Idrottare drabbade av upprepade hjärnskakningar kan få bestående skador

Enbart i USA inträffar årligen nära 300 000 hjärnskakningar i samband med idrottsutövning. De flesta olyckor sker inom amerikansk fotboll och många spelare i de professionella ligorna lider av huvudvärk, minnesrubbningar och yrselattacker. Besvären är oftast övergående och efter en veckas vila kan spelarna i allmänhet återgå till träning. För att öka kunskapen om effekterna av upprepade hjärnskakningar stöder organisationen bakom den största fotbollsligan, National Football League (NFL), ett antal forskningsprojekt. Forskare har analyserat videoinspelningar från matcherna och genomfört rekonstruktioner med testdockor. NFL stöder även projekt som rör djurmodeller för hjärnskakning, då dessa erbjuder mer kontrollerade studier av mekanismer, förebyggande åtgärder och behandling.

Ett av de projekt som NFL stödjer är cellbiolog Hayde Bolouris, som nu presenterar sina resultat i en avhandling. Hon har undersökt hur råttor påverkas av lättare skador på hjärnan. Hon utvecklade en metod för slag mot huvudet, som simulerar de slag som spelarna i amerikansk fotboll får när de kolliderar. Den attackerande spelaren motsvaras av en metallprojektil, som väger 50 gram och som ges en hastighet motsvarande den hos en sprinter. Råttans huvud är skyddat av en vadderad hjälm. Information om slaget mot huvudet fås med accelerationsmätare, fotocellssystem och höghastighetsvideo. Slaget leder inte till någon synbar skada på skallens ben.

I nästa steg gjordes en mikroskopisk undersökning av hjärnan vid olika tidpunkter efter slaget. Skademönstret var mycket likt det som ses i människans hjärna efter slag mot huvudet.
– Vi upptäckte 0,1–1 mm stora blödningar ytligt i hjärnan i den region som träffats av slaget. Tio dagar efter slaget såg vi i vissa hjärnområden en omfördelning av komponenter i de tunna trådar som bygger upp nervcellernas cellskelett. Vi påvisade också att hjärnans stödjeceller aktiverades i flera hjärnområden, säger Hayde Bolouri.

Slutligen gjordes en analys av hur slaget påverkar minnes- och inlärningsfunktioner hos råttan. Råttor är mycket goda simmare och har god orienteringsförmåga. De kan ganska lätt lära sig att finna en liten plattform, dold några millimeter under vattenytan i en liten bassäng. Friska råttor som inte fått slag mot huvudet lärde sig finna plattformen på 15 sekunder. Testet genomfördes igen två dagar efter att råttorna utsatts för slag.
– Råttor som fått flera slag mot huvudet behövde betydligt längre tid för att finna plattformen, säger Hayde Bolouri.

Ett slag mot huvudet på råttan, som motsvarar det som en fotbollsspelare utsätts för, ger en obetydlig påverkan på hjärnans celler och ingen mätbar effekt på minne och inlärning. Slaget ligger dock nära gränsen för effekter.
– Det skulle i princip räcka med ett par slag eller att den attackerande spelaren sprang lite fortare eller vägde mer för att det skulle ge skador på hjärnan, säger Hayde Bolouri.

Avhandling för medicine doktorsexamen vid Sahlgrenska akademin, institution för biomedicin
Avhandlingens titel: An animal model of sport related concussive brain injury
Avhandlingen försvaras torsdagen den 23 oktober, klockan 9.00 i hörsal Arvid Carlsson, Academicum, Medicinaregatan 3, Göteborg
Opponent: professor Niklas Marklund, Uppsala

Kontaktinformation
Avhandlingen är skriven av:
Fil kand cellbiologi Hayde Bolouri, telefon: 031–786 33 69, 0709–75 74 96, e-post: hayde.bolouri@gu.se

Handledare:
Professor Jan-Olof Karlsson, telefon: 031–786 33 59, e-post: janolof.karlsson@anatcell.gu.se