Тяжесть черепно-мозговой травмы (ЧМТ) была подчеркнута в последнее десятилетие, поскольку врачи стремятся понять ее роль в неврологических заболеваниях, таких как хроническая травматическая энцефалопатия (ХТЭ), прогрессирующее и смертельное заболевание головного мозга, вызванное повторной травмой головы, получившее известность из-за своей известность среди профессионалов НФЛ, включая Майка Вебстера и Аарона Эрнандеса.
Чтобы лучше понять ЧМТ у людей без использования мышей, приматов или посмертных тканей человека, исследователи из Университета Карнеги-Меллона и Медицинского центра Университета Питтсбурга воссоздали легкую и умеренную ЧМТ на органоидах головного мозга человека, чтобы проанализировать влияние ЧМТ на мозг. Результаты были поразительными. Используя секвенирование РНК, метод, используемый для определения того, какие гены включены или выключены в клетках , исследователи определили три главных гена, ответственных за осложнения ЧМТ.
«Это новый подход к углублению нашего понимания черепно- мозговой травмы с использованием моделей, специально разработанных для человека». — сказал Паскаль Зинн, нейрохирург-онколог онкологического центра UPMC Hillman. «Мы надеемся, что это исследование спасет жизни».
Для начала команда подвергла стволовые клетки воздействию питательных веществ головного мозга, чтобы стимулировать производство нервных клеток. Позже клетки раскрутили, чтобы сформировать характерную небольшую сферическую форму органоида. Затем команда подвергла сформированные органоиды воздействию легкой и умеренной нагрузки, чтобы имитировать травму головного мозга, и исследовала их генетический ответ на раздражитель.
«Это первый раз, когда исследователи изучили секвенирование РНК, чтобы понять, что происходит как сразу после того, как кто-то получил удар по голове, так и возможные последствия в долгосрочной перспективе», — объяснила Сусана Бельтран, первый автор статьи, опубликованной в журнале Scientific Reports . «Мы обнаружили, что гены, ответственные за гибель клеток , размножение раковых клеток и регуляцию лейкоцитов, активировались после удара».
Чтобы проверить серьезность воздействия, команда использовала живую визуализацию, чтобы определить количество присутствующих ионов кальция. Больше кальция соответствует более серьезной травме.
Эти результаты имеют фундаментальное значение, поскольку медицинские работники ищут планы лечения ЧМТ.
«Мы можем представить спортсменов, подверженных сотрясениям мозга, добавляющих в свой режим добавку, которая может воздействовать на те гены, которые подвержены риску повышения регуляции после ЧМТ, чтобы либо предотвратить, либо замедлить прогрессирование заболевания», — сказал Бельтран. «Даже помимо черепно-мозговой травмы, мы хотим установить стандарт, согласно которому человеческие органоиды можно использовать для моделирования заболеваний человека».
«Это один из тех примеров прекрасных отношений между Питтсбургским университетом и CMU, когда барьеры для нашего междисциплинарного сотрудничества чрезвычайно низки», — подчеркнул Ледюк.
