Conmoción cerebral secretos revelados en ratones y personas
NIH científicos película daños conmoción cerebral temprano y describir la respuesta del cerebro a la lesión
Hay más de lo que parece después de incluso una lesión cerebral traumática leve. Mientras que el cerebro puede parecer intacto, los nuevos hallazgos publicados en Nature sugieren que las cubiertas protectoras del cerebro pueden sentir la peor parte del impacto.
Utilizando un modelo de trauma del ratón de nuevo desarrollo, el autor principal, Dorian McGavern, Ph.D., científico del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares (NINDS), parte de los Institutos Nacionales de Salud, observó células específicas montar una respuesta inmune a la lesión y tratar de evitar un daño más extenso. Cabe destacar que los hallazgos adicionales sugieren una respuesta inmune similar puede ocurrir en pacientes con traumatismo craneoencefálico leve.
En este estudio, los investigadores también descubrieron que ciertas moléculas, cuando se aplican directamente al cráneo del ratón, pueden pasar por alto las barreras protectoras del cerebro y entrar en el cerebro.Los resultados sugirieron que, en el modelo de trauma del ratón, una de esas moléculas pueden reducir los efectos de la lesión cerebral.
Aunque las conmociones cerebrales son comunes, no se sabe mucho acerca de los efectos de este tipo de daño. Como parte de este estudio, Lawrence Latour, Ph.D., un científico del NINDS y el Centro para la Neurociencia y Medicina Regenerativa, examinó los individuos que habían sufrido recientemente una conmoción cerebral, pero cuyas exploraciones iniciales no revelaron ningún daño físico al tejido cerebral. Después de administrar un medio de contraste comúnmente usado durante las exploraciones de MRI, Latour y sus colegas vieron que se escapa en las meninges, las cubiertas exteriores del cerebro, en el 49 por ciento de los 142 pacientes con conmoción cerebral.
Para determinar lo que ocurre después de este tipo de lesión leve, los investigadores en el laboratorio del Dr. McGavern desarrollaron un nuevo modelo de trauma cerebral en ratones.
"En nuestros ratones, no hubo fuga de los vasos sanguíneos justo debajo del hueso del cráneo en el sitio de la lesión, similar a la del tipo de efecto que vimos en casi la mitad de los pacientes que tenían una lesión cerebral traumática leve.Estamos utilizando este modelo de ratón para mirar trauma meníngea y cómo esto se extiende más profundamente en el cerebro a través del tiempo ", dijo el Dr. McGavern.
El Dr. McGavern y sus colegas también descubrieron que el hueso del cráneo intacto era lo suficientemente poroso para permitir que las pequeñas moléculas para obtener a través de al cerebro. Ellos mostraron que las moléculas más pequeñas alcanzan el cerebro más rápido y en mayor medida que los más grandes. "Fue sorprendente descubrir que todas estas barreras protectoras del cerebro se pueden no ser concreto. Usted puede conseguir algo para pasar a través de ellos ", dijo el Dr. McGavern.
Los investigadores encontraron que la aplicación de glutatión (un antioxidante que se encuentra normalmente en nuestras células) directamente sobre la superficie del cráneo después de la lesión cerebral reduce la cantidad de muerte celular en un 67 por ciento. Cuando los investigadores aplicaron el glutatión tres horas después de la lesión, la muerte celular se redujo en un 51 por ciento. "Esta idea de que tenemos una ventana de tiempo en el que trabajar, potencialmente de hasta tres horas, es emocionante y puede ser clínicamente importante", dijo el Dr. McGavern.
El glutatión actúa disminuyendo los niveles de especies reactivas de oxígeno (ROS) moléculas que dañan las células. En este estudio, se observaron altos niveles de ROS en el sitio de trauma justo después de que ocurrió la lesión cerebral física. La inundación masiva de ROS estableció una secuencia de acontecimientos que llevaron a la muerte celular en el cerebro, pero el glutatión fue capaz de evitar muchos de esos efectos.
Además, el uso de una técnica microscópica de gran alcance, los investigadores filmaron lo que estaba pasando justo debajo de la superficie del cráneo dentro de los cinco minutos de la lesión. Capturaron detalles nunca antes vistos de cómo el cerebro responde a una lesión traumática y cómo se moviliza para defenderse.
Inicialmente, vieron la muerte celular en las meninges y al limitans gliales (una barrera muy fina en la superficie del cerebro, que es la última línea de defensa contra las moléculas peligrosas). La muerte celular en el tejido cerebral subyacente no se produjo hasta 9-12 horas después de la lesión. "Usted tiene la muerte en el revestimiento primero y luego esta penetra en el tejido cerebral después. El objetivo de las terapias para la lesión cerebral es proteger el tejido cerebral ", dijo el Dr. McGavern.
Casi inmediatamente después de la lesión en la cabeza, los limitans gliales pueden descomponerse y desarrollar agujeros, proporcionando una manera para que las moléculas potencialmente dañinas para entrar en el cerebro. Los investigadores observaron microglia (células inmunes que actúan como primeros respondedores en el cerebro contra sustancias peligrosas) moviéndose rápidamente hasta la superficie del cerebro, tapando los agujeros.
Los hallazgos de laboratorio del Dr. McGavern indican que microglia hacer esto de dos maneras. Según el Dr. McGavern: "Si los astrocitos, las células que componen los limitans gliales, todavía están allí, microglia se van a plantear en 'masilla' la barrera y tapan los huecos entre astrocitos individuales. Si un astrocito muere, que se traduce en un mayor espacio en los limitans gliales, por lo que la microglia se cambian de forma, ampliar en una estructura similar a las medusas grasas y tratar de tapar ese agujero. Estas reacciones, que nunca se han visto antes en cerebros vivos, ayudan a proteger la barrera y evitar sustancias tóxicas entren en el cerebro ".
Los estudios han sugerido que la respuesta inmune en el cerebro a menudo puede conducir a un daño grave.Sorprendentemente, los resultados de este estudio muestran que la respuesta inflamatoria en un modelo de lesión cerebral traumática leve es realmente beneficioso durante las primeras 9-12 horas después de la lesión.
Lesiones cerebrales traumáticas leves son un creciente problema de salud pública. De acuerdo con un informe de los Centros de Control y Prevención de Enfermedades, en 2009, al menos 2,4 millones de personas sufrieron una lesión cerebral traumática y el 75 por ciento de las lesiones fueron leves. Este estudio proporciona información sobre el daño que se produce después de un traumatismo craneal e identifica potenciales dianas terapéuticas, tales como antioxidantes, para reducir los efectos dañinos.
Para obtener más información acerca de la lesión cerebral traumática, por favor
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NIH ... Transformación de Descubrimientos En Salud ®
Referencias
Theodore L. Roth et al. "Mejoramiento transcraneal de la inflamación y la muerte celular después de una lesión cerebral", Naturaleza, 8 de diciembre de 2013.
Saludos
Rodrigo González Fernández
Diplomado en "Responsabilidad Social Empresarial" de la ONU
Diplomado en "Gestión del Conocimiento" de la ONU
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