Högdos Omega-3-fettsyror vid behandling av idrottsrelaterade hjärnskakningar

I USA, uppskattningsvis 1,7 miljoner människor drabbas av en traumatisk hjärnskada (TBI) årligen; associerade med 1,365 miljoner akutbesök och 275 000 sjukhusinläggningar årligen med tillhörande direkta och indirekta kostnader som uppskattas ha varit 4 miljarder i USA år 2000. Dessutom uppskattar US Center for Disease Control and Prevention att 1,6 till 3,8 miljoner hjärnskakningar inträffar inom sport och fritidsaktiviteter årligen.3 Dessa siffror underskattar dock kraftigt den totala bördan av traumatiska hjärnskador (TBI) och hjärnskakning, eftersom många individer som lider av mild till måttlig TBI inte söker läkarvård.

Även om hjärnskakning är en typ av TBI som ofta har använts omväxlande med mild TBI i den medicinska litteraturen; mild hänvisar till den initiala påverkan snarare än de långvariga följderna av skadan. Historiskt sett har definitionen av hjärnskakning inte varit väl definierad, förrän den 3:e internationella konferensen om hjärnskakning i idrott (Zurich 2008) definierade hjärnskakning som en komplex patofysiologisk process som påverkar hjärnan, inducerad av traumatiska biomekaniska krafter. Flera vanliga egenskaper som inkluderar kliniska, patologiska och biomekaniska skadekonstruktioner som kan användas för att definiera arten av hjärnskakning i huvudet inkluderar: Hjärnskakning kan orsakas antingen av ett direkt slag mot huvudet, ansiktet, halsen eller någon annanstans på kroppen med en " impulsiv" kraft som överförs till huvudet. Denna skada resulterar vanligtvis i den snabba uppkomsten av kortvarig försämring av neurologisk funktion som försvinner spontant. Det kan resultera i neuropatologiska förändringar, men de akuta kliniska symtomen speglar till stor del en funktionell störning snarare än en strukturell skada. Det resulterar i en graderad uppsättning av kliniska tecken och symtom som kan eller inte kan innebära förlust av medvetande. Lösningen av de kliniska och kognitiva symtomen följer vanligtvis ett sekventiellt förlopp; Det är dock viktigt att notera att i en liten andel av fallen kan symtom efter hjärnskakning vara långvariga. Inga abnormiteter i standardstudier av strukturell neuroavbildning ses vid hjärnskakning. Aktuella data visar att i genomsnitt 91 % av idrottare som får hjärnskakning har sina symtom och kognitiva försämringar lösta på 7 ± 1,5 dagar och balansunderskott lösta på dag 5.13 För närvarande är den huvudsakliga behandlingen för hjärnskakning kognitiv och fysisk vila tills symtomen löser sig med en graderad återgå till aktivitet.

De neuropatologiska förändringarna efter en hjärnskakning resulterar i funktionsstörningar och det kliniska syndromet är ett resultat av depolarisering och kaliumutflöde från neuroner som utlöser frisättningen av excitatoriska aminosyror som glutamin, som i sin tur aktiverar N-metyl-D-aspartat (NMDA) receptorer och bildar en por genom vilken kalcium kommer in i neuronen. Ett stort inflöde av kalcium in i cellen utlöser lysen av arakidonsyra, aktivering av kalpain och initiering av apoptos och bildandet av reaktiva syrearter (ROS). Studier har visat att införlivandet av omega-3-fettsyror i cellmembranet har associerats med minskad generering av intracellulär ROS och åtföljande minskad aktivering av redoxkänsliga transkriptionsfaktorer, såsom nukleär faktor-κβ-systemet, vilket modifierar uttrycket av pro -inflammatoriska gener. Införlivande av omega-3-fettsyror verkar också förändra egenskaperna hos lipidflottar och kaveoler, vilket bidrar till membranfluiditet, hormonreceptorbindning och funktionen hos membranassocierade proteiner påverkas. Omega-3-fettsyror är också associerade med minskade nivåer av markörer och mediatorer av inflammation såsom cytokinerna interleukin-1β och tumörnekrosfaktor (TNF-α).

Mills et al tittade på effekterna av tillskott av omega-3-fettsyror i en huvudskademodell hos råttor. Dokosahexaensyra (DHA) startade cirka 24 timmar efter skadan, i följande doser: 10 mg/kg/dag för grupp 1 och 40 mg/kg/dag för grupp 2. Antalet beta-amyloidprekursorprotein (APP)- positiva axoner användes för att mäta nivån av skada. Det fanns en signifikant kvantitativ skillnad på 182 ± 44,6 APP-positiva axoner i icke-supplementerade djur jämfört med skenskadade djur (kontrolldjur), som hade 4,1 ± 1,3 APP-positiva axoner per kvadratmillimeter. Grupp 1 visade 26,1 ± 5,3 och grupp 2 visade 19,6 ± 4,7, APP-positiva axoner. Det är anmärkningsvärt att omega-3-fettsyratillskottsgrupperna hade ett signifikant minskat antal APP-positiva axoner 30 dagar efter skadan till nivåer liknande de hos oskadade djur. Denna studie visar patologisk förbättring med högdos omega-3-fettsyratillskott, specifikt DHA, i en modell för huvudskada på råtta. Det finns dock inga aktuella mänskliga studier i den medicinska litteraturen som tittar på omega-3-fettsyror vid behandling av hjärnskakning. Förbättrar högdos omega-3-fettsyratillskott hos idrottare i Division I NCAA som har drabbats av hjärnskakning tid till symtomupplösning, neurokognition och postural stabilitet och minskar därmed antalet dagar utanför tävlingsidrotter? Protokoll: När en idrottare väl har kvalificerat sig för studien kommer han/hon att slumpmässigt tilldelas antingen högdos omega-3-fettsyra/DHA-tillskott eller placebo. Demografi av idrottaren kommer att erhållas som inkluderar: ålder, kön, sport, läsår, längd, vikt, BMI, historia av tidigare hjärnskakning, migrän, inlärningssvårigheter eller psykiatrisk diagnos. Båda grupperna kommer att genomgå standard och vanlig vård för hjärnskakade idrottare vid East Carolina University. Läkaren och den atletiska träningspersonalen som utvärderar och rensar idrottaren för att återgå till aktivitet kommer att förblindas.

För närvarande använder East Carolina University ett regimenterat retur-till-spel-protokoll för varje student-idrottare som har ådragit sig en hjärnskakning. Som en del av deras fysiska pre-deltagande kommer alla idrottsstudenter att ha ett baslinje datoriserat postural stabilitetstest med Biodex BioSway och ett datoriserat neurokognitivt test med ImPact. Vid tidpunkten för skadan administreras ett Sport Concussion Assessment Tool 2 (SCAT2) av en certifierad atletisk tränare, och student-atleten dras tillbaka från deltagande om de är symtomatiska och/eller har underskott noterade. Samma dag som en hjärnskakning misstänks kommer ett upprepat Biodex postural stabilitetstest att administreras och eleven-idrottaren får ett detaljerat informationsblad om instruktioner för övervakning och uppföljning. Ett upprepat Impact neurokognitivt test kommer sedan att administreras inom 24 timmar efter skadan. Student-idrottaren ses sedan och undersöks av en idrottsmedicinare för att granska resultaten, utföra en klinisk undersökning och bekräfta diagnosen. Eleven-atleten utvärderas sedan dagligen med ett modifierat symtomutvärderingsformulär som finns på SCAT2 av en atletisk tränare. När eleven-idrottaren är asymtomatisk med aktiviteter i det dagliga livet (ADL) i 24 timmar, påbörjar han/hon ett kontaktfritt återgångsprotokoll som liknar Zürichs början med en övervakad kardiovaskulär utmaning. Detta inkluderar 30 minuters övervakad lätt aerob aktivitet på ett löpband eller en stationär cykel. Om idrottaren är asymtomatisk med den kardiovaskulära utmaningen kan han/hon gå vidare till kontaktfria sportspecifika övningar dagen efter. Om idrottaren fortfarande mår bra kan han/hon gå vidare med sina beröringsfria träningsövningar och börja lätt motståndsträning följande dag. Om eleven-idrottaren förblir asymtomatisk under icke-kontaktaktivitetsprogressionen, gör han/hon sedan om det datoriserade neurokognitiva testet, bedömning av postural stabilitet och omvärderas av läkaren. Om den posturala stabilitetsbedömningen och det neurokognitiva testet är tillbaka till baslinjen får idrottaren sedan godkänna den behandlande idrottsmedicinska läkaren att återgå till full obegränsad aktivitet. Men om en student-idrottares symtom fortsätter på dag 7 kommer både Impact och Biodex BioSway-utvärdering att administreras på nytt. Detta kommer att upprepas igen 14 dagar och 30 dagar efter skadan om eleven-idrottaren fortsätter att vara symtomatisk.