Повышение микроРНК в крови футболистов защищает мозг от травм

Миллионы людей по всему миру играют в футбол. И любому футболисту время от времени предстоит «играть головой» для успешного исхода матча. По некоторым данным, в профессиональном спорте каждый футболист бьет по мячу головой в среднем 3-4 раза за игровой час. При этом в крови повышается уровень микроРНК — молекул, которые связаны с защитой клеток от воспаления. Ученые из Гарвардской медицинской школы под руководством Стиана Бахра Садмо (Stian Bahr Sandmo) решили оценить, как в футболе на эти уровни циркулирующих микроРНК влияют случайные удары головой, целенаправленные удары головой при тренировке, а также высокоинтенсивные тренировки.  Данные исследования опубликованы в журнале Brain Injury.

Credit: yuga.ru


В 2005 году ученые уже изучали влияние ударов головой в элитном футболе. Они в течение двух сезонов подряд (2004-2005 гг.) следили за игроками норвежской премьер-лиги. Тогда были взяты и проанализированы образцы крови для того, чтобы оценить, могут ли удары головой в футболе вызвать структурное повреждение головного мозга, выраженное в повышении уровня белка S100B в сыворотке крови.

Новое исследование направлено на микроРНК. МикроРНК (miRNA или microRNA) представляет собой класс малых некодирующих молекул РНК длиной 18–25 нуклеотидов, которые активно участвуют в регуляции экспрессии генов. Он был открыт в 1993 году Виктором Эмбросом, Розалинд Ли и Родой Фейнбраум при изучении гена lin-14. 

В предыдущих исследованиях ученые установили, что у человека микроРНК влияют на иммунную систему, связаны с дифференцировкой, пролиферацией, апоптозом клеток как в норме, так и при различных патологиях, а так же управляют развитием гематопоэтических стволовых клеток. Количество их вариантов у человека, по некоторым данным, достигает почти 700, и регулируют они до 30% всех генов.

Ученые выбрали 274 образца крови, полученных от 332 игроков, за которыми наблюдали в сезоне 2005 года. Образцы были отобраны и повторно проанализированы на предмет изменений в циркулирующих микроРНК в ответ на следующие условия: 1) случайные удары головой (с сотрясением или без сотрясения) во время матча, 2) повторяющиеся удары головой во время тренировки и 3) упражнения высокой интенсивности. В частности, уровни микроРНК измеряли через 1 и 12 часов после каждого из этих условий и сравнивали с исходными значениями в состоянии покоя. 

По результатам скрининга удалось определить, что после случайного удара головой происходило изменение уровня восьми микроРНК. При этом интенсивные упражнения не влияли на них. Эти микроРНК связаны с сигнальными путями, отвечающими за регенерацию нейронов, циркадный ритм, термогенез и подавление боли, регуляцию клеточной адгезии («слипчивости») и др.

При повторяющихся ударах головой на тренировках повышался уровень шести микроРНК (также без влияния интенсивных упражнений). Гены-мишени были связаны с сигнальными путями TGF-β, который участвует в иммунном ответе, болезни Паркинсона, развитии опухолевых и сердечно-сосудистых заболеваний. Также он контролирует пролиферацию, клеточную дифференцировку и другие функции в большинстве клеток. Кроме того, он представляет собой стимулятор фиброза и получил заслуженное имя «маркера риска смертности». 

Результаты показывают, что эффекты высокоинтенсивных упражнений на циркулирующие микроРНК многочисленны, что требует тщательного рассмотрения.

Ученые планируют продолжить исследование, чтобы более подробно изучить, как на голвной мозг влияют удары головой по мячу.


Текст: Александра Безродная

Changes in circulating microRNAs following head impacts in soccer by Stian Bahr Sandmo in Brain Injury. Published January 2022.

DOI: 10.1080/02699052.2022.2034042

Американский футбол вызывает в мозге микроструктурные изменения

Исследователи из Университетов Калифорнии в Беркли, Дьюка и Северной Каролины продемонстрировали с помощью магнитно-резонансной томографии, что даже один футбольный сезон (речь, разумеется об американском футболе,…

Боксеров, футболистов и солдат вылечит генная терапия

Исследователи из Weill Cornell Medical College в Нью-Йорке предложили новый подход для лечения хронической травматической энцефалопатии (ХТЭ) – генную терапию и успешно применили его на…

Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 31: зачем шмелей научили играть в футбол?

Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 31: зачем шмелей научили играть в футбол? Существа с очень маленьким мозгом тоже способны к сложному обучению: такую гипотезу…

Нейростарости: быть футболистом в Италии — значит, подвергать себя риску БАС

Как связан профессиональный спорт и боковой амиотрофический склероз? На этот вопрос у врачей пока нет ответа. Однако исследование профессора Адриано Чио, опубликованное в 2009 году…

Пермская нейросеть распределила призовые места на Чемпионате мира по футболу

Пермская нейросеть предсказала провал российских футболистов на Чемпионате мира по футболу. По словам создателя Виктора Закопайло, в тройке лидеров окажутся сборные Германии, Бразилии и Аргентины,…

Повышение микроРНК в крови футболистов защищает мозг от травм

Миллионы людей по всему миру играют в футбол. И любому футболисту время от времени предстоит «играть головой» для успешного исхода матча. По некоторым данным, в…

Неврологические итоги года The Lancet Neurology. 2020 год в исследованиях черепно-мозговой травмы

Каждый год все подводят итоги. Область неврологии – не исключение. Ежегодно топовый журнал  The Lancet Neurology подводит итоги года в разных неврологических областях. Наш портал…

При сотрясениях мозга мозг оказался разрушительнее черепа

Обычно научные работы, о которых мы пишем, выходят либо в нейронаучных журналах, либо в медицинских. В крайнем случае – в биологических. Однако работа, о которой…