Chemobrain
Die Chemotherapie kann das Gehirn einer Person über Jahre hinweg beeinflussen, auch nachdem sie zu Ende ist.
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 auch Bewegungsschwierigkeiten beinhalten.
Einige Leute bezeichnen diesen Effekt als “Chemobrain”.
Diese Wirkung kann monatelang oder jahrelang anhalten und sich nach einer Krebsbehandlung auf die Lebensqualität der Menschen auswirken.
Forscher der Stanford University School of Medicine in Kalifornien haben kürzlich eine Studie durchgeführt, um genau herauszufinden, wie und warum Chemotherapeutika das Gehirn beeinflussen, und um zu sehen, ob es eine Möglichkeit gibt, diesen Effekt zu blockieren oder umzukehren.
Die Ergebnisse – die in der Zeitschrift Cell erscheinen – scheinen darauf hinzudeuten, dass Methotrexat, ein gängiges Chemotherapeutikum, die normale Funktion von drei wichtigen Zelltypen in der weißen Substanz des Gehirns beeinträchtigt. (1)
Der Einfluss des Chemobrains
Die Wissenschaftler berichten auch, dass ein Medikament, das sich derzeit in klinischen Studien für andere Anwendungen befindet, diese negativen Auswirkungen in einem Mausmodell beseitigen konnte.
“Es ist wunderbar, dass Menschen, die sich einer Chemotherapie unterzogen haben, am Leben sind, aber ihre Lebensqualität leidet wirklich”, sagt die leitende Studienautorin Erin Gibson.
“Wenn wir etwas tun können, um das zu verbessern, gibt es eine riesige Bevölkerung, die davon profitieren könnte”, sagt sie.
“Kognitive Dysfunktion nach einer 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 hervorgerufenen Störungen zu fördern.”
“Es besteht die echte Hoffnung, dass wir eingreifen, Regeneration einleiten und Schäden im Gehirn verhindern können”, fügt sie hinzu.
Insbesondere das Chemobrain neigt dazu, Kinder, die sich einer Krebsbehandlung unterzogen haben, stark zu beeinträchtigen.
Dr. Monje und das Team glauben, dass die Suche nach einem Weg, dieses Problem anzugehen, das Leben dieser Kinder wirklich verbessern könnte.
Das Chemotherapeutikum, das die Gehirnzellen zerstört
In der aktuellen Studie konzentrierten sich die Forscher auf drei wichtige Zelltypen, die in der weißen Substanz des Gehirns vorhanden sind. Das sind:
- Oligodendrozyten. Diese erzeugen und schützen Myelin, die Substanz, die Axone isoliert. Axone sind die Fasern, durch 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 frontale Lappenhirngewebe verglichen, das nach der Obduktion von Kindern entnommen wurde, die eine Chemotherapie erhielten und von Kindern, die keine Chemotherapie erhielten, sahen sie, dass erstere deutlich weniger Zellen der Oligodendrozyten-Linie aufwiesen.
Um zu verstehen, warum es den Oligodendrozyten im chemotherapeutisch exponierten Gehirn nicht gut ging, wandten sich die Forscher jungen Mausmodellen zu, die sie mit Methotrexat injizierten.
Sie wollten die Dosierung und Praxis der menschlichen Krebsbehandlung nachahmen, also gaben sie den Mäusen einmal pro Woche drei Dosen des Medikaments.
Nach einem Zeitraum von 4 Wochen hatten die Mäuse, die Methotrexat erhielten, Schäden an ihren Oligodendrozyten-Vorläuferzellen erlitten, den sogenannten Frischzellen, die sich normalerweise entwickeln, um Oligodendrozyten zu ersetzen, die nicht mehr funktionieren können.
Nach der Exposition gegenüber Methotrexat begannen mehr Vorläuferzellen, den Reifeprozess zu beginnen, aber sie blieben in einem unentwickelten Zustand stecken, der nicht in der Lage war, die Reife zu erreichen.
Dies war auch 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 oft einer Chemotherapie unterziehen. Dazu gehören motorische Beeinträchtigungen, Angstzustände und Probleme mit Aufmerksamkeit und Gedächtnis.
Einige dieser Effekte blieben auch 6 Monate nach der Behandlung mit Methotrexat bestehen.
Die Bedeutung des “interzellulären Zusammenspiels”.
Als sie versuchten, Oligodendrozyten-Vorläuferzellen aus dem Gehirn gesunder Mäuse in das Gehirn der experimentellen Mäuse zu injizieren, stellten die Forscher fest, dass diese Zellen ebenfalls den Reifeprozess mit erhöhten Geschwindigkeiten starteten, aber sie blieben nicht in der Mitte dieses Prozesses stecken.
Dies, so schlägt das Team vor, bedeutete, dass es nach der Behandlung Probleme in der Umgebung der Zellen gab, was sie daran hinderte, ihren normalen Prozess abzuschließen.
Die Forscher wandten sich anschließend der Untersuchung der Mikroglia zu und fanden heraus, dass diese nach der Behandlung mit Chemotherapie für mindestens 6 Monate abnormal aktiv waren, was die normale Funktion der Astrozyten beeinträchtigte und die gesunde Ernährung der Neuronen störte.
Als die Forscher den experimentellen Mäusen jedoch ein Medikament verabreichten, dessen Wirkung darin bestand, Mikroglia selektiv zu erschöpfen, ermöglichte dies den Oligodendrozyten-Vorläuferzellen, ihren normalen Reifeprozess wieder aufzunehmen.
Es stoppte den Zerfall der Astrozyten und erneuerte die normale Myelindicke.
Außerdem hat dieser Ansatz zahlreiche Symptome kognitiver Beeinträchtigungen bei den Mäusen, die das neue Medikament erhielten, umgekehrt.
“Die Biologie dieser Krankheit unterstreicht wirklich, wie wichtig das interzelluläre Zusammenspiel ist”, sagt Dr. Monje und fügt hinzu: “Jeder größere neuronale Zelltyp ist von dieser Pathophysiologie betroffen.”
“Wenn wir die zellulären und molekularen Mechanismen verstehen, die zur kognitiven Dysfunktion nach einer Krebstherapie beitragen, wird uns das helfen, Strategien für eine effektive Behandlung zu entwickeln.
Es ist ein aufregender Moment”, sagt sie abschließend.
