Tierstudien legen nahe, dass eine Gehirnerschütterung zu einer späteren Depression führen kann
Forscher des Bundesstaates Ohio vermuten, dass eine Kopfverletzung dazu führt, dass die Gehirnzellen des Immunsystems in „Alarmbereitschaft“ geraten und auf spätere Immunprobleme überreagieren, indem sie übermäßig entzündlich werden - ein Zustand, der mit depressiven Komplikationen verbunden ist.
Die Ergebnisse könnten helfen, einige der psychischen Probleme im mittleren Lebensalter zu erklären, unter denen Personen leiden, die als junge Erwachsene mehrfach betroffen sind, sagen Forscher.
Und diese depressiven Symptome sind wahrscheinlich entzündungsbedingt, was bedeutet, dass sie möglicherweise nicht auf übliche Antidepressiva ansprechen. Eine zusätzliche Komplikation ist, dass das Altern bereits die Entzündung des Gehirns erhöht.
Zusätzlich zu den normalen Alterungsproblemen erfahren Menschen mit einer traumatischen Hirnverletzung (TBI) eine zusätzliche Entzündung, die durch verstärkte Immunantworten auf sogenannte „sekundäre Herausforderungen“ wie eine zweite Kopfverletzung, Infektionen oder andere Stressfaktoren verursacht wird.
Mithilfe eines Mausmodells beobachteten die Forscher, dass hochalarme Zellen im Gehirn - Mikroglia genannt - einen Monat nach einer mittelschweren Hirnverletzung übertrieben auf eine Immunherausforderung reagierten.
Diese erhöhte Gehirnentzündung korrespondierte mit der Entwicklung depressiver Verhaltensweisen, die bei unverletzten Mäusen nicht beobachtet wurden.
"Wenn wir drei, sechs oder neun Monate gewartet hätten, wären die Symptome wahrscheinlich noch schlimmer geworden", sagte der leitende Autor Jonathan Godbout, Ph.D., Associate Professor für Neurowissenschaften an der Ohio State University.
"Viele Menschen mit Kopfverletzungen in der Vorgeschichte entwickeln erst in den Vierzigern, Fünfzigern oder Sechzigern psychische Probleme.
"Das deutet darauf hin, dass es noch andere Faktoren gibt, und deshalb betrachten wir diese Zwei-Treffer-Idee - die Hirnverletzung ist die erste und dann eine Immunherausforderung. Es ist, als ob eins plus eins plus eins gleich 15 ist. Es kann einen Multiplikatoreffekt geben. "
Die Forschung wird online in der Zeitschrift veröffentlicht Biologische Psychiatrie.
Diese Arbeit bezieht sich auf Gehirnerschütterungsverletzungen, die zu einem diffusen oder ausgebreiteten Trauma des Gehirns führen.
Dies sind auch Gehirnerschütterungsverletzungen, von denen sich Menschen und Tiere ziemlich schnell erholen und die normalerweise keine Probleme beim Denken oder Bewegen etwa eine Woche nach der Verletzung des Gehirns zeigen.
In der Studie verglichen die Forscher unverletzte Mäuse mit Mäusen, bei denen ein mäßiger TBI aufgetreten war. Verletzte Mäuse zeigten einige anfängliche Koordinationsprobleme, die jedoch innerhalb einer Woche behoben wurden.
Die verletzten Mäuse zeigten auch Anzeichen von depressiven Symptomen, die sich innerhalb eines Monats besserten. Godbout und Kollegen führten diese Symptome auf die erwartete Neuroinflammation zurück, die nach einer traumatischen Hirnverletzung auftritt. Bei diesen Mäusen war der größte Teil der Entzündung innerhalb von sieben Tagen abgeklungen.
30 Tage nach der Verletzung untersuchten die Forscher das Gehirn der verletzten Mäuse, um festzustellen, ob die Immunzellen seit der Verletzung in höchster Alarmbereitschaft waren.
Wie erwartet enthielten die verletzten Gehirne Mikroglia, die sich in einem „vorbereiteten“ Zustand befanden - was bedeutete, dass sie in Bereitschaft waren, um auf eine Herausforderung für das Immunsystem zu reagieren. Die Zellen im Gehirn von unverletzten Mäusen hatten nicht die gleichen Eigenschaften.
"Diese Ergebnisse zeigen, dass die TBI-Mäuse eine verstärkte und verlängerte Aktivierung von Mikroglia aufweisen, was mit der Entwicklung depressiver Symptome bei den Mäusen verbunden war."
Unter normalen Umständen sind Mikroglia die erste Verteidigungslinie und tragen zum Schutz des Gehirns nach Verletzungen oder Infektionen bei, indem sie Proteine und andere Chemikalien herstellen, die gerade genug Entzündungen erzeugen, um das Problem zu beheben.
Wenn sie jedoch vorbereitet sind, befinden sich diese Zellen in einem höheren Alarmzustand und wenn sie aktiviert werden, erzeugen sie eine verstärkte Immunantwort, die länger als nötig anhält. Wenn diese Systeme ohne Kampf aktiviert werden, erzeugen die zirkulierenden Chemikalien und Proteine eine übermäßige Entzündung.
„Die jungen erwachsenen Mäuse, die eine diffuse Kopfverletzung haben, erholen sich im Grunde genommen wieder normal, aber nicht alles ist normal. Das Gehirn hat immer noch ein entzündlicheres Make-up, das eine Hyperaktivierung einer Immunantwort zulässt “, sagte Godbout.
30 Tage nach TBI wurde den Mäusen Lipopolysaccharid (LPS) injiziert - die tote äußere Zellwand von Bakterien, die eine Immunreaktion bei Tieren stimuliert. Tests zeigten, dass TBI-Mäuse im Verlauf von 24 Stunden nach der Injektion viel weniger sozial waren als unverletzte Mäuse - eine Art von depressivem Symptom bei diesen Tieren. Das Gehirn der TBI-Mäuse wies auch dramatisch höhere Spiegel von zwei entzündungsbedingten Proteinen auf als das Gehirn normaler Mäuse.
Zweiundsiebzig Stunden nach der LPS-Exposition zeigten verletzte Mäuse zusätzliche depressive Symptome, einschließlich eines minimalen Interesses an Zuckerwasser - ein Zeichen dafür, dass sie vermieden, was normalerweise eine angenehme Aktivität ist. Sie zeigten auch eine erhöhte Resignation oder ein Zeichen des „Aufgebens“.
Unverletzte Mäuse verhielten sich normal und die Spiegel an entzündlichen Proteinen in ihrem Gehirn waren im gleichen Zeitraum wieder auf den Ausgangswert zurückgekehrt.
"Diese Ergebnisse zeigen, dass die TBI-Mäuse eine verstärkte und verlängerte Aktivierung von Mikroglia aufweisen, was mit der Entwicklung depressiver Symptome bei den Mäusen verbunden war", sagte Godbout.
Sein Labor untersucht derzeit mögliche Behandlungen, die entweder das Priming von Mikroglia unmittelbar nach einer Verletzung verhindern oder später die Hochalarmeigenschaften dieser Zellen umkehren könnten.
Quelle: Ohio State University
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