Новое исследование с использованием МРТ показало, что повторяющиеся удары головой во время игры в футбол могут незначительно изменять структуру мозга, что даёт новые сведения о хронической травматической энцефалопатии (ХТЭ).
Недавнее исследование, опубликованное в журнале Brain Communications, посвящено изменениям в структуре мозга бывших игроков в американский футбол.
Американский футбол — это контактный вид спорта, в котором часто случаются удары по голове и телу. Повторяющиеся удары по голове (ПУГ) могут привести к изменениям в структуре мозга и повысить риск развития хронической травматической энцефалопатии — прогрессирующего нейродегенеративного заболевания.
О ХТЭ и изменениях в мозге
RHI встречается во многих контактных видах спорта и может быть связан с нарушениями когнитивных и функциональных функций, а также изменениями в поведении. Они повышают риск нейродегенеративных заболеваний, включая хроническую травматическую энцефалопатию (CTE).
ХТЭ связана с такими видами спорта, как американский футбол, где часто встречается черепно-мозговая травма. Таким образом, крайне важно наблюдать за такими игроками на предмет долгосрочных последствий и выявлять маркеры ХТЭ у таких людей.
При CTE наблюдается аномальное накопление фосфорилированного тау-белка в головном мозге, особенно в глубине верхней лобной борозды. Борозды - это борозды, разделяющие извилины мозгового вещества больших полушарий головного мозга.
Накопление тау-белка связано с атрофией коры головного мозга, в результате чего борозды становятся шире и мельче. Это позволяет предположить, что морфология борозд может быть более чувствительным показателем риска ХТЭ, чем традиционные морфологические измерения, такие как толщина коры, объём или площадь поверхности. Примечательно, что более широкие и мелкие борозды также наблюдаются при болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваниях, но в других областях.
Эти изменения в бороздах могут отражать токсичность и нейровоспаление, которые, как предполагается, вызваны гиперфосфорилированием тау-белка, что приводит к атрофии коры головного мозга и нейродегенерации. Целью данного исследования было изучение морфологии борозд у людей из группы риска, что поможет сначала выявить и классифицировать ХТЭ, а затем разработать биомаркеры и даже инструменты для лечения.
Согласованные диагностические критерии Национального института неврологических расстройств и инсульта (NINDS) 2021 года были разработаны для облегчения диагностики синдрома травматической энцефалопатии (TES) на основе симптомов. После того, как TES диагностирован, можно оценить вероятность того, что он был вызван травмой, связанной с CTE, с точки зрения уровней достоверности. Однако окончательный диагноз ХТЭ может быть поставлен только после вскрытия, и в этом исследовании ни у одного из участников не было диагностировано «окончательное ХТЭ с ТЭС» . По этой причине мы указываем степень достоверности, а не окончательный диагноз.
Другие биомаркеры, включая результаты нейровизуализации или анализы крови, могли бы помочь повысить достоверность этого диагноза. Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) обещает помочь выявить изменения, связанные с CTE, и ПЭТ flortaucipir исследуется на специфическое связывание tau при этом заболевании. Однако его специфичность для агрегации tau при CTE остается неопределенной, и необходима дальнейшая валидация.
Сканирование мозга бывших футболистов в поисках подсказок
В ходе исследования изучались различия в морфологии извилин у бывших игроков в американский футбол по сравнению с общей популяцией. Эти различия изучались с учётом статистического контроля таких факторов, как возраст, опыт игры в футбол, наличие в анамнезе травматической энцефалопатии, а также корреляций с различными диагностическими тестами, включая нейропсихологические тесты, патологические проявления и результаты ПЭТ.
Были оценены другие факторы: возраст, раса, индекс массы тела, область визуализации, статус аполипопротеина Е4 и общий внутричерепной объём.
Исследователи провели анализ данных структурной магнитно-резонансной томографии (МРТ) 169 бывших игроков, средний возраст которых составлял 57 лет, и сравнили их с данными 54 человек того же возраста, не игравших в футбол, у которых не было симптомов хронической травматической энцефалопатии. Участники были частью крупного многоцентрового исследовательского проекта DIAGNOSE CTE, в котором приняли участие 114 бывших профессиональных игроков и 55 бывших игроков колледжей. Структурная МРТ позволяет исследователям оценить структурные маркеры коры головного мозга, которые могут быть связаны с нейродегенерацией, вызванной хронической травматической энцефалопатией.
Для оценки морфологии, глубины и ширины борозд они использовали шкалу CalcSulc. Для этого они измерили верхнюю лобную и затылочно-височную борозды — две области в каждом полушарии головного мозга, в которых часто наблюдаются патологические изменения при ХТЭ.
Изменения в мозге не всегда означают ХТЭ
У бывших футболистов левая верхняя лобная борозда была значительно менее выраженной по сравнению с контрольной группой. Неглубокая левая верхняя лобная борозда также коррелировала с более частыми ударами по голове.
Это может происходить из-за того, что структура мозга такова, что борозды испытывают концентрированную механическую нагрузку во время удара, что делает их более уязвимыми для RHI. Повреждение аксонов может привести к очаговому накоплению p-tau.
И наоборот, ширина левой затылочно-височной борозды коррелировала с более ранним возрастом начала занятий спортом и с общей продолжительностью занятий спортом в годах.
Морфология бороздок не коррелировала с клиническим диагнозом ТЭС или патологическим диагнозом ХТЭ, результатами нейропсихологических тестов или ПЭТ-сканированием с использованием флортауципира. Результаты показывают, что совокупное воздействие ударов по голове связано с изменениями в морфологии бороздок. Эти изменения более заметны в областях, наиболее подверженных ХТЭ. Однако в ходе исследования не удалось выявить различия в морфологии бороздок, характерные для ТЭС, что подчёркивает необходимость в более точных диагностических критериях, чем симптомы и анамнез.
Не было выявлено корреляции между клинической тяжестью синдрома Туретта и связыванием тау-белка с флортауципиром при ПЭТ-сканировании. Аналогичная низкая чувствительность наблюдалась при корреляции между результатами структурной МРТ и ПЭТ-визуализацией, что позволяет предположить, что структурные изменения лишь косвенно связаны с изменениями на молекулярном уровне.
Как повторяющиеся воздействия изменяют мозг
Морфология бороздок может отражать совокупное воздействие повторяющихся ударов по голове.
По-видимому, сглаженность борозд возникает в основном из-за атрофии коры головного мозга, при которой извилины или гребни, прилегающие к бороздам, со временем уменьшаются. Важно отметить, что это следствие повторяющихся ударов по голове, а не признак хронической травматической энцефалопатии, и не у всех людей, подвергавшихся таким ударам, развивается ХТЭ.
В мозге наблюдаются региональные различия в изменениях, связанных с воздействием ударных волн. Это может отражать различия в восприимчивости: более ранняя в развитии затылочно-височная кора легче повреждается ударными волнами, возникающими в более раннем возрасте и сохраняющимися в течение более длительного периода. Верхняя лобная борозда отвечает за более высокий уровень функционирования мозга и может сильнее страдать от постоянного биомеханического напряжения в течение длительного периода.
Дальнейшие исследования должны подтвердить этот вывод с помощью методов визуализации головного мозга как у живых, так и у умерших пациентов. Такие исследования должны прояснить, чем изменения бороздок, связанные с ЧМТ, отличаются от изменений, характерных для ХТЭ. Это поможет сделать данную технологию надёжным маркером риска развития ХТЭ после ЧМТ.
Ссылка на журнал:
- Юнг, Л. Б., Мирмаджлеси, А. С., Стернс, Дж. и др. (2025). Морфология извилин у бывших игроков в американский футбол. Brain Communications. doi: https://doi.org/10.1093/braincomms/fcaf345. https://academic.oup.com/braincomms/article/7/5/fcaf345/8251762
Чтобы написать отзыв нужно авторизоватся