OMEGA3
Die Wirkung einer Omega-3-Supplementierung auf die pathophysiologische Reaktion auf subkutane Stöße bei American-Football-Athlen - eine Proof-of-Concept-Studie
The Effect of Omega-3 Supplementation on the Pathophysiological Response to Subconcussive Impacts in American Football Athletes - A Proof of Concept Study
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Deutsch:
Sportler in Kontaktsportarten wie z.B. American Football sind wiederholten Kopferschütterungen ausgesetzt. Wissenschaftliche Studien zeigen, dass die Exposition gegenüber wiederholten Kopferschütterungen langfristig mit einem erhöhten Risiko für neurodegenerative Erkrankungen einhergeht. Unsere Kooperationspartner in den USA untersuchten junge Erwachsene American Football Spieler mittels Magnetresonanztomographie. Außerdem wurden Blutbiomarker erhoben. Das Ziel dieser randomisierten, doppelt verblindeten, placebokontrollierten Studie ist es, herauszufinden, ob die Einnahme von Omega-3-Fettsäuren protektiv gegen mikrostrukturelle Veränderungen im Gehirn nach wiederholten Kopferschütterungen wirken könnte.
English:
Athletes in contact sports such as American football are exposed to repetitive head impacts. Scientific studies show that exposure to repetitive head impacts is associated with an increased risk of neurodegenerative diseases in the long term. Our collaborators in the USA examined young adult American football players using magnetic resonance imaging. Blood biomarkers were also collected. The aim of this randomized, double-blind, placebo-controlled study is to find out whether the intake of omega-3 fatty acids could have a protective effect against microstructural changes in the brain after repetitive head impacts.
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Deutsch:
Diese Studie ist eine randomisierte, doppelt verblindete, placebokontrollierte Studie mit parallelem Studiendesign.
Nach einem Zeitraum ohne Kontaktsport wurden die in die Studie eingeschlossenen American Footballspieler zwei Gruppen zugeteilt:
1) Einnahme von Omega-3-Fettsäuren mit mindestens 2 Gramm Docosahexaensäure/Tag,
2) Einnahme eines Placebo-Präparats.
Vor Beginn der Einnahme der Präparate wurde eine Untersuchung der neurokognitiven Funktion, eine vestibular-okulo-motorische Untersuchung, eine Blutentnahme und neuromedizinische Bildgebung durchgeführt (Zeitpunkt 1). Dieselben Untersuchungen wurden vor Beginn der Herbstsaison (Zeitpunkt 2) und nach Ende der Herbstsaison (Zeitpunkt 3) wiederholt. Wiederholte Kopferschütterungen wurden in allen Trainings und Spielen mittels Sensoren aufgezeichnet.
Probanden: Vierzig (n = 40) American Footballspieler wurden in die Studie eingeschlossen. Ausschlusskriterien waren
1) eine kürzliche sport-induzierte Gehirnerschütterung oder ein anderes moderates oder schweres Schädelhirntrauma,
2) Langzeiteinnahme von blutdrucksenkenden oder anti-inflammatorisch-wirkenden Medikamenten,
3) Einnahme von Drogen, die Blutlipide beeinflussen könnten,
4) Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln, die Fischöl oder Omega-3-FA enthalten, zusätzlich zu den angebotenen Nahrungsergänzungsmitteln
5) ein Verzehr von > 2 Fischgerichten pro Woche zusätzlich zur Einnahme der verordneten Menge an Omega-3 Fettsäuren, oder
6) eine Gehirn- oder Augen-Operation in der Vergangenheit.
Einnahmeprotokoll: Den Probanden wurde während des Eingangsgespräches erklärt, welche Lebensmittel viel Omega-3-Fettsäuren beinhalten und wurden darum gebeten, die Einnahme von diesen Lebensmitteln auf nicht mehr als zwei Mal pro Woche zu reduzieren. Die Einahme der Nahrungsmittelergänzungspräparate wurde durch Forschungspersonal angeleitet und überwacht.
Klinische Untersuchungen: Zu allen drei Zeitpunkten wurden ein medizinischer Fragebogen und ein Fragebogen zur Untersuchung von typischen Symptomen nach Gehirnerschütterungen (PCSS: Englisch für post-concussion symptom scale) erhoben. Außerdem wurden vestibuläre und okulo-motorische Funktionen, sowie Gleichgewicht und neurokognitive Funktionen gemessen.
Blutentnahme: Zur Bestimmung der Omega-3-Fettsäuren-Werte wurden Blutproben am Zeitpunkt der zweiten Untersuchung (vor Beginn der Saison) und der dritten Untersuchung nüchtern abgenommen.
Quantifizierung der wiederholten Kopferschütterungen: Kopferschütterungen wurden durch in den Helm eingebauten Sensoren gemessen. Die Quantifizierung der Kopferschütterungen wird helfen herauszufinden, ob die Art des Kontakts (z.B. im Training versus im Spiel) sich unterschiedlich auf die gemessenen Parameter auswirkt. Während der gesamten Dauer der Studie, wurden die Trainings von Studienpersonal überwacht.
Neuromedizinische Bildgebung: Die Bildgebung wurde an einem 3 Tesla Magnetresonanztomographen durchgeführt. Morphologische, T1-gewichtete 3D MPRAGE und T2-gewichtete 3D space Sequenzen, sowie eine Diffusions-gewichtete Sequenz mit 64 Richtungen wurden erhoben. Mithilfe der morphologischen Sequenzen können Volumen und kortikale Dicke der grauen Substanz errechnet werden. Anhand der Difussionsgewichteten Sequenz können die Richtung und die Stärke der Diffusion bestimmt werden, um Rückschlüsse auf mikrostrukturelle Veränderungen in der weißen Substanz zu schließen.
English:
This study is a randomized, double blind, placebo-controlled, parallel design study. Following a period of no contact, American football linemen (offensive and defensive) were assigned to ingest either Omega-3 FA, containing at least 2 grams DHA, daily or a placebo. Prior to the initiation of supplementation, participants undwerwent neurocognitive testing, vestibular and ocular-motor screening, blood sampling, and quantitative neuroimaging (dMRI) (timepoint 1).
Those same measurements were carried out prior to the start of Fall Camp (timepoint 2), then again at the conclusion of the season (timepoint 3). Head impacts were recorded during all practices and competition, when possible.
Participants: Forty (n = 40) American football linemen were included in this study. Exclusion criteria are
1) currently not suffering from a sports-related concussion and/or TBI graded more severe than concussion,
2) long-term anti-inflammatory or antihypertensive therapy,
3) taking drugs which may affect blood lipids,
4) consuming supplements which contain fish oil or Omega-3 FA in addition to the supplements provided
5) consuming more than two servings of fish per week, or
6) had a history of brain or ophthalmic surgery.
Supplementation protocol: During the consenting process, participants were advised as to which foods are high in Omega-3 FA and asked to limit (no more than two servings per week) those foods for the duration of the study. Supplement administration and monitoring was under the direct supervision of research personnel.
Clinical examinations: At all three time points participants completed a medical history questionnaire and a post-concussion symptom scale (PCSS). In addition, vestibular and ocular-motor function were assessed by the vestibular/ocular-motor screening (VOMS), as well as balance and neurocognitive performance.
Blood Sampling: Fasting blood samples were collected coincident with baseline, pre-Fall Camp, and at one of the sample time points following the last competition (necessary for fatty acid determination).
Head Impact Tracking: Head impacts were recorded using a helmet based system. Recording will assist to determine if contact and type of contact (practice vs. competitive) influences measures of subconcussive injury. Throughout the duration of the study, trainings were supervised by research personnel.
Neuroimaging: Imaging was conducted on 3 Tesla MRI system using the following protocol:
1) localizer images, T1-weighted 3D MRAGE and T2 3D SPACE and
2) a state-of-the-art dMRI sequence with 64 diffusion directions.
The first set of sequences provides high resolution morphological images that will be used for analyzing regional gray matter volume and cortical thickness. The second sequence measures diffusion characteristics of water molecules in white matter tracts, thereby providing information such as magnitude and direction of the diffusionon, providing information on microstructural properties of brain tissue.
