Ist es möglich, "Chemo-Gehirn" umzukehren?
Eine Chemotherapie kann das Gehirn einer Person jahrelang nach ihrem Ende beeinträchtigen. Wie verändert es tatsächlich das Gehirn und gibt es etwas, was Wissenschaftler tun können, um diese Effekte umzukehren?
Viele Menschen, die sich einer Chemotherapie unterziehen, werden kognitive Beeinträchtigungen und Verhaltensänderungen bemerken. Dies kann Bewegungsschwierigkeiten beinhalten.
Einige Leute bezeichnen diesen Effekt als "Chemo-Gehirn".
Es kann Monate oder Jahre dauern und die Lebensqualität der Menschen nach einer Krebsbehandlung beeinträchtigen.
Forscher der Stanford University School of Medicine in Kalifornien haben kürzlich eine Studie durchgeführt, um herauszufinden, wie und warum Chemotherapeutika das Gehirn beeinflussen und ob es eine Möglichkeit gibt, diesen Effekt zu blockieren oder umzukehren.
Die Ergebnisse - die im Journal erscheinen Zelle - scheinen darauf hinzudeuten, dass Methotrexat, ein gängiges Chemotherapeutikum, die normale Funktion von drei wichtigen Zelltypen in der weißen Substanz des Gehirns beeinflusst.
Auswirkungen des Chemo-Gehirns
Die Wissenschaftler berichten auch, dass ein Medikament, das derzeit für andere Zwecke klinisch getestet wird, diese negativen Auswirkungen in einem Mausmodell beheben kann.
"Es ist wunderbar, dass [Menschen, die sich einer Chemotherapie unterzogen haben] am Leben sind, aber ihre Lebensqualität leidet wirklich", behauptet die leitende Studienautorin Erin Gibson. "Wenn wir etwas tun können, um das zu verbessern, gibt es eine riesige Bevölkerung, die davon profitieren könnte", stellt sie fest.
"Kognitive Dysfunktion nach Krebstherapie", erklärt die leitende Studienautorin Dr. Michelle Monje, "ist ein echtes und anerkanntes Syndrom."
"Zusätzlich zu den bestehenden symptomatischen Therapien, von denen viele Patienten nichts wissen, suchen wir jetzt nach möglichen Interventionen, um die Normalisierung der durch Krebsmedikamente verursachten Störungen zu fördern."
Dr. Michelle Monje
"Es gibt echte Hoffnung, dass wir eingreifen, Regeneration induzieren und Schäden im Gehirn verhindern können", fügt sie hinzu.
Insbesondere neigt das Chemo-Gehirn dazu, Kinder, die sich einer Krebsbehandlung unterzogen haben, schwer zu treffen. Dr. Monje und sein Team glauben, dass die Suche nach einem Weg zur Lösung dieses Problems das Leben dieser Kinder wirklich verbessern könnte.
Das Chemopharmakon, das Gehirnzellen zerstört
In der jüngsten Studie konzentrierten sich die Forscher auf drei wichtige Zelltypen, die in der weißen Substanz des Gehirns vorhanden sind. Diese sind:
- Oligodendrozyten. Diese erzeugen und schützen Myelin, die Substanz, die Axone isoliert. Axone sind die Fasern, über die Nervenzellen miteinander kommunizieren.
- Astrozyten. Diese helfen, die Neuronen gut zu bewässern, und sie erhalten eine gesunde Umgebung für diese Zellen, so dass sie richtig kommunizieren können.
- Mikroglia. Dies sind spezialisierte Immunzellen, die normalerweise alle Fremdstoffe zerstören, die für das Gehirn schädlich sein können.
Als die Wissenschaftler das Hirngewebe des Frontallappens verglichen, das postmortal von Kindern, die eine Chemotherapie erhalten hatten, mit Gewebe von Kindern, die keine Chemotherapie erhalten hatten, gesammelt wurde, stellten sie fest, dass erstere signifikant weniger Zellen der Oligodendrozyten-Linie aufwiesen.
Um zu verstehen, warum Oligodendrozyten im chemotherapieexponierten Gehirn nicht gut abschneiden, wandten sich die Forscher jungen Mausmodellen zu, denen Methotrexat injiziert wurde.
Sie zielten darauf ab, die Dosierung und Praxis der Krebsbehandlung beim Menschen zu wiederholen, und gaben den Mäusen einmal pro Woche drei Dosen des Arzneimittels.
Nach einem Zeitraum von 4 Wochen hatten die Mäuse, die Methotrexat erhielten, eine Schädigung ihrer Oligodendrozyten-Vorläuferzellen erlitten. Dies sind die frischen Zellen, die sich normalerweise entwickeln, um Oligodendrozyten zu ersetzen, die nicht mehr funktionieren können.
Nach der Exposition gegenüber Methotrexat begannen mehr Vorläuferzellen mit dem Reifungsprozess, blieben jedoch in einem unentwickelten Zustand stecken und konnten die Reife nicht tatsächlich erreichen. Dies war sogar 6 Monate nach der Behandlung der Mäuse mit dem Chemotherapeutikum der Fall.
Dies wirkte sich auch auf die Dicke des Myelins aus, und die Mäuse hatten sogar die gleichen Verhaltensprobleme wie Menschen, die sich häufig einer Chemotherapie unterziehen. Dazu gehören motorische Beeinträchtigungen, Angstzustände und Probleme mit Aufmerksamkeit und Gedächtnis.
Einige dieser Effekte hielten auch 6 Monate nach der Behandlung mit Methotrexat an.
Die Bedeutung des „interzellulären Übersprechens“
Als sie versuchten, Oligodendrozyten-Vorläuferzellen aus dem Gehirn gesunder Mäuse in die der experimentellen Mäuse zu injizieren, stellten die Forscher fest, dass diese Zellen auch den Reifungsprozess mit höheren Raten begannen, aber sie blieben in der Mitte dieses Prozesses nicht stecken.
Dies, so das Team, bedeutete, dass es nach der Behandlung Probleme in der Umgebung der Zellen gab, die sie daran hinderten, ihren normalen Prozess abzuschließen.
Die Forscher wandten sich als nächstes der Untersuchung der Mikroglia zu und stellten fest, dass diese nach der Chemotherapie mindestens 6 Monate lang abnormal aktiv waren, wodurch die normale Funktion der Astrozyten beeinträchtigt und die gesunde Ernährung der Neuronen gestört wurde.
Als die Forscher den experimentellen Mäusen jedoch ein Medikament gaben, dessen Wirkung darin bestand, Mikroglia selektiv abzubauen, ermöglichten dies den Oligodendrozyten-Vorläuferzellen, ihren normalen Reifungsprozess wieder aufzunehmen; es stoppte die Störung der Astrozyten und erneuerte die normale Myelindicke.
Dieser Ansatz kehrte auch zahlreiche Symptome einer kognitiven Beeinträchtigung bei den Mäusen um, die das neue Medikament erhielten.
"Die Biologie dieser Krankheit unterstreicht wirklich, wie wichtig interzelluläres Übersprechen ist", sagt Dr. Monje und fügt hinzu, "jeder wichtige neurale Zelltyp ist von dieser Pathophysiologie betroffen."
„Wenn wir die zellulären und molekularen Mechanismen verstehen, die nach einer Krebstherapie zur kognitiven Dysfunktion beitragen, können wir Strategien für eine wirksame Behandlung entwickeln. Es ist ein aufregender Moment “, schließt sie.
