폭발 후 기억력 및 신경 병리학의 지속적인 결함

Scientific Reports 5권, 기사 번호: 15075(2015) 이 기사 인용

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폭발 유발 신경 외상(BINT)을 지속한 후 장기적인 신경병리학 및 행동 적자를 평가한 전임상 연구는 거의 없습니다. 이전 연구에서는 급성 단계(<7일)에서 광범위한 성상 교세포증과 세포 사멸이 나타났지만 만성 단계의 일시적인 반응은 아직 확인되지 않았습니다. 여기에서는 편도체(Amy), 해마(Hipp), 측좌핵(Nac) 및 전두엽 피질(PFC)과 같은 변연계에서 행동 분석, 면역조직화학 및 신경화학을 사용하여 단일 폭발 노출의 장기적인 영향을 확인했습니다. . 행동 결과에서는 단일 폭발 사건 후 1개월 또는 3개월 후에 회피 행동이 증가하고 단기 기억이 감소하는 것으로 나타났습니다. BINT 후 3개월에 신경변성(FJB) 및 소교세포 활성화(Iba-1)에 대한 마커는 증가한 반면, 검사된 모든 뇌 영역에서 성숙한 뉴런(NeuN)의 지수는 크게 감소했습니다. 신경교증(GFAP)은 Nac를 제외한 모든 영역에서 증가했지만 PFC만이 세포사멸(caspase-3)에 대해 양성이었습니다. 3개월에 타우는 PFC와 Hipp에서 선택적으로 증가한 반면 α-시누클레인은 폭발 노출 후 1개월에 Hipp에서 일시적으로 증가했습니다. 복합 신경화학적 측정치인 미오-이노시톨+글리신/크레아틴은 폭발 후 3개월 동안 각 뇌 영역에서 지속적으로 증가했습니다. 전반적으로 단일 폭발 사건은 행동과 신경병리학적 후유증에 장기적인 영향을 미치는 결과를 가져왔습니다.

폭발 유발 신경외상(BINT)은 종종 인지에 영향을 미치는 쇠약해지는 상태입니다. 최근에는 군사적 갈등으로 인해 BINT의 보급이 증가했습니다. 미국에서는 군대가 전투에서 복귀함에 따라 심리적, 정신적 결함과 관련하여 폭발에 노출된 군인의 발생률이 증가했습니다1,2. 1차 폭발파에 노출되면 눈에 띄는 부상 진단 징후가 나타나지 않을 수 있지만 심각한 신경학적 손상을 일으킬 수 있습니다. 산화 스트레스는 일반적으로 포도당 대사의 미토콘드리아 기능 및 기능 장애에 영향을 미치는 중요한 요소로서 BINT와 연관되어 있습니다3,4,5,6. 또한, 연구에 따르면 포도당 대사 조절이 손상되면 크렙스 주기 기능 장애가 발생하고 ATP 생산이 감소하여 세포 장애가 발생할 수 있는 것으로 나타났습니다3,7,8. 또한 이전 연구에서는 BINT3,4,5에 이어 혈액 뇌 장벽(BBB)이 파괴되고 인터페론(IFN)-γ, 인터루킨-1β(IL-1β) 및 신경교섬유성 산성 단백질(GFAP)과 같은 염증성 마커가 증가한 것으로 나타났습니다. ,7. 신경염증의 존재는 글리세로포스포콜린(GPC) 및 포스포릴에탄올아민(PEA)과 같은 막 교체 지표의 증가에 의해 더욱 뒷받침되어 해마에서 세포사멸을 유발합니다3. 콜린성, 도파민 및 세로토닌 시스템도 BINT6,9 이후에 영향을 받는 것으로 나타났습니다. 이는 신호 전달 계통을 극적으로 변화시켜 뇌의 여러 영역에 걸친 세포사멸과 신경 전달의 변화를 초래할 수 있습니다.

편도체, 소뇌, 해마, 측좌핵 및 전두엽 피질과 같은 뇌 영역은 BINT3,4,5,8,10,11 이후 급성 및 아급성 단계에서 높은 수준의 세포사멸을 나타내는 것으로 보고되었습니다. 12. 보고서의 대부분은 신경 개체군의 손실을 보여주면서 성상교증3,4,5,6,7,8,9,10,11,12의 증가도 보여주었습니다. 조직병리학적 데이터와 결합된 제한된 수의 자기공명영상 연구는 BINT13,14,15 이후 희돌기아교세포 및 내피 세포의 취약성을 보여주었습니다. 분자 변화와 함께 기억 장애 및 불안과 같은 행동 이상은 급성 전임상 연구에서 널리 입증되었습니다11,16,17. 이러한 변화는 BINT 이후의 임상 증상 표시와 일치합니다. BINT의 반응은 급성 단계(<5일)에서 조사되었지만 신경외상에 대한 지연된 임상 진단을 설명하기 위해 세포 손상 진행 메커니즘과 생물학적 지표가 완전히 이해되지 않았습니다3,4. 또한, 편도체 및 측좌핵과 같이 정서적 스트레스와 공포 조건화에 중요한 역할을 하는 뇌 영역에 대한 연구가 제대로 이루어지지 않았습니다. 편도체와 측좌핵의 병리에 관한 보고는 거의 없습니다9,16,17. 또한, 전두엽 피질의 병리에 대한 심층적인 이해가 부족하면 BINT로 인한 기억 상실을 둘러싼 지식이 더욱 제한될 수 있습니다. BINT와 외상후 스트레스 장애(PTSD) 사이의 연관성은 임상적 지표의 맥락에서 확립되었습니다18. BINT는 단기 기억 상실 및 학습과 같은 임상 증상을 나타내는 것으로 나타났습니다19,20. BINT가 치매 관련 지표의 상향 조절로 이어질 수 있다고 제안한 전임상 보고서는 거의 없습니다7,12. BINT7,12의 병리학적 기반을 이해하려면 해마와 전두엽 피질에서 치매와 관련된 타우 및 프리온 단백질과 같은 생화학적 표지의 역할을 인식하는 것이 중요합니다. 또한 편도체, 해마, 측좌핵 및 전두엽 피질에 대한 BINT의 장기적인 결과를 이해하면 잠재적으로 치료 개입 및 진단을 위한 창이 열릴 수 있습니다.