RN
Raymond Nicks
Author with expertise in Management and Pathophysiology of Traumatic Brain Injury
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
4
(75% Open Access)
Cited by:
1
h-index:
14
/
i10-index:
14
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Repetitive head impacts induce neuronal loss and neuroinflammation in young athletes

Morgane Butler et al.Mar 28, 2024
Abstract Repetitive head impacts (RHI) sustained from contact sports are the largest risk factor for chronic traumatic encephalopathy (CTE). Currently, CTE can only be diagnosed after death and the multicellular cascade of events that trigger initial hyperphosphorylated tau (p-tau) deposition remain unclear. Further, the symptoms endorsed by young individuals with early disease are not fully explained by the extent of p-tau deposition, severely hampering development of therapeutic interventions. Here, we show that RHI exposure associates with a multicellular response in young individuals (<51 years old) prior to the onset of CTE p-tau pathology that correlates with number of years of RHI exposure. Leveraging single nucleus RNA sequencing of tissue from 8 control, 9 RHI-exposed, and 11 low stage CTE individuals, we identify SPP1+ inflammatory microglia, angiogenic and inflamed endothelial cell profiles, reactive astrocytes, and altered synaptic gene expression in excitatory and inhibitory neurons in all individuals with exposure to RHI. Surprisingly, we also observe a significant loss of cortical sulcus layer 2/3 neurons in contact sport athletes compared to controls independent of p-tau pathology. These results provide robust evidence that multiple years of RHI exposure is sufficient to induce lasting cellular alterations that may underlie p-tau deposition and help explain the early clinical symptoms observed in young former contact sport athletes. Furthermore, these data identify specific cellular responses to repetitive head impacts that may direct future identification of diagnostic and therapeutic strategies for CTE.
0

Neurodegeneration in the cortical sulcus is a feature of chronic traumatic encephalopathy and associated with repetitive head impacts

Raymond Nicks et al.Dec 6, 2024
Abstract Neurodegeneration is a seminal feature of many neurological disorders. Chronic traumatic encephalopathy (CTE) is caused by repetitive head impacts (RHI) and is characterized by sulcal tau pathology. However, quantitative assessments of regional neurodegeneration in CTE have not been described. In this study, we quantified three key neurodegenerative measures, including cortical thickness, neuronal density, and synaptic proteins, in contact sport athletes ( n = 185) and non-athlete controls ( n = 52) within the sulcal depth, middle, and gyral crest of the dorsolateral frontal cortex. Cortical thickness and neuronal density were decreased within the sulcus in CTE compared to controls ( p ’s < 0.05). Measurements of synaptic proteins within the gyral crest showed a reduction of α-synuclein with CTE stage ( p = 0.002) and variable changes in PSD-95 density. After adjusting for age, multiple linear regression models demonstrated a strong association between the duration of contact sports play and cortical thinning ( p = 0.001) and neuronal loss ( p = 0.032) within the sulcus. Additional regression models, adjusted for tau pathology, suggest that within the sulcus, the duration of play was associated with neuronal loss predominantly through tau pathology. In contrast, the association of duration of play with cortical thinning was minimally impacted by tau pathology. Overall, CTE is associated with cortical atrophy and a predominant sulcal neurodegeneration. Furthermore, the duration of contact sports play is associated with measures of neurodegeneration that are more severe in the cortical sulcus and may occur through tau-dependent and independent mechanisms.