Chiar și leziunile cerebrale traumatice ușoare pot distruge țesutul cerebral

Oamenii de știință au urmărit o leziune traumatică ușoară a creierului care se desfășoară în creierul viu, provocând umflături care reduc fluxul de sânge și conexiunile dintre neuroni pentru a muri.

leziunile

"Chiar și cu un traumatism ușor, am constatat că avem în continuare aceste vase de sânge ischemice și, dacă fluxul sanguin nu este readus la normal, sinapsele încep să moară", a spus dr. Sergei Kirov, neurolog și director al Laboratorului de creier uman la Colegiul Medical din Georgia de la Universitatea Georgia Regents.

De asemenea, au descoperit că undele ulterioare de depolarizare - atunci când celulele creierului își pierd sarcina normală pozitivă și negativă - cresc rapid și dramatic pierderile.

Kirov este autorul corespunzător al unui studiu din jurnal Creier descrierea utilizării microscopiei cu scanare laser cu doi fotoni pentru a oferi vizualizarea în timp real a neuronilor submicroscopici, a ramurilor acestora și multe altele la momentul impactului și în următoarele ore.

Oamenii de știință au privit cum astrocitele - celule mai mici care alimentează neuronii cu substanțe nutritive și ajută la menținerea activității electrice normale și a fluxului sanguin - în apropierea leziunii se umflă rapid și semnificativ. Fiecare neuron este înconjurat de mai mulți astrocite care au crescut cu aproximativ 25%, înăbușind neuronii și ramurile conjunctive pe care le susțineau odată.

„Am văzut fiecare ramură, fiecare fir mic și cum se taie”, a spus Kirov. „Am văzut cum distruge rețelele. Chiar merge în jos. Este pentru prima dată când știm că cineva a urmărit acest tip de leziuni minore dispărând în decurs de 24 de ore ".

Neuronii stresați au rămas fără energie și au devenit tăcuți, dar ar putea supraviețui încă ore întregi, oferind potențial medicilor timp să intervină, cu excepția cazului în care urmează depolarizarea. Fără oxigen și energie suficiente, pompele interne care asigură polaritatea adecvată prin îndepărtarea sodiului și tragerea potasiului în neuroni, pot opri funcționarea și accelera dramatic moartea celulelor creierului.

„Ca și capetele plus și minus ale unei baterii, neuronii trebuie să aibă o încărcare negativă în interior și o încărcare pozitivă în afară pentru a declanșa”, a spus Kirov. Tragerea permite comunicarea, inclusiv eliberarea de mesageri chimici numiți neurotransmițători.

"Dacă aveți șase ore pentru a economisi țesuturi atunci când tocmai ați pierdut o parte din fluxul sanguin, cu această depolarizare răspândită, pierdeți țesut în câteva minute", a spus el.

Deși este frecventă în cazul traumatismelor craniene, răspândirea depolarizării nu ar avea loc de obicei în leziunile mai puțin traumatice, cum ar fi modelul său. Modelul său a fost indus chimic pentru a dezvălui mai multe despre modul în care apar aceste daune colaterale și dacă neuronii ar mai putea fi salvați. În mod interesant, cercetătorii au descoperit că, fără leziunea inițială, celulele creierului s-au recuperat complet după re-polarizare, dar s-au recuperat doar parțial în modelul leziunii.

În timp ce episoadele foarte scurte de depolarizare apar ca parte a declanșării sănătoase a neuronilor, răspândirea depolarizării exacerbează leziunile cerebrale traumatice inițiale la mai mult de jumătate dintre pacienți și are ca rezultat un prognostic slab, au arătat cercetările anterioare. Cu toate acestea, o recenzie din 2011 în jurnal Medicina naturii a indicat că undele de scurtă durată pot proteja de fapt țesutul cerebral înconjurător. Kirov și colegii săi au scris că este nevoie de mai multe studii pentru a determina când să intervină.

Unul dintre pașii următori ai lui Kirov este explorarea controversei cu privire la umflarea astrocitelor ca răspuns la traume fizice este un răspuns protector sau pune celulele în modul de distrugere. De asemenea, dorește să exploreze modalități mai bune de a proteja creierul de daunele tot mai mari care pot urma chiar și unei ușoare leziuni la cap.

În prezent, medicamente precum diuretice și medicamente anti-convulsive pot fi utilizate pentru a ajuta la reducerea leziunilor secundare ale leziunilor traumatice ale creierului. Astrocitele pot supraviețui fără neuroni, dar opusul nu este adevărat, a spus Kirov. Raportul dintre astrocite și neuroni este mai mare la oameni, iar astrocitele umane sunt mai complexe, a spus Kirov.