CTE: Μπορεί να Προκαλείται από Εκτεταμένη Φλεγμονή και Βλάβη στο DNA
Η βλάβη στο DNA στον εγκέφαλο ατόμων με CTE μπορεί να βοηθήσει στην εξήγηση του τρόπου με τον οποίο εκδηλώνεται η ασθένεια.
Η εγκεφαλοπάθεια χρόνιας τραυματικής μορφής (CTE) έχει συνδεθεί με σωματικό τραύμα στο κεφάλι – και αποδεικνύεται ότι αυτές οι επιπτώσεις στο κεφάλι μπορεί να προκαλέσουν φλεγμονή και βλάβη στο DNA που συσσωρεύεται στα εγκεφαλικά κύτταρα με την πάροδο του χρόνου, σύμφωνα με μια νέα μελέτη.
Αυτή η βλάβη στο DNA, η οποία μπορεί τελικά να οδηγήσει σε δυσλειτουργία και θάνατο των κυττάρων, μοιάζει με τη βλάβη που παρατηρείται στον εγκέφαλο ατόμων με νόσο του Alzheimer, υποδεικνύει η έρευνα.
Η CTE είναι μια εγκεφαλική νόσος που συνδέεται με επαναλαμβανόμενες κρούσεις στο κεφάλι. Οι παίκτες του αμερικανικού ποδοσφαίρου, οι στρατιώτες, οι πυγμάχοι και άλλοι που βιώνουν επανειλημμένα χτυπήματα στο κεφάλι διατρέχουν μεγαλύτερο κίνδυνο να αναπτύξουν CTE από τον γενικό πληθυσμό. Η ασθένεια, η οποία προς το παρόν μπορεί να διαγνωστεί οριστικά μόνο μετά θάνατον, συνοδεύεται από ένα συγκεκριμένο μοτίβο συσσώρευσης πρωτεϊνών στον εγκέφαλο και θανάτου νευρώνων. Κατά τη διάρκεια της ζωής, η CTE μπορεί να προκαλέσει απώλεια μνήμης, παρορμητικότητα, κινητικά προβλήματα και αλλαγές στη διάθεση.
Οι επιστήμονες πίσω από τη νέα μελέτη αποφάσισαν να εμβαθύνουν στη σύνδεση μεταξύ της βλάβης στο DNA και της CTE, αφού έδειξαν ότι ανακάλυψαν ότι οι ώριμοι νευρώνες, οι οποίοι δεν διαιρούνται, παρόλα αυτά συσσωρεύουν μεταλλάξεις σε όλη τη διάρκεια της ζωής. Σε μια μελέτη του 2015, η ομάδα διαπίστωσε ότι αυτές οι μεταλλάξεις συσσωρεύονται ακόμη πιο γρήγορα στο πλαίσιο εγκεφαλικών ασθενειών, όπως η νόσος του Alzheimer.
“Νομίζαμε ότι οι νευρώνες είχαν τα πιο σταθερά γονιδιώματα στο σώμα”, δήλωσε ο Δρ. Christopher Walsh, γενετιστής στο Παιδικό Νοσοκομείο της Βοστώνης, ο οποίος ήταν συν-συγγραφέας τόσο της προηγούμενης μελέτης όσο και της νέας. “Αλλά αποδεικνύεται, ότι συσσωρεύουν μεταλλάξεις χρόνο με το χρόνο και αυτές οι μεταλλάξεις επιταχύνονται στη νευροεκφυλιστική ασθένεια”, είπε στο Live Science.
Αυτή η ανακάλυψη έθεσε ένα ερώτημα: Εάν η βλάβη στο DNA συσσωρεύεται σε άλλες εγκεφαλικές διαταραχές, θα μπορούσε επίσης να οδηγήσει στην απώλεια νευρώνων που παρατηρείται στην CTE;
Στη νέα μελέτη, που δημοσιεύθηκε στις 30 Οκτωβρίου στο περιοδικό Science, οι ερευνητές ανέλυσαν τα γονιδιώματα μεμονωμένων νευρώνων που ελήφθησαν από 15 άτομα που είχαν διαγνωστεί με CTE μετά θάνατον, καθώς και από τέσσερα άτομα με ιστορικό επαναλαμβανόμενων κρούσεων στο κεφάλι αλλά χωρίς CTE. Η ομάδα συνέκρινε αυτούς τους νευρώνες με κύτταρα από υγιείς εγκεφάλους και με κύτταρα από άτομα με νόσο του Alzheimer. Αυτό έγινε χρησιμοποιώντας αλληλούχιση ολόκληρου του γονιδιώματος ενός κυττάρου, η οποία αναλύει όλο το DNA σε κάθε δειγματοληπτικό κύτταρο.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι νευρώνες από εγκεφάλους με CTE έφεραν περισσότερες μεταλλάξεις DNA από αυτούς από υγιείς εγκεφάλους. Κατά μέσο όρο, έφεραν περίπου 114 επιπλέον αλλαγές ενός γράμματος στον κώδικα DNA ανά νευρώνα. Όμως, οι νευρώνες από άτομα που είχαν επαναλαμβανόμενες κρούσεις στο κεφάλι αλλά χωρίς CTE δεν έδειξαν αύξηση των μεταλλάξεων, σε σύγκριση με τους υγιείς εγκεφάλους.
Το μοτίβο των μεταλλάξεων που παρατηρείται στην CTE φαίνεται να είναι πολύ παρόμοιο με αυτό που συμβαίνει στη νόσο του Alzheimer, παρατήρησαν οι ερευνητές. Και οι δύο έχουν αυξημένο αριθμό μεταλλάξεων και παρόμοιους τύπους αλλοιώσεων του DNA.
Στην προηγούμενη μελέτη της ομάδας, “ανακαλύψαμε ότι οι νευρώνες, οι οποίοι δεν αναπαράγονται, στην πραγματικότητα συσσωρεύουν μεταλλάξεις με σταθερό ρυθμό σε όλη τη διάρκεια της ζωής”, είπε ο Walsh. “Ακόμη και σε υγιείς εγκεφάλους, αυτό το ρολόι τρέχει περίπου 17 νέες μεταλλάξεις ανά έτος από τη γέννηση έως τα γηρατειά. Αλλά στην ασθένεια, αυτό το ρολόι επιταχύνεται.”
Οι ερευνητές εντόπισαν επίσης έναν άλλο τύπο γενετικής βλάβης: σύντομες εισαγωγές και διαγραφές, γνωστές ως indels, στις οποίες γράμματα προστίθενται ή αφαιρούνται από τον κώδικα του DNA. Αυτά τα μικροσκοπικά κατάγματα DNA ήταν πιο άφθονα στους νευρώνες τόσο από εγκεφάλους με CTE όσο και από Alzheimer από ό, τι στους υγιείς. Σε ορισμένες από τις περιπτώσεις CTE, οι νευρώνες περιείχαν περισσότερα από χίλια indels – ισοδύναμα με αυτό που θα μπορούσε να παρατηρηθεί σε περισσότερο από έναν αιώνα φυσιολογικής γήρανσης.
“Αυτά τα indels έχουν αυξηθεί”, είπε ο Walsh. “Είναι πιθανώς αρκετά πολυάριθμα ώστε να προκαλέσουν σοβαρή δυσλειτουργία ή θάνατο στα προσβεβλημένα κύτταρα.”
Αν και η μελέτη δεν έλεγξε άμεσα για φλεγμονή στους νευρώνες, προηγούμενες εργασίες των συν-συγγραφέων Δρ. Ann McKee, νευροπαθολόγου στο BU CTE Center της Βοστώνης και του John Cherry, νευροεπιστήμονα στο BU, έδειξαν ότι η φλεγμονή είναι εκτεταμένη ενεργοποίηση της μικρογλοίας – τα ανοσοκύτταρα του εγκεφάλου – στους εγκεφάλους με CTE.
“Πιστεύουμε ότι η CTE μπορεί να είναι ένας συνδυασμός επαναλαμβανόμενου τραύματος στο κεφάλι και φλεγμονής”, είπε ο Walsh. “Αυτός ο συνδυασμός μπορεί να βομβαρδίσει το γονιδίωμα με τα ίδια είδη καταστροφικών διεργασιών που προκαλεί η υπεριώδης ακτινοβολία στο δέρμα ή ο καπνός του τσιγάρου στους πνεύμονες”, καθώς τόσο η έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία όσο και η έκθεση στον καπνό προκαλούν βλάβη στο DNA.
Συνοπτικά, οι επαναλαμβανόμενες κρούσεις στο κεφάλι μπορεί να προκαλέσουν φλεγμονή στον εγκέφαλο, η οποία μπορεί να προωθήσει τη συσσώρευση μεταλλάξεων DNA στους νευρώνες και να συμβάλει στην δυσλειτουργία και τον θάνατο των κυττάρων. Τα ευρήματα αυτά υποδεικνύουν ότι ενώ το τραύμα στο κεφάλι παραμένει βασικός παράγοντας πυροδότησης της CTE, η μακροχρόνια βλάβη πιθανότατα προκαλείται από βλάβη του DNA που προκαλείται από φλεγμονή.
Η ομάδα διερευνά τώρα εάν παρόμοιες διαδικασίες συμβαίνουν και σε άλλες νευροεκφυλιστικές ασθένειες, όπως η αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση (ALS) και η νόσος του Huntington.
“Αυτός θα μπορούσε να είναι ένας κοινός τελικός δρόμος σε όλες τις ασθένειες”, είπε ο Walsh. “Θα θέλαμε να εντοπίσουμε τα βιοχημικά βήματα από τη φλεγμονή έως τον θάνατο των νευρώνων και να καταλάβουμε πού μπορούμε να παρέμβουμε.”
Τι είναι η Χρόνια Τραυματική Εγκεφαλοπάθεια (CTE);
Επίδραση της Φλεγμονής και των Τραυματισμών στο DNA
Η χρόνια τραυματική εγκεφαλοπάθεια (CTE) σχετίζεται με επαναλαμβανόμενες κρούσεις στο κεφάλι, όμως, όπως διαπιστώνουμε από την έρευνα, η φλεγμονή που προκαλείται από τους τραυματισμούς παίζει καθοριστικό ρόλο στην εξέλιξη της. Οι επαναλαμβανόμενοι τραυματισμοί μπορεί να προκαλέσουν βλάβη στο DNA και να οδηγήσουν στον θάνατο των εγκεφαλικών κυττάρων.
Σύνδεση με άλλες Νευροεκφυλιστικές Ασθένειες
Η μελέτη υπογραμμίζει τις ομοιότητες μεταξύ της CTE και της νόσου του Alzheimer, καθώς και οι δύο ασθένειες παρουσιάζουν αυξημένο αριθμό μεταλλάξεων και αλλοιώσεων στο DNA.
Ποιοι Κινδυνεύουν περισσότερο από την CTE;
Άτομα που έχουν ιστορικό επαναλαμβανόμενων χτυπημάτων στο κεφάλι, όπως παίκτες αθλημάτων, στρατιώτες και πυγμάχοι, έχουν αυξημένο κίνδυνο να αναπτύξουν χρόνια τραυματική εγκεφαλοπάθεια.
Συχνές Ερωτήσεις (Συχνές Ερωτήσεις)
Μπορεί η CTE να προληφθεί;
Είναι δύσκολο να προληφθεί πλήρως, αλλά η μείωση των κρούσεων στο κεφάλι και η διαχείριση της φλεγμονής μπορούν να βοηθήσουν.
Ποια είναι τα συμπτώματα της CTE;
Τα συμπτώματα μπορεί να περιλαμβάνουν απώλεια μνήμης, αλλαγές στη διάθεση, κινητικά προβλήματα και παρορμητικότητα.
Υπάρχει θεραπεία για τη CTE;
Προς το παρόν, δεν υπάρχει θεραπεία για τη CTE, αλλά υπάρχουν θεραπείες για τη διαχείριση των συμπτωμάτων.