Las conmociones cerebrales con los peces podrían ser la clave del problema de lesiones cerebrales de la NFL

Las lesiones cerebrales traumáticas en la NFL son rutinarias y causan problemas cognitivos en el futuro, como la encefalopatía traumática crónica, una afección degenerativa que puede causar depresión, agresión y demencia. Los investigadores médicos están trabajando en soluciones para disminuir los efectos a largo plazo de la lesión cerebral traumática en atletas y otras personas en profesiones de alto riesgo como miembros del servicio militar, pero estas soluciones probablemente aún estén a unos cuantos años. Para manejar mejor el problema, los investigadores médicos buscan soluciones para una especie inesperada.

Uno de los mayores problemas con las lesiones cerebrales en los seres humanos es que una vez que las células nerviosas del cerebro mueren, generalmente no se regeneran. Pero eso no es cierto para todos los animales: en un artículo publicado el martes en la revista eNeuro, un equipo de investigadores de W.M. Keck Science Center demostró que el pez cebra (Danio rerio) regenera las células cerebrales después de una lesión cerebral traumática leve, también conocida como conmoción cerebral, y exploró sus mecanismos para hacerlo, con la esperanza de que pudieran encontrar paralelos en el cerebro humano.

En el estudio, los investigadores examinaron cómo se comportaban los peces después de una lesión cerebral traumática leve y, al mismo tiempo, investigaron qué genes estaban activos durante el período de recuperación de la lesión, con la esperanza de descubrir qué genes estaban correlacionados con el recrecimiento neuronal.

Para dar a los peces conmociones cerebrales, los científicos colocan el pez cebra en un dispositivo cuyo único propósito es causarle a un pez una lesión cerebral traumática leve al dejar caer una bola sobre su cabeza. Los peces están anestesiados para este procedimiento, pero cuando se recuperan del golpe, muestran un signo clásico de conmoción cerebral: dificultad para navegar por problemas espaciales. El pez cebra normalmente navega en las escuelas para evitar a los depredadores y mejorar su capacidad para recolectar alimentos, un comportamiento que normalmente hacen de forma natural. Sin embargo, aquellos que habían sufrido conmociones cerebrales tuvieron dificultades para recordar cómo regresar con sus compañeros de entrenamiento. Los humanos y otros animales también presentan dificultades espaciales después de una lesión cerebral traumática.

Después de tres semanas, cuando los peces parecían haberse recuperado principalmente de sus lesiones, los investigadores mataron a los peces y secuenciaron su ARN para descubrir qué genes estaban relacionados con el crecimiento de nuevas neuronas. Los datos apuntaban a varios genes, que los grupos anteriores ya habían caracterizado en términos de identidad y función, pero lo que hace diferente a este estudio es que muestra una clara asociación entre los patrones de expresión génica y la recuperación de una lesión cerebral traumática. Estos resultados, señalan los autores, son similares a los resultados de estudios similares realizados en roedores adultos.

Puede parecer extraño que los científicos estudien los cerebros de los peces como una forma de entender los cerebros humanos, pero de hecho, los cerebros de pez cebra y humanos comparten algunas sorprendentes similitudes. Aproximadamente el 70 por ciento de los genes humanos tienen al menos un gen que realiza la misma función o similar en un pez cebra, señalan los autores, y en este estudio, la línea genética del pez cebra que los investigadores usaron tiene un genoma que es particularmente similar al de los humanos.

Es posible que este estudio aún no haya dado resultados concretos, pero cuanto más sepamos sobre cómo los cerebros pueden recuperarse de una lesión cerebral traumática, más cerca estaremos de poder ayudar a los humanos que han sufrido daño cerebral. Quizás las terapias genéticas podrían ayudarnos a imitar ciertos elementos de la neurorregeneración que exhiben el pez cebra. Y a pesar de que la NFL ha estado notoriamente retrasada en lo que respecta a aceptar pruebas científicas, han comenzado a desempeñar un papel activo en el fomento de la investigación sobre las lesiones cerebrales.

Resumen: Las lesiones cerebrales traumáticas leves (mTBI, por sus siglas en inglés) son uno de los trastornos neurológicos más prevalentes; sin embargo, los humanos están muy limitados en su capacidad para reparar y regenerar el tejido del sistema nervioso central (SNC) después de la lesión. Sin embargo, el pez cebra (* Danio rerio) mantiene la notable capacidad de someterse a una neurorregeneración completa y funcional como adulto. Deseamos ampliar el conocimiento de los mecanismos conocidos de la neurorregeneración mediante el análisis de los genes expresados ​​diferencialmente (DEG) en un nuevo modelo de pez cebra adulto de mTBI. En este estudio, se adaptó un modelo de caída de peso de roedores de mTBI al pez cebra adulto. Una prueba de memoria mostró deficiencias significativas en la memoria espacial en el grupo mTBI. Luego, identificamos los DEG a los 3 y 21 días después de la lesión (ppp) a través del análisis de secuenciación de ARN. Los DEG resultantes se clasificaron según las categorías de ontología de genes (GO). Las categorías de 3 dpi GO consistían en vías de respuesta de lesiones pico. Significativamente, a las 21 ppp, las categorías GO consistían en vías de neurorregeneración. En última instancia, estos resultados validan un nuevo modelo de pez cebra de mTBI y elucidan importantes DEG de interés en la lesión del SNC y la neurorregeneración.