Признаки травмы головы у таранных животных могут раскрыть тайну ЧМТ
Понимание и лечение черепно-мозговых травм (ЧМТ) у людей затруднено, поскольку некоторые из них, такие как хроническая травматическая энцефалопатия (ХТЭ), могут быть диагностированы только после смерти. Ученые, возможно, обнаружили ценный новый инструмент для изучения этих условий в виде ударов головой животных, таких как снежный баран и овцебык, у которых они впервые обнаружили признаки травмы головы.
«Смерть и инвалидность, вызванные черепно-мозговой травмой, — широко распространенная проблема, требующая более эффективных решений», — говорят исследователи.
«Мы показали, что животные, которые регулярно бьют головой, на самом деле могут страдать от черепно-мозговых травм, которые наблюдаются у людей. Это открывает возможность того, что, изучая этих животных, мы могли бы многое узнать о черепно-мозговой травме».
Это открытие на самом деле противоречит общепринятому мнению о здоровье мозга таранящих животных, что само по себе противоречит здравому смыслу. Некоторые, такие как самцы овцебыка, могут развивать скорость до 48 км / ч, прежде чем столкнуться друг с другом в рамках своих ритуалов спаривания и социальной иерархии, но у этих животных было обнаружено мало свидетельств травм головного мозга и сотрясения мозга.
Это потому, что, подобно дятлам, которые бьют головой о деревья тысячи раз в день, они развили механизмы для защиты своего мозга от ударов.
Но это не значит, что из изучения этих животных нельзя извлечь уроки. Бычьи, семейство копытных млекопитающих, в которое входят коровы, снежные бараны и овцебыки, имеют складчатый, или гиренцефальный, мозг, такой же, как и у людей. Однако до сих пор ни в одном исследовании мозг этих животных не проверялся на наличие признаков черепно-мозговой травмы.
«Наша лаборатория пытается использовать эволюцию для решения медицинских загадок», — сказал Патрик Хоф, старший автор исследования. «Одна из трудностей исследования ЧМТ заключается в том, что большая его часть проводится на гладком мозге грызунов. Мы подумали, что изучение мозга таранящих быков может дать лучшую модель для понимания ЧМТ у людей».
Ученые получили мозг трех умерших овцебыков и четырех снежных баранов, и их первоначальный анализ не выявил никаких сюрпризов: сканирование показало неповрежденные структуры мозга для каждого животного.
Затем мозг разрезали на срезы и обрабатывали антителами, которые выявляют фосфорилированные формы белка, называемого тау, часто наблюдаемого в мозге пациентов с ЧМТ, а также с болезнью Альцгеймера.
При просмотре под микроскопом мозг снежного барана показал слабо определяемый уровень антител. В то же время в мозге овцебыка обнаруживались легко определяемые уровни антител, а в области префронтальной коры обнаруживались высокие уровни тау-клубков, особенно вблизи поверхности.
«Этот паттерн иногда наблюдается в мозгу людей, страдающих ХТЭ», — говорят ученые. «Наши результаты открывают возможность того, что мозг этих животных подвергается хроническим повторяющимся повреждениям, как это наблюдается у некоторых пациентов с ЧМТ».
Интересно, что у одной старой самки овцебыка было примерно в 20 раз больше антител, чем у старшего самца, и примерно в пять раз больше, чем у другой самки. Известно, что самцы таранят друг друга гораздо сильнее и чаще, чем самки, что вызывает некоторые новые вопросы.
«Это исследование оставило нам много интересных вопросов, таких как: почему мозг самок овцебыка, по-видимому, имеет больше повреждений, чем мозг самцов? — Это из-за различий в анатомии черепа? Почему мозг снежного барана так мало поврежден? И можно ли использовать знания, которые мы получаем от этих животных, для разработки более эффективных методов лечения ЧМТ?»
Исследование было опубликовано в журнале Acta Neuropathologica.