Fyra vanliga cytostatika stör födelse av nya hjärnceller, visar studie

Forskare har utvecklat en ny djurmodell som visar att fyra vanliga cytostatika stör födelse av nya hjärnceller och att villkoret skulle delvis kunna omvända med en tillväxtfaktor IGF-1.

Publiceras i början online i tidskriften Cancer Investigation, är University of Rochester Medical Center studien relevant för legioner av cancer överlevande som upplever en frustrerande nedgång i kognitiv funktion efter cytostatikabehandling, känd som kemo-hjärna.

"Det är ännu inte klart hur våra resultat generellt kan appliceras på människor, men vi har tagit ett mycket viktigt steg mot att återge ett försvagande tillstånd och hitta sätt att behandla det", säger Robert Gross, MD, Ph.D., professor i neurologi och för farmakologi och fysiologi vid URMC och huvudprövare i studien.

Kemo-hjärna är en nyligen erkänt skick. Den URMC visade sig överraskande data om hur de fyra läkemedel som påverkar hjärnan, sa Gross, och de är de första att rapportera att den experimentella insulin-liknande tillväxtfaktor, IGF-1, kan vara välgörande.

Studien har finansierats av ett försvarsdepartementet bidrag till Gross och av National Cancer Institute att samarbeta utredare och huvudförfattare, Michelle Janelsins, Ph.D., forskning biträdande professor i Radiation Oncology vid James P. Wilmot Cancer Center.

Mer än 11 ​​miljoner amerikaner lever i dag efter att ha fått en cancerdiagnos. Många av dem har uthärdat kemoterapi och även om biverkningar under behandlingen är väl kända, de kvardröjande neurologiska effekterna är mer förbryllande. Patienterna rapporterar ofta minnesluckor, problem att koncentrera sig, förvirring, multi-tasking och långsamt tänkande i veckor, månader eller år efter avslutad behandling.

Den URMC laget en hypotes om att kognitiva problem kan härröra från kemo förstöra förmåga hjärnceller att regenerera i hippocampus, som främst är involverat i minnet bildning och humör. De sökte ett sätt att hitta de mekanismer på arbetet och att hantera de negativa effekterna på hjärnan före, under och efter cytostatikabehandling.

Forskare hypotes också att cytostatika kända för att passera blod-hjärnbarriären skulle vara ett större hot mot hjärnceller än mediciner som inte passera blod-hjärnbarriären. För att testa hypotesen undersökte de effekter som rutinmässigt används doser av cyklofosfamid och fluorouracil, som inte korsar in i hjärnan, mot paklitaxel och doxorubicin, som inte gör det.

Oväntat orsakade alla fyra droger en betydande sammanbrott i hjärnan celltillväxt i djurmodell. En statistisk analys av cellförnyelsen visade en 15,4 procentig minskning av nya hjärnceller efter fluorouracil, en 30,5 procentig minskning efter cyklofosfamid, en 22,4 procentig minskning efter doxorubicin, och en 36 procent minskning efter paklitaxel.

"Det kan vara att alla chemo läkemedel passerar in i hjärnan trots allt, eller att de verkar via perifera mekanismer, såsom inflammation, som kan öppna upp blod-hjärnbarriären," Gross sagt.

"Neurogenesis också kan ändras av stress, sömnbrist och depression, som alla är vanliga hos patienter med cancer", tillade Janelsins. "Mer grundliga studier behövs för att förstå samspelet mellan dessa faktorer och långsiktiga effekter av cytostatika på hjärnan."

Forskarna genomförde en andra studie av en enda hög dos av cyklofosfamid, en stöttepelare för adjuvant kemoterapi för bröstcancer, eftersom kemo-hjärna är ofta klagomål av människor som får detta läkemedel. Den enda hög dos resulterade i en 40,9 procentig minskning nyligen delat hjärnceller, enligt studien.

I tidigare studier av experimentella tillväxthormon IGF-1 hade visat att det generellt skulle kunna främja ny utveckling hjärncell inom det centrala nervsystemet. Därför valde utredarna att testa dess effekt i djurmodell.

De administreras IGF-1 före och efter en konventionell cyklofosfamid flera dosering, och en enda hög dos av cyklofosfamid. IGF-1 såg ut att öka antalet nya hjärnceller i båda modellerna, men var mer effektivt i hög dos modell, avslutade studien.

Forskargruppen planerar att genomföra ytterligare studier som ger dem möjlighet att ytterligare testa effekten av IGF-1 och andra relaterade inlägg på molekylära och beteendemässiga konsekvenser av kemoterapi.

Källa: University of Rochester Medical Center

Advertisement