フットボールやボクシングなどのスポーツにおける脳震盪や反復性の頭部外傷は、かつては激しい運動競技の不快な結果として受け入れられていましたが、現在では深刻な健康上の脅威として認識されています。特に懸念されているのは、頭部外傷と慢性外傷性脳症、アルツハイマー病、パーキンソン病などの神経変性疾患との関連であり、スポーツ統括団体はリスクを最小限に抑えるために保護具や競技規則を調整するよう求められている。
タフツ大学とオックスフォード大学の研究者らは、トラウマ体験と病気の出現との間の点と点を結びつける可能性のあるメカニズムを解明し、私たちの脳のほとんどに潜在的なウイルスが潜んでいて、衝撃によって活性化され、炎症を引き起こし、ダメージを蓄積する可能性があることを指摘している。その後数か月、数年にわたって発生する可能性があります。この結果は、頭部損傷後の潜在的な早期予防治療として抗ウイルス薬の使用を示唆しています。この発見は、次の研究で発表されています。 サイエンスシグナリング。
私たちの体に生息する何百もの細菌種を含むマイクロバイオームは、消化、免疫システムの発達、有害な病原体からの保護を助けます。しかし、マイクロバイオームには、常に私たちの体内に群がる数十のウイルスも含まれています。これらの中には潜在的に有害なものもありますが、私たちの細胞内に眠っているだけです。 80% 以上の人に見られる単純ヘルペス ウイルス 1 (HSV-1) と、95% の人に見られる水痘・帯状疱疹ウイルスは、脳に侵入し、ニューロンやグリア細胞内で眠っていることが知られています。
タフツ大学生物医工学部の研究員であり、この研究の筆頭著者であるダナ・ケアンズ氏は、実験室の脳モデルにおいて、HSV-1が休止状態から活性化するとアルツハイマー病の特徴的な症状が引き起こされることを示唆する証拠を以前の研究で発見していた。組織アミロイド斑、神経細胞の喪失、炎症、神経ネットワーク機能の低下。
「その研究では、別のウイルスである水痘がHSV-1を活性化する炎症状態を引き起こした」とケアンズ教授は述べた。 「私たちは、脳組織モデルを脳震盪に似た物理的破壊にさらしたらどうなるだろうかと考えました。HSV-1 が目覚めて神経変性のプロセスを開始するのでしょうか?」
HSV-1とアルツハイマー病との関連性は、共著者であるオックスフォード大学客員教授のルース・イザキ氏によって最初に示唆されたが、彼は30年以上前に高齢者の脳の高い割合でウイルスを同定した。彼女のその後の研究は、ウイルスがストレスや免疫抑制などの事象によって脳内で潜伏状態から再活性化し、最終的には神経損傷を引き起こす可能性があることを示唆しました。今回の研究では、研究者らは脳震盪がどのようにしてウイルスの再活性化と神経変性の第一段階を引き起こすのかをよりよく理解するために、脳の環境を再構築する実験室モデルを使用した。
脳組織モデルは、絹タンパク質とコラーゲンでできた幅6mmのドーナツ状のスポンジ状の素材で構成されており、神経幹細胞が満たされており、神経幹細胞が誘導されて成熟ニューロンになり、軸索と樹状突起が伸長してネットワークを形成する。グリア細胞も幹細胞から出現し、脳環境を模倣してニューロンを育成するのに役立ちます。ニューロンは、脳内で通信するのと同じように、拡張機能を介して互いに通信します。そして、脳の細胞と同じように、それらはその中に休眠状態の HSV-1 ウイルスの DNA を運ぶことができます。
ケアンズ博士は、脳のような組織をシリンダーの中に閉じ込め、脳震盪を模倣してピストンの上で突然の衝撃を与えた後、時間をかけてその組織を顕微鏡で検査した。組織モデルの一部には HSV-1 を含むニューロンがあり、一部にはウイルスが存在しませんでした。制御された打撃の後、彼女は、感染した細胞がウイルスの再活性化を示し、その直後にアミロイド斑やp-タウ（体内に繊維状の「もつれ」を作り出すタンパク質）などのアルツハイマー病の特徴的なマーカーが現れたことを観察した。脳）、炎症、ニューロンの死滅、およびグリオーシスと呼ばれるグリア細胞の増殖。
反復的な頭部外傷を模倣して組織モデルにピストンをさらに打撃すると、同じ反応が生じ、さらに重度になりました。一方、HSV-1 を持たない細胞にはいくらかの神経膠症が見られましたが、アルツハイマー病の他のマーカーは見られませんでした。
この結果は、脳震盪を起こしたアスリートが、アルツハイマー病につながる可能性のある脳内の潜在的な感染症の再活性化を引き起こしている可能性があることを示す強力な指標となった。疫学研究では、頭部への複数回の打撃により、数か月または数年後に神経変性疾患を患う可能性が倍増、あるいはさらに大きくなる可能性があることが示されています。
「これにより、HSV-1の活性化を途中で止め、アルツハイマー病のリスクを下げるために、抗ウイルス薬や抗炎症薬が頭部外傷後の早期予防治療として有用であるかどうかという疑問が生じます」とケアンズ教授は述べた。
この問題はアスリートの懸念をはるかに超えている。外傷性脳損傷は、成人における障害や死亡の最も一般的な原因の 1 つであり、毎年世界中で約 6,900 万人が罹患しており、その経済的損失は年間 4,000 億ドルと推定されています。
「脳組織モデルは、損傷、感染症、アルツハイマー病の間の関連性を調査する上で、私たちを新たなレベルに引き上げてくれます」とタフツ大学工学部スターン家寄附教授のデビッド・カプラン氏は述べた。 「脳の内部に似た正常な組織環境を再現し、ウイルス、プラーク、タンパク質、遺伝子活動、炎症を追跡し、さらにはニューロン間のシグナル伝達レベルを測定することもできます。環境やその他の要因に関する疫学的証拠は数多くあります。組織モデルはアルツハイマー病のリスクとの関連性を明らかにし、その情報をメカニズムの基盤に置き、新薬をテストするための出発点を提供するのに役立ちます。」
ソース：
参考雑誌:
1736308161
#脳震盪は潜在ウイルスを介してアルツハイマー病の症状を引き起こす可能性がある
2025-01-08 02:33:00