Brain glucose metabolism and gray matter volume in retired professional soccer players: a cross-sectional [18F]FDG-PET/MRI study / Metabolismo glicolítico cerebral e volume de substância cinzenta em jogadores de futebol profissionais aposentados: um estudo transversal de [18F]FDG-PET/RM

Abstract Background Professional soccer athletes are exposed to repetitive head impacts and are at risk of developing chronic traumatic encephalopathy. Objective To evaluate regional brain glucose metabolism (rBGM) and gray matter (GM) volume in retired soccer players (RSPs). Methods Male RSPs and age and sex-matched controls prospectively enrolled between 2017 and 2019 underwent neurological and neuropsychological evaluations, brain MRI and [18F]FDG-PET in a 3.0-Tesla PET/MRI scanner. Visual analysis was performed by a blinded neuroradiologist and a blinded nuclear physician. Regional brain glucose metabolism and GM volume were assessed using SPM8 software. Groups were compared using appropriate statistical tests available at SPM8 and R. Results Nineteen RSPs (median [IQR]: 62 [50-64.5] years old) and 20 controls (60 [48-73] years old) were included. Retired soccer players performed worse on mini-mental state examination, digit span, clock drawing, phonemic and semantic verbal fluency tests, and had reduced rBGM in the left temporal pole (pFDR = 0.008) and the anterior left middle temporal gyrus (pFDR = 0.043). Semantic verbal fluency correlated with rBGM in the right hippocampus, left temporal pole, and posterior left middle temporal gyrus (p ≤ 0.042). Cray matter volume reduction was observed in similar anatomic regions but was less extensive and did not survive correction for multiple comparisons (pFDR ≥ 0.085). Individual [18F]FDG-PET visual analysis revealed seven RSPs with overt hypometabolism in the medial and lateral temporal lobes, frontal lobes, and temporoparietal regions. Retired soccer players had a higher prevalence of septum pellucidum abnormalities on MRI. Conclusion Retired soccer players had reduced rBCM and CM volume in the temporal lobes and septum pellucidum abnormalities, findings possibly related to repetitive head impacts.

Resumo Antecedentes Jogadores profissionais de futebol estão expostos a impactos cranianos repetitivos e ao risco de desenvolver encefalopatia traumática crônica. Objetivo Avaliar o metabolismo glicolítico cerebral regional (MCCr) e o volume de substância cinzenta (vSC) em jogadores de futebol aposentados (JFAs). Métodos Jogadores de futebol aposentados masculinos e controles pareados por idade e sexo foram incluídos prospectivamente entre 2017 e 2019. Foram realizadas avaliações neurológica e neuropsicológica, ressonância magnética (RM) e [18F]FDG-PET cerebrais (3.0-Tesla PET/RM). As imagens foram analisadas visualmente por um neurorradiologista e um médico nuclear cegos ao grupo de cada participante. O metabolismo glicolítico cerebral regional e o vSC foram avaliados através do programa SPM8. Os grupos foram comparados através de testes estatísticos apropriados disponíveis em SPM8 e R, de acordo com a distribuição e o tipo dos dados. Resultados Dezenove JFAs (mediana [IIQ]: 62 [50-64.5] anos) e 20 controles (60 [48-73] anos) foram incluídos. Os JFAs tiveram pior desempenho no mini-exame do estado mental e nos testes de dígitos, desenho do relógio, fluência verbal e fluência semântica e apresentaram MCCr significativamente reduzido no polo temporal e no giro temporal médio anterior esquerdos. Fluência semântica (animais) apresentou correlação positiva com MCCr no hipocampo direito, no polo temporal esquerdo e no aspecto posterior do giro temporal médio esquerdo. Menor vSC foi observado nas mesmas regiões, porém este achado não sobreviveu à correção para comparações múltiplas. Análise individual do [18F]FDG-PET cerebral revelou sete JFAs com claro hipometabolismo nas faces medial e lateral dos lobos temporais, nos lobos frontais e nas regiões temporoparietais. Os JFAs apresentaram ainda maior prevalência de anormalidades do septo pelúcido. Conclusão Os JFAs apresentam MCCr e vSC reduzidos nos lobos temporais, além de anormalidades do septo pelúcido, achados possivelmente relacionados a impactos cranianos repetitivos.

Extending the range of differential diagnosis of chronic traumatic encephalopathy of the boxer: Insights from a case report / Ampliando a gama de diagnósticos diferencias da encefalopatia traumática crônica do pugilista: um relato de caso ilustrativo

ABSTRACT Sports activities associated with repetitive cranial trauma have become a fad and are popular in gyms and even among children. It is important to consistently characterize the consequences of such sports activities in order to better advise society on the real risks to the central nervous system. We present the case of a former boxer reporting cognitive and behavioral symptoms that began six years after his retirement as a boxer, evolving progressively with parkinsonian and cerebellar features suggestive of probable chronic traumatic encephalopathy (CTE). Using our case as a paradigm, we extended the range of differential diagnosis of CTE, including corticobasal degeneration, multiple system atrophy, vitamin B12 deficiency, neurosyphilis, frontotemporal dementia and Alzheimer's disease.

RESUMO As atividades esportivas associadas ao trauma craniano repetitivo tornaram-se uma moda e são populares nas academias e entre as crianças. É importante fazer uma caracterização consistente das consequências de tais atividades esportivas, a fim de aconselhar melhor uma sociedade sobre os riscos reais para o sistema nervoso central. Apresentamos um antigo boxeador relatando sintomas cognitivos e comportamentais que começaram seis anos após sua aposentadoria como boxeador e evoluiu progressivamente com características parkinsonianas e cerebelares sugestivas de provável encefalopatia traumática crônica (ETC). Usando nosso caso como paradigma, ampliamos a gama de diagnóstico diferencial de ETC, incluindo degeneração corticobasal, atrofia de múltiplos sistemas, deficiência de vitamina B12, neurossífilis, demência frontotemporal e doença de Alzheimer.

Encefalopatía Traumática Crónica: Revisión De La Literatura / Chronic Traumatic Encephalopathy: Review Of Literature

Resumen La exposición repetitiva a traumas craneales es una de las características de la encefalopatía traumática crónica. Neuropatológicamente en esta patología encontramos depósitos de proteína hiperfosforilada tau (p-tau). Inicialmente fue descrita como demencia pugilística, pero se ha asociado a otros tipos de deportes, traumas por explosión entre otros. Los síntomas de esta enfermedad incluyen pérdida de memoria, alteración cognitiva, cambios de ánimo y demencia. Presentamos una revisión de la literatura sobre esta interesante enfermedad.

Abstract Repetitive exposure to cranial trauma is one of the hallmarks of chronic traumatic encephalopathy. Neuropathologically, hyperphosphorylated protein tau (p-tau) deposits are found. Initially it was described as pugilistic dementia, but it has been associated with other types of sports, explosive traumas among others. Symptoms of this disease include memory loss, cognitive impairment, mood swings and dementia. We present a review of the literature on this interesting disease.

Soccer (Football Association) and chronic traumatic encephalopathy: A short review and recommendation / Futebol (futebol de associação) e encefalopatia traumática crônica: uma breve revisão e recomendação

ABSTRACT Chronic traumatic encephalopathy (CTE) was initially described in boxers, but in recent years it has been reported in other settings, particularly in contact sports and military personnel. Soccer (football association) had previously been (and still is) considered relatively safe when compared to other sports, such as American football. However, a few cases of professional soccer players with CTE have been reported in the last few years. It is still unknown how frequent this condition is in soccer players, and the role played by heading the ball remains elusive. Other traumas to the head, face and neck caused by contact with another player's head, arm or other body parts are among the most frequent in soccer. In spite of the lack of more in-depth knowledge, there is reasonable evidence for recommending severe punishment (red card and suspension for several matches) for players causing avoidable trauma to another player's head.

RESUMO Encefalopatia traumática crônica (ETC) foi inicialmente descrita em boxeadores, mas nos últimos anos tem sido relatada em outras situações, particularmente nos esportes de contato e no pessoal militar. O futebol ou futebol de associação foi (e ainda é) considerado relativamente mais seguro quando comparado a outros esportes, como o futebol americano. No entanto, alguns casos de jogadores de futebol profissional com CTE foram relatados nos últimos anos. Ainda não se sabe a frequência dessa condição nos jogadores de futebol bem como qual o papel desempenhado por cabecear a bola. Outros traumas de crânio e pescoço causados pelo contato com o crânio, braço ou outras partes do corpo de outros jogadores estão entre os mais frequentes no futebol. Apesar da falta de um conhecimento mais aprofundado, há razoável evidência para recomendar punição severa (cartão vermelho e suspensão por várias partidas) para jogadores que causarem trauma evitável na cabeça de outro jogador.

Encefalopatía traumática crónica, definición, diagnóstico y prevención: revisión de la literatura / Chronic traumatic encephalopathy, definition, diagnosis and prevention: review of literature

La encefalopatía traumática crónica (ETC) es una enfermedad neurodegenerativa que se produce como consecuencia traumatismos cerebrales repetitivos; concusiones, que son un síndrome clínico que se caracteriza por una alteración de la función cerebral. Una concusión, bajo su estricta definición, no debiese causar cambios estructurales en el cerebro por lo que no sería visible a través de imágenes, sí existen cambios a nivel microscópicos, bioquímicos y biomecánicos. La mayoría de los pacientes tienen completa resolución de sus síntomas dentro de 10 días (90 por ciento), pero existe un pequeño porcentaje que persiste con estos, pudiendo presentarse como un síndrome postconcusional, síndrome de segundo impacto o una encefalopatía traumática crónica. La ETC se caracteriza por la acumulación de prot-tau hiperfosforilada en neuronas y astrocitos. Estas se van a presentar en forma de ovillos o hilos neurofibrilares. En etapas iniciales las encontraremos de forma focalizada en la corteza frontal y en las formas más severas su distribución será más generalizada, distribuyéndose en la mayoría de las regiones del cerebro. Su diagnóstico se realiza a través de histopatología, por lo que hasta el momento sólo se ha logrado post-mortem. Se está trabajando en nuevas tecnologías asociadas a biomarcadores y PET para lograr una diagnostico premortem. El mayor énfasis en el manejo de esta taupatía es la prevención y adecuado manejo de las concusiones.

Chronic Traumatic Encephalopathy (CTE) is a neurodegenerative disease which is produced as a consequence of repeated brain trauma: concussions, which are a clinical syndrome characterized by an alteration in brain functions. A concussion, understrict definition, should not cause structural changes to the brain. Therefore, it would not be possible to see through images if there were changes at a microscopic, biochemical level. Most patients see their symptoms completely resolved within 10 days (90 percent), but there is a small percentage which persists, and these might cause a post-concussional syndrome, second impact syndrome of chronic traumatic encephalopathy. CTE is characterized by the accumulation of hyper-phosphorylated Tau protein in neurons and astrocytes. These appear in the form of neurofibrillary tangles. During the initial stages they are focalized in the frontal cortex and, in more severe cases, their distribution is more generalized, spreading through the majority of the regions in the brain. It is diagnosis is done through histopathology. Thus, it has only been possible to do post mortem. New technologies associated with bio-markers and PET are being worked on to achieve a pre-mortem diagnosis. The greatest emphasis in the handling of this tauopathy lies in the prevention and the adequate handling of concussions.

Dementia Pugilistica with clinical features of Alzheimer's disease

A 61-year-old ex-boxer presented with a three-year history of progressive memory decline. During a seven-year follow-up period, there was a continuous cognitive decline, very similar to that usually observed in Alzheimer's disease. Parkinsonian, pyramidal or cerebellar signs were conspicuously absent. Neuropathological examination revealed the typical features of dementia pugilistica: cavum septi pellucidi with multiple fenestrations, numerous neurofibrillary tangles in the cerebral isocortex and hippocampus (and rare senile plaques). Immunohistochemistry disclosed a high number of tau protein deposits and scarce beta-amyloid staining. This case shows that dementia pugilistica may present with clinical features practically undistinguishable from Alzheimer's disease.

Um ex-boxeador de 61 anos apresentou-se com história de três anos de perda progressiva de memória e evoluiu com declínio cognitivo lentamente progressivo, sugestivo de doença de Alzheimer, durante seguimento de sete anos. Sinais parkinsonianos, piramidais ou cerebelares estiveram ausentes durante toda a evolução. Exame neuropatológico evidenciou características típicas de dementia pugilistica: cavum do septo pelúcido com múltiplas fenestrações, numerosos emaranhados neurofibrilares no isocórtex cerebral e hipocampo (e raras placas senis). Imuno-histoquímica confirmou número elevado de depósitos de proteína tau e raros de beta-amilóide. Este caso demonstra que dementia pugilistica pode apresentar quadro clínico indistinguível daquele da doença de Alzheimer.