El 1 de diciembre de 2012, Jovan Belcher disparó nueve balas en su novia antes de dispararse fatalmente en el estacionamiento del estadio Arrowhead de Kansas City. Belcher fue el apoyador de los Kansas City Chiefs. Esto fue en el momento en que varios exjugadores de fútbol demandaron a la Liga Nacional de Fútbol Americano (NFL) por negligencia y acusaron a la organización de no informar a los jugadores sobre el vínculo entre las conmociones cerebrales y el daño cerebral a largo plazo.

¿Qué es una conmoción cerebral?

La conmoción cerebral es una forma de lesión cerebral traumática leve (LCT) resultante de un golpe en la cabeza. También puede ser causado por una sacudida en el cuerpo que hace que el cerebro rebote rápidamente hacia adelante y hacia atrás dentro del cráneo. En resumen, una conmoción cerebral es un hematoma en el cerebro, ya sea por un impacto físico o un movimiento repentino. Las colisiones durante los deportes, los accidentes automovilísticos, las caídas, la violencia doméstica y otras formas de agresión pueden provocar una conmoción cerebral.

¿Cómo podemos evitar las conmociones cerebrales?

Nuestro cerebro es una delicada masa de tejido blando. Se han desarrollado dos mecanismos para proteger esta masa de tejido que nos hace quienes somos: 1) El cerebro flota en un líquido transparente que contiene nutrientes (líquido cefalorraquídeo) que actúa como un amortiguador y 2) El cerebro está encerrado dentro de un cráneo óseo para su protección. Es como un huevo donde la preciosa yema está rodeada de claras de huevo y protegida por una cáscara exterior.

Para evitar dañar la yema, es importante evitar que la cáscara del huevo se parta. El uso de equipos de protección como cascos asegura que la capa protectora de nuestro cerebro, el cráneo, permanezca ilesa durante los deportes de contacto, andar en bicicleta, etc. Pero, ¿qué pasa cuando el protector se convierte en parte del problema?

Foto en Unsplash por Haley Hamilton

Los cascos no pueden evitar que el cerebro se golpee contra nuestro cráneo y se magulle desde el interior cuando se lo empuja. Esto es particularmente relevante en los deportes de contacto donde los jugadores sufren conmociones cerebrales a pesar de usar cascos. Para garantizar la seguridad de los jugadores, la NFL instituyó recientemente la «Regla del casco». La regla impone una falta a los jugadores que usan sus cascos para iniciar el contacto con otro jugador. Un cabezazo de este tipo puede producir conmociones cerebrales al hacer que el cerebro golpee el interior del cráneo. Es esencial formular reglas para garantizar un juego seguro y optimizar los dispositivos de protección para los deportes de contacto.

Recurrir a la naturaleza en busca de inspiración

Desde tiempos inmemoriales, los humanos se han inspirado en la naturaleza, ya sea en el arte rupestre de los primeros humanos, las pinturas de Van Gogh y Monet o los poemas de Wordsworth. No es de extrañar, entonces, que los científicos también busquen soluciones a los problemas humanos en la vasta cornucopia de la naturaleza.

Dos especies de animales que se encuentran en la naturaleza han intrigado particularmente a los investigadores de conmociones cerebrales: los pájaros carpinteros y el borrego cimarrón. Se estima que el pájaro carpintero recibe 85 millones de impactos en la cabeza a lo largo de su vida útil promedio, ¡cada una de ellas 10 veces la fuerza de una conmoción cerebral en el fútbol! ¿Cómo es posible que estos animales puedan chocar sus cabezas contra los troncos de los árboles o entre ellos durante todo el día y no mostrar ningún signo de daño cerebral? Más importante aún, ¿podemos imitar a estos animales para diseñar equipos de protección que hagan que los deportes de contacto sean más seguros?

Pájaro carpintero de Pileated. Foto de DFChurch en Foter.com / CC BY-NC-ND

Una observación de la investigación científica ha sido que hay menos espacio dentro del cráneo de los pájaros carpinteros (la ciencia habla de cráneo) para que sus cerebros se muevan. Esto se debe a que un hueso ubicado cerca de la vena yugular de las aves bloquea parcialmente el flujo de sangre que sale de la vena con cada picoteo. Esta oclusión parcial aumenta el volumen de sangre dentro del cráneo y reduce el chapoteo del cerebro. Imagínese la expansión de una manguera de jardín si bloqueara o restringiera el flujo de agua a través de ella pellizcándola por la mitad. Se planteó la hipótesis de que si pudiéramos aumentar de manera similar el volumen intracraneal en el cerebro humano, podríamos reducir el daño por conmoción cerebral.

Del banco del laboratorio al campo de fútbol

Un estudio de prueba de concepto se realizó por primera vez en ratas. Antes de simular una conmoción cerebral, se aumentó el volumen de sangre intracraneal de las ratas comprimiendo levemente las venas yugulares que llevan la sangre fuera del cerebro. Los animales que se sometieron a este tratamiento de compresión tenían muy pocas neuronas dañadas en comparación con los que no se sometieron a compresión. Estos alentadores resultados proporcionaron el ímpetu para probar este enfoque en seres humanos.

La compresión yugular leve con Q-collar provoca la dilatación de los vasos sanguíneos. El aumento del volumen de sangre intracraneal puede proporcionar un colchón al evitar que el cerebro se mueva por el cráneo. Imagen de Myer GD et al., Front Neurol, 2016.

Introduzca el Q-collar (anteriormente también llamado Neuroshield). Basado en el estudio de ratas, el Q-collar fue diseñado para comprimir levemente las venas yugulares en ambos lados del cuello para aumentar el volumen de sangre intracraneal. El collar fue probado en 15 jugadores de hockey de nivel universitario: 8 en el grupo de intervención usaron collar y 7 controles que no lo hicieron. En el transcurso de aproximadamente dos meses (desde antes hasta la mitad de la temporada), los cambios en la estructura y función del cerebro fueron menores en los jugadores que usaban el collar de compresión. Esto fue a pesar del hecho de que los jugadores con collar experimentaron más colisiones y una mayor fuerza de impacto que los controles sin collar.

También se informaron beneficios similares del Q-collar en 42 jugadores de fútbol universitario y de secundaria.: 21 cada uno en los grupos de intervención y control. Al igual que el estudio de hockey, los jugadores de fútbol con collar tenían microestructuras cerebrales menos dañadas al final de la temporada en comparación con sus contrapartes sin collar. Aunque el uso de collares no afectó el rendimiento en una tarea de memoria, activación neuronal anormal Según los informes, fue menor en varias regiones del cerebro de los jugadores con collar en comparación con los controles sin collar. Es importante señalar que, aunque los estudios fueron revisados por pares por un grupo de científicos externos, fueron financiados por los fabricantes de este collar que se beneficiarían económicamente de los resultados positivos.

Foto en Unsplash por chuttersnap

Advertencias del collar

A pesar de ser un paso en la dirección correcta, el Q-collar deja varias preguntas sin respuesta. Por ejemplo, los estudios anteriores se realizaron en un número muy pequeño de jugadores jóvenes que eran todos hombres. Se desconoce si los supuestos beneficios se mantendrán en los jugadores de la NFL, en otros deportes de contacto o en las mujeres. No se puede inferir si el collar evitará el daño cerebral a largo plazo en base al corto período de prueba en estos estudios preliminares. Un estudio reciente encontró acumulación de proteínas en el cerebro de los pájaros carpinteros que recordaba el daño cerebral en humanos. Esto arroja dudas sobre la eficacia del Q-collar cuyo diseño se inspiró en estas aves.

El uso de este collar por parte del apoyador de los North Carolina Panthers, Luke Kuechly, es quizás un primer paso para responder a algunas de estas preguntas. Sin embargo, los expertos siguen siendo escépticos sobre los posibles efectos adversos de este dispositivo, dado que reduce el flujo sanguíneo cerebral en situaciones muy agotadoras. Debido a estas reservas sobre su eficacia y seguridad, el dispositivo aún no ha sido autorizado para uso comercial por la Asociación de Drogas y Alimentos de EE. UU. (Aunque las pautas menos estrictas permiten su venta en Canadá).

Conmociones cerebrales y daño cerebral.

Las conmociones cerebrales son como un bromista que se esconde detrás de una pared y nos salta de la nada (a veces nos deja con una cicatriz de por vida). La única forma de evitar que dicho bromista salte sobre ti es dejar de pasar el rato con ellos. Del mismo modo, no hay forma de predecir cuándo tendremos una lesión en la cabeza que no sea asegurándonos de no ponernos en situaciones de alto riesgo. Las situaciones de alto riesgo pueden variar desde inscribirse en el ejército, subirse a un automóvil o practicar deportes. Entonces, salvo vivir una vida ascética, probablemente no haya forma de garantizar una existencia libre de conmociones cerebrales. Dado que todavía no podemos prevenir las conmociones cerebrales de manera eficaz, nuestra mejor opción es poder detectarlas de manera oportuna y evitar daños mayores.

Un año después de su muerte, los restos de Belcher fueron exhumados y su cerebro analizado en busca de signos de encefalopatía traumática crónica (CTE). Los golpes repetidos de conmoción o subconmoción en la cabeza son la causa principal de CTE, una afección neurodegenerativa que se observa con mayor frecuencia en boxeadores y jugadores de fútbol. Conductualmente se manifiesta como abuso de sustancias, agresión, tendencias suicidas, demencia y otros trastornos psiquiátricos. Anormal acumulación de tau fosforilada La proteína en el cerebro es el sello patológico de CTE. Se detectaron ovillos neurofibrilares de esta proteína tau en El cerebro de Belcher post-mortem .

Nota del editor : también existen conexiones potenciales entre las conmociones cerebrales y la demencia en la vida posterior, especialmente para las personas en riesgo, como las que tienen variantes del gen ApoE asociadas con la enfermedad de Alzheimer . Tanto los efectos negativos de la lesión cerebral traumática como los impactos negativos de las enfermedades neurodegenerativas también están íntimamente relacionados con los procesos metabólicos del cerebro.

¡Actualizaciones sobre nuevas formas de detectar conmociones cerebrales y enfoques experimentales de tratamiento en mi próxima publicación!