Специалисты из Кливлендской клиники (Cleveland Clinic), США, доказали, что постоянные повторяющиеся удары по голове слабой интенсивности, не способные привести к сотрясению мозга, которые часто испытывают спортсмены, способствуют нарушению проницаемости гемаэнцефалического барьера (ГЭБ) и возникновению аутоиммунных реакций в нервной ткани, что может провоцировать преждевременную нейродегенерацию. Результаты исследования представлены в журнале «PLoS ONE».
Нарушение ГЭБ может быть связано с различной неврологической патологией, включая судорожные приступы, болезнь Альцгеймера, инсульт и черепно-мозговые травмы. Это может иметь серьезные последствия в контексте аутоиммунных заболеваний, когда антитела против тканей центральной нервной системы (ЦНС) проникают в головной мозг (например при рассеянном склерозе).
Для изучения кратко- и долгосрочного влияния на ГЭБ, вызываемого частыми ударами по голове, ученые проанализировали данные 67 игроков, занимающихся американским футболом, из трех команд. У них определили уровень белка S100B и антител до и после игры. Кроме того, у участников определили уровень когнитивных способностей и выполнили магнитно-резонансную томографию (МРТ). Уровень белка S100B ≥0,12 нг/мл считали маркером нарушения ГЭБ. После каждой игры спортсмены указывали количество ударов по голове, полученных в ходе состязания, а также свои ощущения после ударов. Все игры были записаны для подтверждения количества ударов.
Ученые отмечают, что белок S100B, как правило, содержится только в мозговой ткани, и повышение его концентрации в периферической крови может приводить к синтезу антигенов дендритными клетками. Это может являться основой биологического механизма аутоиммунного ответа на S100B. Аутоантитела к S100B содержат уникальную последовательность аминокислот, которая не отмечается ни в одном другом белке человеческого организма. Кроме того, потенциально антигенный протеин, вовлеченный в процессы нейротрансмиссии, может приводить к нейрональным изменениям.
Все игроки, принявшие участие в исследовании, были распределены на три группы: участники 1-й группы не вставали со скамейки запасных, 2-й — играли, но не получали травм, 3-й — часто испытывали незначительные удары по голове. Ни у одного игрока не было симптомов сотрясения головного мозга после игры.
Исследователи обратили внимание на то, что у тех спортсменов, которые во время состязаний значительно чаще бились головой (индекс ударов — 6 баллов по сравнению с 0 баллами), в плазме крови определялась повышенная концентрация антигенного белка S100B (р=0,03), что свидетельствует о нарушении проницаемости ГЭБ. Ученые поясняют, что нарушение целостности ГЭБ приводит к циркуляции антигенов к ЦНС и вызывает периферическую иммунную реакцию, а образующиеся при этом аутоантитела к ЦНС при попадании в мозг становятся патогенными.
Кроме того, у спортсменов с частыми травмами наблюдался наивысший титр аутоантител против S100B, который, в свою очередь, коррелирует с индексом диффузии белого вещества мозга (r=0,63; р=0,05) и потерей контроля над побуждениями (r=0,58; р=0,07).
Ученые отметили, что негативное влияние частых ударов по голове небольшой интенсивности наблюдалось у игроков еще спустя 6 мес после окончания сезона. Так, результаты, полученные с помощью МРТ, были сходны с результатами пациентов, перенесших сотрясение головного мозга. А при тестировании когнитивных способностей исследователи отметили сохраняющуюся потерю контроля над импульсивными действиями.
Установив, что серологические маркеры коррелируют с данными МРТ и когнитивными изменениями, ученые предположили, что полученные результаты можно использовать для определения профпригодности игроков, участвующих в спортивных играх, связанных с высоким риском получения удара по голове. Однако данная оценка должна основываться на анализе крови.
Авторы исследования подчеркивают, что полученные результаты подтверждают, что частые удары по голове, даже не приводящие к сотрясению мозга, способствуют развитию патологических изменений, которые можно определить с помощью поведенческих тестов и методов визуализации головного мозга.
Marchi N, Bazarian J.J., Puvenna V. et al. (2013) Consequences of repeated blood-brain barrier disruption in football players. PLoS ONE, DOI: 10.1371.
Walsh N. (2013) Even mild hits to head disrupt blood-brain barrier. MedPage Today, March 06 (www.medpagetoday.com/Neurology/HeadTrauma/37724).
Юлия Котикович
