211service.com
Beelden van een hardnekkige ziekte
Er wordt geschat dat voetballers in één seizoen maar liefst 1.500 klappen op het hoofd kunnen krijgen. Niet elke klap resulteert in onmiddellijk letsel, maar een groeiend aantal onderzoeken suggereert dat herhaalde slagen kunnen leiden tot ernstige, langdurige hersenbeschadiging. Meer dan 20 NFL-spelers zijn tot nu toe gediagnosticeerd met chronische traumatische encefalopathie (CTE), een neurodegeneratieve ziekte, na hun dood.
Hersenschade: Bovenaan staan delen van de hersenen van een normale 65-jarige; het brein van John Grimsley, een 45-jarige voormalige NFL-speler, staat onderaan. De bruine vlek in de hersenen van Grimsley duidt op grote hoeveelheden abnormaal tau-eiwit.
Onderzoekers van het Center for the Study of Traumatic Encephalopathy van de Boston University ( DEZE CSTE ) gebruiken nu geavanceerde beeldvormingstechnieken om tekenen van deze schade bij levende patiënten op te sporen, werk dat zou kunnen leiden tot een beter begrip van het fenomeen en het helpen identificeren van risicoatleten. CTE wordt momenteel gediagnosticeerd door het hersenweefsel van een patiënt onder een microscoop te onderzoeken.
In februari onderzochten de BU-onderzoekers de hersenen van Dave Duerson, een gepensioneerde profvoetballer die zelfmoord pleegde nadat hij leed aan symptomen die verband hielden met herhaaldelijk hersentrauma, waaronder geheugenverlies, slechte impulsbeheersing en grillig gedrag. Duerson, die 11 seizoenen in de NFL speelde, werd de 14e speler met de diagnose CTE van de 15 NFL-spelers die het centrum heeft bestudeerd.
CTE wordt een algemeen erkende ziekte; het maakt deel uit van de groeiende kennis van traumatisch hersenletsel die de afgelopen jaren is geëxplodeerd, zegt Julian Bailes , hoogleraar en voorzitter van de afdeling neurochirurgie en directeur van de Onderzoeksinstituut voor hersenletsel (BIRI) aan de West Virginia University, het enige andere instituut dat de ziekte bestudeert. We weten nog niet hoe groot het probleem werkelijk is - zijn het een paar procent van de spelers die de ziekte hebben, of meer dan dat? zegt Bailes.
In samenwerking met Brigham en het Women's Hospital in Boston hebben de BU-onderzoekers onlangs een pilotstudie uitgevoerd, waarbij de hersenen werden afgebeeld van vijf professionele atleten waarvan bekend is dat ze herhaaldelijk hoofdtrauma hebben gehad, en van vijf niet-sporters van dezelfde leeftijd zonder enige voorgeschiedenis van hoofdtrauma. Een soortgelijke, maar veel grotere, driejarige studie zal naar verwachting deze zomer van start gaan.
CTE wordt gekenmerkt door de progressieve degeneratie van hersenweefsel en de accumulatie van tau-eiwit, dat structurele ondersteuning biedt voor de microtubuli die moleculen tussen cellen en neuronen overbrengen, langs de axonale sporen. Er wordt gedacht dat herhaalde slagen op het hoofd ervoor zorgen dat deze microtubuli uitrekken, opzwellen en uit elkaar vallen, zodat de cel niet kan functioneren en het tau-eiwit samen begint te klonteren.
De onderzoekers gebruikten verschillende beeldvormende technieken om deze veranderingen in de hersenen te detecteren. Ze gebruikten diffusie tensor imaging (DTI), een variant van magnetische resonantie beeldvorming (MRI), om het complexe netwerk van zenuwvezels te onderzoeken die verschillende hersengebieden met elkaar verbinden. DTI volgt de beweging van watermoleculen door de hersenen, zodat onderzoekers een gedetailleerd beeld van de axonen kunnen maken door de richting van waterdiffusie te analyseren.
De onderzoekers zagen minder axonale verbindingen tussen neuronen en vezels bij proefpersonen met een voorgeschiedenis van hoofdimpact. Het was heel duidelijk toen we de beelden naast elkaar legden dat de atleten geavanceerde atrofie hebben of gebieden waar vezelsporen zijn verdwenen, zegt Christopher Nowinski , mededirecteur van CSTE en mede-oprichter en voorzitter van het Sports Legacy Institute, een non-profitorganisatie gevestigd in Waltham, Massachusetts, die hersenletsel bij atleten bestudeert en betrokken was bij het project.
Suïcidale schade: Hierboven zie je drie delen van de hersenen van Dave Duerson, een 50-jarige voormalige NFL-speler die in februari zelfmoord pleegde: de frontale en temporale cortex, de hippocampus en de amygdale. De bruine, verkleurde gebieden vertonen grote hoeveelheden abnormaal tau-eiwit, een indicatie dat Duerson matig gevorderde CTE had. De onderste rij toont microscopische beelden van de abnormale hersengebieden.
De onderzoekers gebruikten ook magnetische resonantiespectroscopie (MRS), een techniek die niveaus van chemicaliën en neurotransmitters in de hersenen meet. Het is als een virtuele biopsie van de hersenen, omdat we een spectrale analyse van verschillende biochemische metabolieten te zien krijgen zonder er invasief op in te gaan, zegt Robert Stern , co-directeur van CSTE en universitair hoofddocent neurologie aan de BU School of Medicine. De studie toonde enkele zeer opvallende en significante verschillen tussen de atleten en de controles als het gaat om bepaalde chemicaliën, zegt Stern. Hij wilde echter niet ingaan op de specifieke chemische verschillen, omdat het slechts om een pilotstudie ging.
De hersenen van alle vijf de atleten met een voorgeschiedenis van hoofdstoten waren op de een of andere manier abnormaal, zegt Nowinski. Maar dit betekent niet noodzakelijk dat de proefpersonen CTE hebben. Dat is het punt van de grotere studie, om erachter te komen of de afwijkingen iets betekenen, zegt hij.
De grotere studie omvat een groep gepensioneerde NFL-spelers die volgens de onderzoekers het grootste risico lopen om CTE te ontwikkelen, en een groep gepensioneerde atleten die contactloze sporten speelden en geen geschiedenis van herhaaldelijk hersenletsel hebben. Naast het in beeld brengen van de hersenen van spelers met behulp van DTI, MRS en geavanceerde MRI, zullen de onderzoekers DNA-, bloed- en ruggenmergvloeistofmonsters nemen om te zoeken naar genetische risicofactoren. Ze zullen ook klinische en neurologische onderzoeken en neuropsychologische tests uitvoeren. De ziektesymptomen omvatten geheugenproblemen, impulsbeheersing, depressie, apathie en problemen met cognitieve vaardigheden zoals planning.
Hoewel we weten dat herhaald hersentrauma een noodzakelijke variabele is, is het niet voldoende, zegt Stern. Met andere woorden, de onderzoekers weten niet waarom sommige mensen die herhaaldelijk hersentrauma ervaren de ziekte krijgen en anderen niet, en ze weten niet hoeveel treffers, of welke soorten treffers, de ziekte kunnen veroorzaken.
Door verschillende tools te combineren, verwachten de BU-onderzoekers binnen vijf jaar CTE te kunnen detecteren en diagnosticeren. CSTE heeft meer dan 73 hersenen in zijn hersenbank, met meer dan 360 atleten die zich inzetten om die van hen te doneren nadat ze sterven. Stern bevestigde ook dat het centrum de hersenen ontvangt van de 28-jarige NHL-speler Derek Boogard, die op 13 mei dood in zijn appartement werd gevonden. Hij was herstellende van een seizoens-einde traumatisch hersenletsel. Het centrum heeft ook bewijs gevonden dat de twee voormalige NHL-spelers die het heeft onderzocht CTE hadden.
Geavanceerde beeldvormingstechnieken zijn de toekomst van vroege diagnose, zegt Gunnar Brolinson , associate dean voor klinisch onderzoek voor het Virginia College of Osteopathic Medicine en de arts voor het voetbalteam van Virginia Tech. Tot die tijd, zegt Brolinson, moet je het hoofd uit het spel halen door betere regels te maken en spelers, coaches en ouders voor te lichten over hoofdletsel.
Met dit in gedachten heeft de NFL vorig seizoen belangrijke regelwijzigingen doorgevoerd: strengere straffen en hoge boetes voor treffers van helm tot helm of treffers tegen weerloze spelers.