Forscher an der UCLA haben einen Weg gefunden um sicherzustellen, dass Gehirnerschütterungen, selbst solche, die nicht in einem CAT- oder CT-Scan auftauchen, innerhalb einer Stunde nach einer Verletzung diagnostiziert werden können, so dass geeignete Schritte zur Wiederherstellung unternommen werden können.

Eine Gehirnerschütterung, nach Angaben des Center for Disease Control, ist eine traumatische Hirnverletzung (TBI) - manchmal gekennzeichnet als leichte traumatische Hirnverletzung (mTBI) - resultierend ausein Schlag, Schlag oder Ruck auf den Kopf oder durch einen Schlag auf den Körper, der Kopf und Gehirn veranlasst, sich schnell vor und zurück zu bewegen. "

Konzessionen im Sportbereich - Fußball, Fußball, Boxen, Eishockey, um nur einige zu nennen - sind immer häufiger in den Nachrichten. Wir wissen jetzt auch, dass wiederholte Gehirnerschütterungen zu chronischer traumatischer Enzephalopathie (CTE), einer degenerativen Gehirnerkrankung, führen können.

Das Problem ist, dass es oft schwierig ist, Gehirnerschütterungen mit der heutigen Methode der Verwendung von CAT-Scans oder eines Scoringsystems zu diagnostizieren, das auf Patientenantworten beruht. Wenn sie nicht erkannt werden, ergreifen Spieler oder andere Personen, die eine Gehirnerschütterung erlitten haben, nicht die notwendigen Schritte zur Genesung.

Glücklicherweise haben Forscher der UCLA vier Proteine ​​identifiziert, die als Biomarker verwendet werden könnten, um nicht nur Hirntraumata, sondern sogar Gehirnerschütterungen zu erkennen, die bei CAT-Scans nicht auftreten.

Die Biomarker-Proteine ​​werden freigesetzt, wenn bestimmte als Astrozyten bekannte Gehirnzellen geschädigt sind. Da Astrozyten Erweiterungen haben, die mit Blutgefäßen in Verbindung stehen, kann eine Beschädigung der Membran durch Bluttests festgestellt werden.  

"Ich habe daran gearbeitet zu verstehen, was Astrozyten nach einer Verletzung des Gehirns oder des Rückenmarks tun", sagte er. Ina Wanner, ein assoziierter Neurowissenschaftler an der UCLA David Geffen Schule für Medizin und der Hauptautor dieser Studie. "Narbengewebe wird typischerweise nach einer Verletzung gebildet und diese Astrozyten tragen zur Narbenbildung um eine Verletzung innerhalb des zentralen Nervensystems bei."

Wanner und ihr Team begannen dieses Projekt, indem sie mit Astrozyten in Kulturschalen experimentierten. Dabei stellten sie fest, dass bei Verletzung der Membran der Astrozyten spezifische Proteine ​​freigesetzt würden. Sie erkannten dann, dass diese Proteine ​​in der umgebenden Flüssigkeit wertvolle Biomarker für Hirnverletzungen sein könnten und analysierten Blutproben von Menschen, die verschiedene Grade von TBI erlitten hatten. Diese Analysen wurden vom Tag der Verletzung an durchgeführt und bis zu fünf Tage nach der Verletzung fortgesetzt.

Die Forscher fanden heraus, dass drei der vier als Biomarker zu verwendenden Proteine ​​freigesetzt werden, wenn Astrozyten aufreißen und innerhalb einer Stunde nach der Verletzung auftauchen können, selbst wenn die Verletzungen bei CAT-Scans nicht auftraten. Das vierte Protein zeigt den Zelltod an.

Wanner und ihr Team sind nicht die ersten, die Biomarker für diesen Zweck im Blutkreislauf vorschlagen, aber ihre Forschung zeigt, dass die Biomarker, die sie verwenden, zuverlässigere Indikatoren für eine mögliche Hirnverletzung sind.

"Mit der aufkommenden Erkennung chronischer degenerativer Hirnschäden nach wiederholten Gehirnerschütterungen besteht ein hoher Druck, um Gehirnerschütterungen frühzeitig zu diagnostizieren und wiederholte Hits vor allem bei Kontaktsportlern und im Militär zu verhindern", sagte Wanner. "Viele potenzielle Biomarker haben es versäumt, in der ersten Stunde eine Verletzung nachzuweisen, weil sie den Blutkreislauf noch nicht erreicht haben. Die meisten Marker sind für Gehirnerschütterungen nicht hilfreich, da sie nur mit dem Hirnzelltod ausgelöst werden. ODie Marker zeigen einfach nicht auf das Gehirn, da sie auch bei anderen Krankheiten oder gebrochenen Knochen freigesetzt werden. "

"Unsere Marker sind neu, da wir sie für die Hirnspezifität und die Trauma-Freisetzung ausgewählt haben", fuhr sie fort. "Sie können die vorherigen übertreffen, wegen ihrer schnellen Freigabe und der robusten Höhe. Sie sind einzigartig in ihrer Empfindlichkeit für leichtere Hirnverletzungen, weil sie mit Verwundung assoziieren. "

Da die von Wanner und ihrem Team untersuchten Biomarker sofort in den Blutkreislauf gelangen, können sie sofort nach der Verletzung gescannt werden.

"Wir sind dabei, Bluttests für die Marker durchzuführen und ihre schnelle Freisetzung bei Patienten mit Instrumenten zu kombinieren, die die Marker im Blut innerhalb von 10-20 Minuten von einem einfachen Hautstiftstich messen können", sagte Wanner.

Da die Proteine ​​nur mit einer Schädigung der Astrozyten assoziiert sind und die Proteine ​​unabhängig davon, wie gering die Verletzung ist, freigesetzt werden, ist das Risiko eines falschen Positivs gering.

"Wir glauben, dass objektive und zuverlässige Bluttests die Behandlung von Gehirnerschütterungsopfern verändern werden: am Point of Care nach einem Unfall, an der Seitenlinie oder im Militärtheater", sagte Wanner. "Kleine Schläge auf den Kopf werden von einer echten Gehirnerschütterung zu unterscheiden sein, die Erholung für die Erholung erfordert. Wir hoffen auch, dass sich die Einstellung des Stoizismus bei Personen mit Gehirnerschütterung ändern wird. Mit der objektiven Erkenntnis kann ein Blutwert, der mit dem Kopf verbunden ist, "sich nicht richtig anfühlt", Gewissheit bieten und den Individuen helfen, die nötige Ruhe zu nehmen, um sich zu erholen, trotz einer Kultur der Ausdauer für die Fortsetzung.

Das Team plant als nächstes die Behandlung von verwundeten Astrozyten.

"Wir wissen aus den traumatisierten Zellen des menschlichen Gehirns in der Schale, dass einzelne Zellen vorübergehend ihre Integrität verlieren, aber sie bleiben für Tage, bevor es zum Zelltod kommt, und einige erholen sich ", sagte Wanner. „Wir planen nun, verwundete Astrozyten zu behandeln, um sie zu retten. Wir werden Medikamente verwenden, die bereits in der Klinik für andere Krankheiten eingesetzt werden und die sich in Tiermodellen für Schlaganfall und TBI als vielversprechend erwiesen haben. "

Das vollständige Papier wurde veröffentlicht in Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism.

Das Forschungsteam umfasst: Albert Chong, Gregg Czerwieniec, Thomas Glenn, Julia Halford, David Hovda, Kyohei Itamura, Jaclyn Levine, Joseph Loo, Sean Shen und Paul Vespa - alles von der UCLA; Ross Bullock vom Jackson-Erinnerungskrankenhaus in Miami; Dalton Dietrich von der Universität Miami-Miller School of Medicine; und Stefania Mondello von der Universität von Messina, Italien.

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