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Bilder einer hartnäckigen Krankheit
Es wird geschätzt, dass Fußballspieler in einer Saison bis zu 1.500 Schläge auf den Kopf erhalten können. Nicht jeder Schlag führt zu einer sofortigen Verletzung, aber eine wachsende Zahl von Forschungsergebnissen deutet darauf hin, dass wiederholte Schläge zu ernsthaften, langfristigen Hirnschäden führen können. Bei mehr als 20 NFL-Spielern wurde nach ihrem Tod bisher eine chronische traumatische Enzephalopathie (CTE), eine neurodegenerative Erkrankung, diagnostiziert.
Gehirnschaden: Oben sind Schnitte des Gehirns eines normalen 65-Jährigen dargestellt; das Gehirn von John Grimsley, einem 45-jährigen ehemaligen NFL-Spieler, ist ganz unten. Der braune Fleck in Grimsleys Gehirn weist auf große Mengen an abnormalem Tau-Protein hin.
Forscher des Center for the Study of Traumatic Enzephalopathie der Boston University ( DIESE CSTE ). CTE wird derzeit diagnostiziert, indem das Gehirngewebe eines Patienten unter einem Mikroskop untersucht wird.
Im Februar untersuchten die BU-Forscher das Gehirn von Dave Duerson, einem pensionierten Fußballprofi, der Selbstmord beging, nachdem er an Symptomen litt, die mit sich wiederholenden Hirntraumata verbunden waren, darunter Gedächtnisverlust, schlechte Impulskontrolle und unberechenbares Verhalten. Duerson, der 11 Saisons in der NFL spielte, wurde der 14. Spieler, bei dem CTE diagnostiziert wurde, von den 15 NFL-Spielern, die das Zentrum untersucht hat.
CTE wird zu einer weithin anerkannten Krankheit; es ist Teil des wachsenden Wissens über Schädel-Hirn-Trauma, das in den letzten Jahren explodiert ist, sagt Julian Bailes , Professor und Vorsitzender der Klinik für Neurochirurgie und Direktor des Forschungsinstitut für Hirnverletzungen (BIRI) an der West Virginia University, dem einzigen anderen Institut, das die Krankheit untersucht. Wir wissen noch nicht, wie groß das Problem wirklich ist – sind es einige Prozent der Spieler, die die Krankheit haben oder mehr? Bailes sagt.
In Zusammenarbeit mit dem Brigham and Women’s Hospital in Boston führten die BU-Forscher kürzlich eine Pilotstudie durch, bei der die Gehirne von fünf Profisportlern, von denen bekannt ist, dass sie ein wiederholtes Kopftrauma erlitten hatten, und von fünf altersgleichen Nichtsportlern ohne Kopftrauma in der Vorgeschichte abgebildet wurden. Eine ähnliche, aber viel umfangreichere, dreijährige Studie soll diesen Sommer beginnen.
CTE ist gekennzeichnet durch die fortschreitende Degeneration von Hirngewebe und die Ansammlung von Tau-Protein, das strukturelle Unterstützung für die Mikrotubuli bietet, die Moleküle zwischen Zellen und Neuronen über die axonalen Bahnen übertragen. Es wird angenommen, dass wiederholte Schläge auf den Kopf dazu führen, dass sich diese Mikrotubuli dehnen, anschwellen und auseinanderfallen, sodass die Zelle nicht mehr funktionieren kann und das Tau-Protein anfängt, zusammenzuklumpen.
Die Forscher verwendeten verschiedene bildgebende Verfahren, um diese Veränderungen im Gehirn zu erkennen. Sie nutzten die Diffusions-Tensor-Bildgebung (DTI), eine Variante der Magnetresonanztomographie (MRT), um das komplexe Netzwerk von Nervenfasern zu untersuchen, die verschiedene Hirnareale verbinden. DTI verfolgt die Bewegung von Wassermolekülen durch das Gehirn, sodass Forscher ein detailliertes Bild der Axone erstellen können, indem sie die Richtung der Wasserdiffusion analysieren.
Die Forscher sahen weniger axonale Verbindungen zwischen Neuronen und Fasern bei den Versuchspersonen der Pilotstudie, die eine Vorgeschichte von Kopfaufschlägen hatten. Als wir die Bilder nebeneinander stellten, war sehr offensichtlich, dass die Athleten eine fortgeschrittene Atrophie oder Bereiche haben, in denen Faserbahnen verschwunden sind, sagt Christopher Nowinski , Co-Direktor von CSTE und Mitbegründer und Präsident des Sports Legacy Institute, einer gemeinnützigen Organisation mit Sitz in Waltham, Massachusetts, die Hirnverletzungen bei Sportlern untersucht und an dem Projekt beteiligt war.
Suizidaler Schaden: Oben sind drei Abschnitte des Gehirns von Dave Duerson, einem 50-jährigen ehemaligen NFL-Spieler, der im Februar Selbstmord begangen hat – der frontale und temporale Kortex, Hippocampus und Amygdale. Die braunen, verfärbten Bereiche zeigen große Mengen an abnormalem Tau-Protein, ein Hinweis darauf, dass Duerson einen mäßig fortgeschrittenen CTE hatte. Die untere Reihe zeigt mikroskopische Bilder der abnormen Hirnregionen.
Die Forscher verwendeten auch Magnetresonanzspektroskopie (MRS), eine Technik, die den Gehalt an Chemikalien und Neurotransmittern im Gehirn misst. Es ist wie eine virtuelle Biopsie des Gehirns, weil wir eine Spektralanalyse verschiedener biochemischer Metaboliten sehen, ohne invasiv darauf einzugehen, sagt Robert Stern , Co-Direktor des CSTE und außerordentlicher Professor für Neurologie an der BU School of Medicine. Die Studie zeigte einige sehr auffällige und signifikante Unterschiede zwischen den Athleten und den Kontrollpersonen, wenn es um bestimmte Chemikalien ging, sagt Stern. Zu den spezifischen chemischen Unterschieden wollte er sich jedoch nicht äußern, da es sich nur um eine Pilotstudie handelte.
Die Gehirne aller fünf Athleten mit einer Vorgeschichte von Kopfaufprallen waren auf die eine oder andere Weise abnormal, sagt Nowinski. Dies bedeutet jedoch nicht unbedingt, dass die Probanden einen CTE haben. Das ist der Punkt der größeren Studie, um herauszufinden, ob die Anomalien etwas bedeuten, sagt er.
Die größere Studie wird eine Gruppe von NFL-Spielern im Ruhestand umfassen, die nach Ansicht der Forscher das größte Risiko für die Entwicklung von CTE haben, und eine Gruppe von Sportlern im Ruhestand, die kontaktlose Sportarten ausübten und in der Vergangenheit keine sich wiederholenden Hirnverletzungen erlitten haben. Neben der Bildgebung des Gehirns der Spieler mit DTI, MRS und fortschrittlicher MRT werden die Forscher DNA-, Blut- und Rückenmarksflüssigkeitsproben entnehmen, um nach genetischen Risikofaktoren zu suchen. Außerdem führen sie klinische und neurologische Untersuchungen sowie neuropsychologische Tests durch. Zu den Krankheitssymptomen gehören Gedächtnisprobleme, Impulskontrolle, Depression, Apathie und Probleme mit kognitiven Fähigkeiten wie Planung.
Wir wissen zwar, dass ein wiederholtes Hirntrauma eine notwendige Variable ist, aber keine ausreichende Variable, sagt Stern. Mit anderen Worten, die Forscher wissen nicht, warum manche Menschen, die ein wiederholtes Hirntrauma erleiden, an der Krankheit erkranken, während andere dies nicht tun, und sie wissen nicht, wie viele Treffer oder welche Arten von Treffern die Krankheit verursachen können.
Durch die Kombination verschiedener Tools erwarten die BU-Forscher, CTE innerhalb von fünf Jahren erkennen und diagnostizieren zu können. CSTE hat über 73 Gehirne in seiner Gehirnbank, und über 360 Athleten haben sich verpflichtet, nach ihrem Tod ihres zu spenden. Stern bestätigte auch, dass das Zentrum das Gehirn des 28-jährigen NHL-Spielers Derek Boogard erhält, der am 13. Mai tot in seiner Wohnung aufgefunden wurde. Er erholte sich von einer traumatischen Hirnverletzung am Ende der Saison. Das Zentrum hat auch Beweise dafür gefunden, dass die beiden ehemaligen NHL-Spieler, die es untersucht hat, CTE hatten.
Fortgeschrittene bildgebende Verfahren sind die Zukunft der Früherkennung, sagt Gunnar Brolinson , stellvertretender Dekan für klinische Forschung des Virginia College of Osteopathic Medicine und Arzt des Footballteams von Virginia Tech. Bis dahin, sagt Brolinson, muss man den Kopf aus dem Spiel nehmen, indem man bessere Regeln aufstellt und Spieler, Trainer und Eltern über Kopfverletzungen aufklärt.
Vor diesem Hintergrund hat die NFL in der letzten Saison erhebliche Regeländerungen vorgenommen – härtere Strafen und hohe Geldstrafen für Treffer von Helm zu Helm oder Treffer gegen wehrlose Spieler.