Les scientifiques voient des signes de traumatisme crânien

image: Des scientifiques d’Icahn Mount Sinai ont vu des signes de lésions cérébrales traumatiques chez des bœufs musqués se frappant la tête.
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Crédit: Crédit: Musk Ox Farm, Palmer, AK

Les scientifiques de l’école de médecine Icahn du mont Sinaï ont d’abord observé des caractéristiques de commotions cérébrales et d’autres blessures à la tête dans le cerveau d’animaux décédés qui se sont cogné la tête : bœuf musqué et mouflon d’Amérique. Les résultats publiés dans la revue Rapport neuropathologique peut contredire la croyance commune selon laquelle les animaux éperonnés ne subissent pas de lésions cérébrales et étayer l’idée que des études sur des animaux dont le cerveau évolue de manière similaire à l’homme peuvent aider les chercheurs à comprendre et à réduire les lésions cérébrales traumatiques.

“La mort et l’invalidité dues à une lésion cérébrale traumatique sont un problème répandu qui nécessite de meilleures solutions”, a déclaré Nicole Ackermans, PhD, boursière postdoctorale à Icahn Mount Sinai et responsable de l’étude. « Nous montrons que les animaux qui se cognent régulièrement la tête peuvent souffrir du type de traumatisme crânien observé chez l’homme. Cela ouvre la possibilité qu’en étudiant ces animaux, nous puissions en apprendre beaucoup sur les lésions cérébrales traumatiques.”

Le Dr Ackermans et ses collègues ont étudié les cerveaux de trois bœufs musqués du Groenland et de quatre mouflons d’Amérique décédés, qui ont été obtenus dans des parcs du Colorado et de l’Utah et du zoo de Buffalo à New York.

Une partie de la raison pour laquelle on obtient des cerveaux de ces animaux à cornes est qu’ils sont connus pour se livrer à de violentes collisions tête-à-tête, généralement dans les rituels d’accouplement et la hiérarchie sociale. Par exemple, les bœufs musqués mâles atteignent généralement des vitesses allant jusqu’à 30 milles à l’heure avant l’impact. Bien que certaines études aient examiné les symptômes des lésions cérébrales traumatiques (TBI), telles que le fait d’agir en état d’étourdissement, aucune n’a directement testé si le cerveau des bœufs musqués et d’autres animaux en charge présentait des dommages.

L’autre raison est que les bovidés, tels que les vaches, les moutons, les buffles, les gazelles et les animaux de l’étude, ont des cerveaux gyrencéphaliques ou pliés, que l’on voit également chez les humains.

“Notre laboratoire essaie d’utiliser l’évolution pour aider à résoudre des mystères médicaux”, a déclaré Patrick R. Hof, MD, professeur de neurosciences à Icahn Mount Sinai et auteur principal de l’étude. “L’une des difficultés de la recherche sur les TBI est que la plupart d’entre elles sont effectuées dans des cerveaux lisses de rongeurs. Nous pensons que l’étude du cerveau des bovidés en charge pourrait fournir un meilleur modèle pour comprendre le TBI chez l’homme.

À leur arrivée, les cerveaux des animaux semblaient en bonne santé et les scanners cérébraux ont montré que la structure globale du cerveau de chaque animal était intacte.

Pour rechercher des signes de lésions TBI, les chercheurs ont ensuite coupé le cerveau en fines tranches et traité les tranches avec des anticorps créés pour détecter les protéines tau phosphorylées présentes chez l’homme ou la souris. Cette forme de tau est une caractéristique des dommages souvent observés dans le cerveau des patients atteints de la maladie d’Alzheimer ou chez les personnes ayant subi des lésions cérébrales traumatiques, y compris l’encéphalopathie traumatique chronique (CTE).

Lorsqu’ils ont examiné les cerveaux au microscope, ils ont constaté que l’un des anticorps colorait le cerveau du bœuf musqué à des niveaux facilement détectables, tandis que le cerveau du mouflon d’Amérique présentait des niveaux de coloration légèrement détectables par un anticorps différent.

« Au début, nous étions surpris. L’un des défis de ce type d’études est que nous ne savons pas si les anticorps utilisés chez les humains et les rongeurs fonctionneront dans le cerveau des bovins », a déclaré le Dr Ackermans. « Le fait que nous ayons détecté ces anticorps était important. Cela a suggéré que le cerveau de ces animaux, en particulier le bœuf musqué, subit des dommages similaires à ceux du TBI.”

Une analyse plus approfondie a soutenu l’idée. Par exemple, le cortex préfrontal des cerveaux de boeufs musqués présentait des niveaux élevés d’enchevêtrements de protéines tau, en particulier près de la surface du cortex.

“Ce schéma est parfois observé dans le cerveau des personnes atteintes de CTE”, a déclaré le Dr Ackermans. “Nos résultats ouvrent la possibilité que le cerveau de ces animaux souffre de dommages chroniques et répétitifs, comme on le voit chez certains patients TBI.”

En revanche, lorsque les chercheurs ont examiné des tranches de cerveau d’un patient atteint de la maladie d’Alzheimer, ils ont constaté un schéma de coloration plus uniforme et plus répandu.

Fait intéressant, un vieux bœuf musqué femelle avait beaucoup plus de taches, environ 20 fois plus, que le mâle plus âgé et cinq fois plus qu’une autre femelle. C’est le contraire de ce que les chercheurs ont supposé, car les hommes sont connus pour se cogner plus fort et plus fréquemment que les femmes.

« Cette étude nous a laissé avec beaucoup de questions intéressantes, telles que : pourquoi le cerveau des femelles de bœuf musqué semble-t-il plus endommagé que celui des mâles ? Est-ce dû à des différences dans l’anatomie du crâne ? Pourquoi le cerveau du mouflon d’Amérique était-il si peu endommagé ? Et est-il possible d’exploiter les connaissances que nous obtenons de ces animaux pour développer de meilleurs traitements pour le TBI ? » dit le Dr Ackermans.

Ce travail a été soutenu par le Fonds national suisse de la recherche scientifique (P2ZHP3_191255) et l’Office of Naval Research (N00014-20-452 1-2762 ; N00014-17-1-2737).

Article

Ackermans, Pays-Bas ; Preuve de lésion cérébrale traumatique chez les bovidés Headbutts, Acta Neuropathologica, 17 mai 2022, DOI : 10.1007/s00401-022-02427-2

À propos du système de santé du mont Sinaï

Le système de santé Mount Sinai est le plus grand système médical universitaire de la ville de New York, comprenant huit hôpitaux, une école de médecine de premier plan et un vaste réseau de pratiques ambulatoires dans toute la région métropolitaine de New York. Mount Sinai fait progresser la médecine et la santé grâce à une éducation et à une recherche et découverte translationnelles inégalées pour fournir les soins les plus sûrs, de la plus haute qualité, les plus accessibles et les plus équitables, et la meilleure valeur de tout système de santé du pays. Le système de santé comprend environ 7 300 médecins de soins primaires et spécialisés; 13 centres de chirurgie ambulatoire en joint-venture ; plus de 415 cabinets ambulatoires dans les cinq arrondissements de New York, Westchester, Long Island et Floride ; et plus de 30 centres de santé communautaires affiliés. L’hôpital Mount Sinai est classé dans Nouvelles américaines et rapports mondiaux “Honor Roll” des 20 meilleurs hôpitaux aux États-Unis et se classe premier au pays par spécialité : n ° 1 en gériatrie et top 20 en cardiologie/chirurgie cardiaque, diabète/endocrinologie, gastro-entérologie/chirurgie gastro-intestinale, neurologie/neurochirurgie, orthopédie, pneumologie/chirurgie pulmonaire, rééducation et urologie. New York Eye and Ear Infirmary of Mount Sinai est classé n ° 12 pour l’ophtalmologie. L’hôpital pour enfants Mount Sinai Kravis est classé dans Nouvelles américaines et rapports mondiaux « Meilleurs hôpitaux pour enfants » parmi les meilleurs du pays dans quatre des 10 spécialités pédiatriques. Icahn School of Medicine est l’une des trois facultés de médecine qui se distinguent par de multiples paramètres: classée dans le top 20 pour Nouvelles américaines et rapports mondiaux “Meilleures écoles de médecine”, alignées sur un Nouvelles américaines et rapport mondial Hôpital “Honor Roll” et numéro 14 du pays pour le financement des National Institutes of Health. semaine de nouvelles « The World’s Best Smart Hospitals » classe le Mount Sinai Hospital au premier rang à New York et dans le top cinq mondial, et Mount Sinai Morningside dans le top 20 mondial.

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