> FocusUnimore > numero 26 – giugno 2022

An early marker of brain damage to prevent the onset of neurodegenerative pathologies related to boxing and other contact sports

Unimore is carrying out an important project in collaboration with Medicina dello Sport (Local health authority of Modena) on the prevention of the onset of neurodegenerative diseases related to contact sports. The consequences of a violent head injury are easily predictable, but some scientific evidence supports the fact that even minor traumas considered negligible, if they occur repeatedly over time can induce the onset of some neurodegenerative pathologies. The main objective of this project is to identify an association between the release of circulating free DNA and brain damage induced by repeated blows to the head as in the case of boxing. Establishing a correlation between the release of circulating free DNA, the number of blows received, brain damage and the systemic inflammatory arrangement will lead to identifying an early marker of brain damage that could prevent the occurrence of neurodegenerative pathologies related to certain contact sports. At the same time, the same association will be evaluated on an experimental model of head trauma that will be useful to continue the line of research even in the future by deepening the study on the release mechanisms, an aspect that is still not known.

Una lesione cerebrale di natura traumatica derivante da un colpo alla testa può determinare manifestazioni a breve e a lungo termine che variano da lievi (mal di testa, vertigini) a gravi (come coma, amnesia), o addirittura risultare fatali. Sebbene queste conseguenze siano facilmente prevedibili in seguito a un violento trauma cranico, meno ovvie sono le conseguenze di traumi tanto lievi da considerarsi trascurabili, soprattutto se avvengono in modo ripetuto nel tempo. Un trauma cranico lieve e di tipo ripetitivo è quello associato ad alcuni sport da contatto, come il pugilato, il football americano, il rugby e il calcio. Alcune evidenze scientifiche supportano infatti l’idea che traumi successivi potrebbero avere un effetto additivo, inducendo l’insorgenza di alcune patologie neurodegenerative. In particolare, nei pugili sembra che il danno neurologico a seguito della loro attività sportiva possa indurre su un lungo periodo l’insorgenza di forme di demenza, come l’encefalopatia traumatica cronica, o di altre patologie quali la sclerosi laterale amiotrofica e l’Alzheimer, malattie in cui la componente infiammatoria gioca un ruolo importante.

Tra le molecole che possono essere rilasciate in caso di un danno ai tessuti, e che possono indurre una risposta infiammatoria, c’è il DNA circolante. Oltre al nucleo, anche i mitocondri contengono un proprio genoma. Il DNA rilasciato sia dal nucleo (nDNA) che dai mitocondri (mtDNA) di cellule danneggiate o da globuli bianchi attivati è rilevabile nella maggior parte dei fluidi corporei, incluso il plasma. Alcune condizioni patologiche sono caratterizzate da elevati livelli di DNA circolante. Ad esempio, i livelli di mtDNA circolante nel plasma sono particolarmente elevati in seguito a traumi, nelle malattie infiammatorie, così come nella sepsi. I traumi cerebrali ripetuti, seppur lievi, potrebbero contribuire ad un aumento del DNA in circolo nel sistema nervoso centrale contribuendo, almeno in parte, all’infiammazione sistemica e/o neurologica associata a danno neurologico. 

L’obiettivo principale di questo progetto è di identificare un’associazione tra il rilascio di DNA libero circolante e il danno cerebrale indotto da ripetuti colpi alla testa come nel caso del pugilato. Stabilire una correlazione tra il rilascio di DNA libero circolante, il numero di colpi ricevuti, il danno cerebrale e l’assetto infiammatorio sistemico porterà ad identificare un marker precoce di danno cerebrale che potrebbe prevenire l’insorgenza di patologie neurodegenerative legate a certi sport da contatto. Parallelamente, la stessa associazione sarà valutata su un modello sperimentale di trauma cranico che permetterà anche in futuro di proseguire la linea di ricerca approfondendo lo studio sui meccanismi di rilascio, un aspetto ad oggi ancora non noto.

Il progetto prevede l’arruolamento di 10 pugili dilettanti che si sfideranno in 3 incontri a distanza di una settimana e a cui saranno monitorati, prima e dopo ogni incontro, i livelli di DNA circolante e altri marker di infiammazione e danno cerebrale. Il reclutamento dei pugili da parte del Dott. Gustavo Savino, Direttore del Servizio di Medicina dello Sport dell’AUSL di Modena, è tutt’ora in corso e si avvale della preziosissima collaborazione della Società sportiva dilettantistica “Boxe Academy Sassuolo”.

“L’importanza della collaborazione scientifica tra Medicina dello Sport (ASL di Modena) e Unimore – commenta il Dott. Savinorisiede anche negli incontri di divulgazione scientifica legati al progetto, mirati alla prevenzione e promozione della salute indirizzati proprio alle Società sportive del territorio”.

“Ringrazio l’Ateneo per aver dato a me e alla Prof.ssa Curia, co-proponente del progetto, la possibilità di condurre questa ricerca – commenta la Prof.ssa Milena Nasi, coordinatrice della ricerca –. Sono convinta che questo progetto ci permetterà di avviare una nuova linea di ricerca in ambito medico/sportivo e ci permetterà di integrare le nostre competenze e conoscenze. Inoltre, la presenza di una giovane ricercatore, Dott.ssa Mara Malerba, arruolata per questo studio, determinerà a cascata un impulso alla ricerca scientifica in questo nuovo ambito, il cui valore aggiunto risiede nell’attivazione nell’anno accademico 2022/2023 del nuovo Corso di laurea Magistrale Unimore “Salute e Sport” in scienze e tecniche delle attività motorie preventive e adattate”.

Prevenire l’insorgenza di patologie neurodegenerative legate al pugilato e ad altri sport da contatto: un marker precoce di danno cerebrale