Ein Mausmodell für wiederholte explosive traumatische Hirnverletzungen zeigt posttraumatische Anfälle und erhöhte neuronale Erregbarkeit

Wiederholte explosive traumatische Hirnverletzungen (TBI) betreffen zahlreiche Soldaten auf dem Schlachtfeld. Es hat sich gezeigt, dass leichte TBI langfristige Auswirkungen bei wiederholter Verletzung hat. Wir haben die Auswirkungen auf die neuronale Erregbarkeit nach wiederholter, leichter TBI in einem Mausmodell für durch Explosion induzierte Hirnverletzungen untersucht. Wir exponierten Mäuse mildem Explosions-Trauma mit einem durchschnittlichen Spitzenüberdruck von 14,6 psi, wiederholt über drei aufeinanderfolgende Tage. Während eine einzelne Exposition kein Trauma zeigte, wie durch den Indikator für das gliale fibrilläre saure Protein angezeigt, zeigten drei wiederholte Explosionen signifikante Zunahmen. Darüber hinaus hatten die Mäuse einen erhöhten Indikator für Entzündungen (Iba-1) und erhöhtes Tau, Tau-Phosphorylierung und veränderte Zytokinspiegel in der Milz. Die videoelektroenzephalografische Überwachung 48 Stunden nach der letzten Explosionsexposition demonstrierte Anfälle bei 50 % (12/24) der Mäuse, von denen die meisten nicht-konvulsiv waren. Langzeitüberwachung ergab, dass bei mindestens 46 % (6/13) der Mäuse spontane Anfälle auftraten. Die Patch-Clamp-Aufzeichnung von Neuronen im Gyrus dentatus des Hippocampus 48 Stunden nach der explosive TBI zeigte eine verkürzte Latenz bis zum ersten Spike und eine Hyperpolarisation der Aktionspotentialschwelle. Wir fanden auch heraus, dass die amplituden der evozierten erregenden postsynaptischen Ströme signifikant erhöht waren. Diese Befunde deuten darauf hin, dass milde, wiederholte Explosionen die neuronale Erregbarkeit und Anfälle sowie die Entwicklung eventualer Epilepsie bei einigen Tieren erhöhen. Die nicht-konvulsive Natur der Anfälle deutet darauf hin, dass subklinische Anfälle bei Personen auftreten können, die sogar milde Explosionsereignisse erleben, wenn diese wiederholt werden.