Повторяющиеся удары головой могут незаметно нарушить систему очистки мозга

Черепно-мозговые травмы, связанные со спортом, составляют до 30 процентов всех случаев черепно-мозговых травм, при этом бокс и смешанные единоборства входят в число ведущих причин. Устойчивые удары головой с течением времени являются известными факторами риска как нейродегенеративных, так и нейропсихиатрических состояний.

Как глифатическая система удаляет отходы из мозга

Глимфатическая система состоит из заполненных жидкостью каналов, которые помогают вымывать отходы из мозга. Его функция чем-то похожа на лимфатическую систему, которая действует во всем организме.

«Недавно открытая глимфатическая система похожа на водопровод мозга и систему удаления мусора», — сказал Дхануш Амин, доктор медицинских наук, ведущий автор исследования и научный сотрудник Университета Алабамы в Бирмингеме и Кливлендской клиники, штат Невада. «Это жизненно важно для того, чтобы помочь мозгу вымывать метаболиты и токсины».

Чтобы изучить эту систему, исследователи использовали тензорную визуализацию диффузии вдоль периваскулярного пространства (DTI-ALPS), специализированный метод МРТ, который измеряет, как вода движется внутри и вокруг каналов, связанных с глимфатическим потоком. Эти пути также помогают поддерживать баланс жидкости, доставлять питательные вещества и иммунные клетки и обеспечивать защиту от травм.

Биомаркеры МРТ выявляют ранние признаки ухудшения состояния мозга

Индекс ALPS, полученный из DTI, является неинвазивным маркером функции глимфатической системы. Более низкие значения ALPS могут указывать на снижение когнитивных функций и связаны с развитием таких состояний, как болезни Альцгеймера и Паркинсона.

«Когда эта система не работает должным образом, могут накапливаться повреждающие белки, которые связаны с болезнью Альцгеймера и другими формами деменции», — сказал доктор Амин, в настоящее время доцент кафедры нейрорадиологии в Университете медицинских наук Арканзаса. «Изучение этой системы дает нам новое окно в понимание и, возможно, замедление потери памяти».

Их анализ основан на исходных данных исследования здоровья мозга профессиональных спортсменов (PABHS) клиники Кливленда, в котором отслеживается примерно 900 активных бойцов, около 300 из которых наблюдались в течение как минимум трех лет. Для этого исследования команда оценила информацию от 280 спортсменов. Среди них у 95 наблюдались когнитивные нарушения в начале исследования, а 20 здоровых людей служили демографически подобранной контрольной группой.

Повышенная начальная глифатическая активность с последующим снижением

Используя метод DTI-ALPS, исследователи оценили глимфатическую активность среди всех участников и изучили, как индекс ALPS, полученный из DTI, связан с количеством нокаутов, которые пережил каждый спортсмен. Они также сравнили бойцов с ограниченными возможностями с теми, у кого не было когнитивных нарушений.

«Мы думали, что повторяющиеся удары головой приведут к снижению ALPS у бойцов с когнитивными нарушениями по сравнению с бойцами без нарушений», – сказал доктор Амин. «Мы также ожидали, что показатель ALPS будет значительно коррелировать с общим количеством нокаутов у ослабленных бойцов».

Их результаты оказались неожиданными. Спортсмены с нарушениями поначалу демонстрировали значительно более высокие значения глифатического индекса, но со временем эти значения резко упали по мере увеличения количества нокаутов. Глимфатическая функция продолжала снижаться у бойцов, перенесших продолжающуюся травму головы.

«Мы полагаем, что глимфатический индекс изначально был высоким в группе спортсменов с нарушениями, потому что мозг первоначально реагирует на повторяющиеся травмы головы, активизируя свой механизм очистки, но в конечном итоге он перегружается», — сказал доктор Амин. «После определенного момента мозг просто сдается».

Исследование также отметило, что спортсмены без когнитивных нарушений имели более низкие значения правостороннего и общего глимфатического индекса, чем бойцы с нарушениями. Схема того, как глимфатическая активность связана с историей нокаутов, значительно различалась между двумя группами.

Раннее обнаружение может защитить здоровье мозга боевиков в долгосрочной перспективе

Доктор Амин подчеркнул, что понимание того, как повторяющиеся удары головой влияют на глифатическую систему, имеет важное значение для раннего выявления нейродегенеративного риска у спортсменов, занимающихся контактными видами спорта.

«Если мы сможем обнаружить глифатические изменения у бойцов до того, как у них появятся симптомы, тогда мы сможем порекомендовать им отдых или медицинскую помощь или помочь им принять карьерные решения, чтобы защитить свое будущее здоровье мозга», – сказал он.

Соавторами исследования являются Гаурав Нитин Рати, магистр наук, Чарльз Берник, доктор медицинских наук, и Вирендра Мишра, доктор философии.