Is het mogelijk om 'chemobrein' om te keren?
Chemotherapie kan de hersenen van een persoon jarenlang beïnvloeden nadat ze zijn gestopt. Hoe verandert het de hersenen eigenlijk, en is er iets dat wetenschappers kunnen doen om deze effecten ongedaan te maken?
Veel mensen die chemotherapie ondergaan, zullen cognitieve stoornissen en gedragsveranderingen opmerken. Dit kan onder meer bewegingsproblemen zijn.
Sommige mensen noemen dit effect 'chemobrein'.
Het kan maanden of jaren aanhouden en de kwaliteit van leven van mensen na een kankerbehandeling beïnvloeden.
Onderzoekers van de Stanford University School of Medicine in Californië hebben onlangs een studie uitgevoerd om erachter te komen hoe en waarom chemotherapiemiddelen de hersenen beïnvloeden, en om te zien of er een manier is om dat effect te blokkeren of om te keren.
De resultaten - die verschijnen in het tijdschrift Cel - lijken erop te wijzen dat methotrexaat, een veelgebruikt geneesmiddel voor chemotherapie, de normale werking van drie belangrijke celtypen in de witte stof van de hersenen beïnvloedt.
De impact van chemo-hersenen
De wetenschappers melden ook dat ze hebben geleerd dat een medicijn dat momenteel klinische proeven ondergaat voor andere toepassingen, deze nadelige effecten in een muismodel kan aanpakken.
"Het is geweldig dat [mensen die chemotherapie hebben ondergaan] leven, maar dat hun kwaliteit van leven er echt onder lijdt", beweert hoofdonderzoeksauteur Erin Gibson. "Als we iets kunnen doen om dat te verbeteren, is er een enorme bevolking die hiervan zou kunnen profiteren", merkt ze op.
"Cognitieve disfunctie na kankertherapie", legt senior studie auteur dr. Michelle Monje uit, "is een echt en erkend syndroom."
"Naast de bestaande symptomatische therapieën - waar veel patiënten niets vanaf weten - richten we ons nu op mogelijke interventies om de normalisatie van de aandoeningen veroorzaakt door kankermedicijnen te bevorderen."
Dr. Michelle Monje
"Er is echte hoop dat we kunnen ingrijpen, regeneratie kunnen induceren en schade aan de hersenen kunnen voorkomen", voegt ze eraan toe.
In het bijzonder hebben chemobreinen de neiging om ernstige gevolgen te hebben voor kinderen die een kankerbehandeling hebben ondergaan. Dr. Monje en zijn team zijn van mening dat het vinden van een manier om dit probleem aan te pakken het leven van deze kinderen echt kan verbeteren.
Het chemo-medicijn dat hersencellen verstoort
In de recente studie concentreerden de onderzoekers zich op drie belangrijke celtypen die aanwezig zijn in de witte stof van de hersenen. Dit zijn:
- Oligodendrocyten. Deze genereren en beschermen myeline, de stof die axonen isoleert. Axonen zijn de vezels waardoor zenuwcellen met elkaar communiceren.
- Astrocyten. Deze helpen de neuronen goed geïrrigeerd te houden en ze zorgen voor een gezonde omgeving voor deze cellen, waardoor ze goed kunnen communiceren.
- Microglia. Dit zijn gespecialiseerde immuuncellen die normaal gesproken vreemde stoffen vernietigen die schadelijk kunnen zijn voor de hersenen.
Toen de wetenschappers frontaalkwab hersenweefsel dat postmortaal was verzameld van kinderen die chemotherapie hadden gekregen, vergeleken met weefsel van kinderen die dat niet hadden gedaan, zagen ze dat de eerste significant minder cellen van de oligodendrocyt-afstamming vertoonde.
Om te begrijpen waarom oligodendrocyten het niet goed deden in de aan chemotherapie blootgestelde hersenen, wendden de onderzoekers zich tot jonge muismodellen die ze injecteerden met methotrexaat.
Ze wilden de dosering en de praktijk van de behandeling van kanker bij de mens repliceren, dus gaven ze de muizen eenmaal per week drie doses van het medicijn.
Na een periode van 4 weken hadden de muizen die methotrexaat kregen, schade opgelopen aan hun oligodendrocyt-voorlopercellen, de verse cellen die zich normaal ontwikkelen ter vervanging van oligodendrocyten die niet langer kunnen functioneren.
Na blootstelling aan methotrexaat begonnen meer voorlopercellen het rijpingsproces te starten, maar ze bleven vastzitten in een onontwikkelde toestand en konden niet echt volwassen worden. Dit was zelfs het geval zes maanden na de behandeling van de muizen met het chemotherapie-medicijn.
Dit had ook invloed op de dikte van myeline en de muizen hadden zelfs te maken met dezelfde gedragsproblemen als mensen die chemotherapie ondergaan vaak doen. Deze omvatten motorische stoornissen, angst en problemen met aandacht en geheugen.
Sommige van deze effecten hielden ook aan gedurende 6 maanden na behandeling met methotrexaat.
Het belang van ‘intercellulaire crosstalk’
Toen ze probeerden om voorlopercellen van oligodendrocyten uit de hersenen van gezonde muizen in die van de experimentele muizen te injecteren, merkten de onderzoekers dat deze cellen ook sneller aan het rijpingsproces begonnen, maar dat ze halverwege dit proces niet vast kwamen te zitten.
Volgens het team betekende dit dat er problemen waren in de omgeving van de cellen na de behandeling, waardoor ze hun normale proces niet konden voltooien.
De onderzoekers wendden zich vervolgens tot het bestuderen van de microglia en ontdekten dat deze gedurende ten minste 6 maanden na de chemotherapiebehandeling abnormaal actief waren, waardoor ze de normale werking van astrocyten verstoorden en de gezonde voeding van neuronen verstoorden.
Toen de onderzoekers de experimentele muizen echter een medicijn gaven waarvan het effect was om de microglia selectief uit te putten, konden de voorlopercellen van de oligodendrocyten hun normale rijpingsproces hervatten; het stopte de verstoring van de astrocyten en herstelde de normale myeline-dikte.
Ook keerde deze benadering talrijke symptomen van cognitieve stoornissen om bij de muizen die het nieuwe medicijn kregen.
"De biologie van deze ziekte onderstreept echt hoe belangrijk intercellulaire crosstalk is", zegt dr. Monje, eraan toevoegend: "Elk belangrijk neuraal celtype wordt beïnvloed door deze pathofysiologie."
“Als we de cellulaire en moleculaire mechanismen begrijpen die bijdragen aan cognitieve disfunctie na kankertherapie, zal dat ons helpen strategieën te ontwikkelen voor een effectieve behandeling. Het is een spannend moment '', besluit ze.
