї реактивації тканина почала демонструвати ключові маркери хвороби Альцгеймера: амілоїдні бляшки, зв’язки тау-білка, запалення, загибель нейронів і сплеск гліальних клітин – стан, відомий як гліоз. Повторні поштовхи посилили ці ефекти. Навпаки, моделі тканин без HSV-1 показали лише незначний гліоз і жодних інших показників хвороби Альцгеймера.
Струс мозку і сплячі віруси
Результати переконливо вказують на те, що струс мозку може пробудити сплячі віруси в мозку, що з часом потенційно може призвести до нейродегенеративних станів.
Читайте також – Сон допомагає запобігти появі небажаних спогадів
«Це відкриває питання про те, чи можуть противірусні препарати або протизапальні засоби бути корисними як раннє профілактичне лікування після травми голови, щоб зупинити активацію HSV-1 і знизити ризик хвороби Альцгеймера», — сказав Кернс.
Це вказує на потенційно новий напрямок у допомозі після струсу мозку, спрямований на запобігання довгострокових пошкоджень, які часто пов’язані з повторними травмами голови.
Проривна модель мозку
Девід Каплан, професор інженерії сім’ї Стернів у Тафтсі та співавтор дослідження, підкреслив важливість їхньої лабораторної моделі мозку.
«Модель тканини мозку виводить нас на інший рівень у дослідженні цих зв’язків між травмою, інфекцією та хворобою Альцгеймера», – сказав він.
Ця модель дозволяє дослідникам відтворити реалістичне мозкове середовище, в якому вони можуть спостерігати за поведінкою вірусу, утворенням бляшок і запальними реакціями у відповідь на імітацію травми.
«Існує багато епідеміологічних доказів про екологічні та інші зв’язки з ризиком розвитку хвороби Альцгеймера. Модель тканини допоможе нам покласти цю інформацію на механічну основу та забезпечить відправну точку для тестування нових ліків», – додав він.
Таким чином, модель служить ключовим інструментом для подолання розриву між великомасштабними даними про здоров’я та конкретними біологічними процесами, які лежать в основі нейродегенеративних захворювань.
Прицільні втручання при струсі мозку
Результати дослідження підкреслюють потенціал противірусного або протизапального лікування після травм голови для запобігання реактивації латентних вірусів, таких як HSV-1. Такий підхід може знизити ризик розвитку нейродегенеративних захворювань у подальшому житті. Крім того, дослідження підкреслює ширшу важливість розуміння того, як взаємодіють фактори навколишнього середовища та тілесні реакції після травми.
Оскільки вчені продовжують удосконалювати ці моделі мозку та далі досліджувати, як струс мозку впливає на хімію мозку, вони сподіваються розробити цілеспрямовані втручання. Такі досягнення можуть принести користь не тільки спортсменам, але й незліченній кількості людей у всьому світі, які страждають від черепно-мозкових травм, потенційно змінюючи догляд після травм і довгострокові результати для здоров’я.
