Химический мозг. Влияние химиотерапии на функции мозга: как предотвратить травмы? Химическое воздействие на мозг
29 ноября 2012 г.: Сканированием головного мозга ученые США обнаружили физиологические доказательства существования «химического мозга», основного и часто изнурительного побочного эффекта химиотерапевтического лечения рака, который пациенты часто описывают как «спутанность сознания». Совмещение позитронно-эмиссионной (ПЭТ) и компьютерной (КТ) томографии позволило ученым обнаружить, что после химиотерапии область мозга, связанного с планированием и принятием решений, затрачивает меньше энергии.
Рэйчел Эй Лэгос, радиолог-диагност университета Западной Виржинии, и её коллеги объявили результаты своих экспериментов на 98 научном собрании Радиологического Общества Северной Америки, состоявшейся в Чикаго.
В своём заявлении прессе Лэгос говорит о «химическом мозге»: «Химический мозг» – феномен, который можно описать как «спутанность сознания» и «потеря копинговых навыков» (приспособление к обстоятельствам) пациентами, которые проходят химиотерапию». «Поскольку это довольно распространённая жалоба пациентов, медицинские работники поговаривали о существовании «химического мозга» более двух десятилетий назад».
Однако в то время как жалобы имеют большое распространение, ученые изо всех сил пытаются точно определить причины. Некоторые из них добились определенных успехов при помощи МРТ томографии (магнито-резонансной), обнаружив небольшие изменения в мозговом объеме после химиотерапии, но в этом не было ничего определенного.
Таким образом, Лэгос и её коллеги решили попробовать другой подход: вместо того, чтобы исследовать, на что мозг похож после химиотерапии, они исследовали изменения его метаболизма, или как он использует энергию, используя сочетание позитронно-эмиссионной ПЭТ и компьютерной КТ томографий.
Лэгос заявила, что рассмотрев результаты, они были удивлены, насколько очевидными были изменения, и утверждает: "Феномен «химического мозга» - это больше, чем чувство. Это не депрессия, а изменение в функции мозга, которые выявляет томография».
Как проходило исследование
В процессе работы учёные исследовали снимки ПЭТ и КТ 128 пациентов, которые проходили лечение химиотерапией рака молочной железы.
С помощью специальных программ они смогли точно определить различия в мозговом метаболизме до и после химиотерапии. Они тогда сопоставили эти данные с историями болезни пациентов и данными неврологических исследований и лечения химиотерапией.
Анализ показывает существенную связь между снижением локального мозгового метаболизма и признаков «химического мозга». По словам Лэгос «есть определенные области мозга, которые используют меньше энергии после химиотерапии". «Это те области мозга, которые, как известно, отвечают за планирование и расстановку приоритетов», - добавляет она.
Исследователи надеются, что их подход с использованием томографии будет использоваться для диагностирования «химического мозга», чтобы оказать таким образом пациенту своевременную помощь.
На данный момент существуют доказательства, что изменения в диете, использование физических упражнений, массажа и консультирование помогает пациентам с «химическим мозгом». Например, Лэгос рассказывает о случаях, когда женщины сообщали о потере способности приготовить обычный семейный обед. После получения помощи в виде письменного составления плана и списка меню, женщины смогли делать покупки и успешно приготовить еду.
Учёные рассчитывают проводить дальнейшие исследования, чтобы улучшить помощь и поддержку пациентов с «химическим мозгом».
Лэгос говорит, что наблюдение за пациентом с этой точки зрения уже на стадии установленного диагноза рака, может выявить, как деятельность мозга изменяется в процессе лечения химиотерапией, и способствовать лечению или даже предотвращению развития «химического мозга».
ХИМИЯ МОЗГА И ПОВЕДЕНИЕ
Обычно взаимоотношения между людьми считаются прерогативой социально-психологических наук. Но, как показали исследования последних лет, эту проблему можно исследовать и на молекулярном уровне. И это подтвердили некоторые открытия в области генетики и биохимии.
Так, например, было установлено, что некоторые молекулярные механизмы, регулирующие социальное поведение, существуют, не меняясь, сотни миллионов лет. Причем как у животных, так и у людей они очень похожи и функционируют почти одинаково.
Одним из таких регуляторов общественного поведения являются нейропептиды окситоцин и вазопрессин.
Детальное их исследование показало, что эти соединения могут работать в двух режимах: они могут воздействовать и на одиночные нейроны и на их группы. В первом случае они называются нейромедиаторами, во втором – нейрогормонами.
Молекулы окситоцина и вазопрессина состоят всего из девяти аминокислот и отличаются одна от другой всего двумя аминокислотными фрагментами.
Эти или родственные им соединения обнаружены почти у всех изученных многоклеточных животных: их нашли даже у гидр. Их история, согласно заключению биологов, насчитывает около 700 миллионов лет.
У млекопитающих и человека синтезом окситоцина и вазопрессина заняты нервные клетки гипоталамуса. А вот у беспозвоночных, у которых эта структура отсутствует, производят эти соединения особые нейросекреторные отделы нервной системы.
Влияние этих двух нейропептидов очень широко исследовалось на многих видах животных. В результате оказалось, что окситоцин практически полностью регулирует семейную жизнь самок: их половое поведение, роды, лактацию, привязанность к детям и брачному партнеру.
А вот вазопрессин больше занят «сильным» полом: он влияет на эрекцию и эякуляцию, на агрессию, территориальное поведение и отношения с партнершами.
Безусловно, влияние этих соединений на поведение человека исследовать во много раз сложнее, чем их воздействие на поведение животных. И тем не менее благодаря современным методикам в этой области науки ученые получили немало любопытных фактов.
Удивительные результаты дало сопоставление индивидуальной изменчивости людей по некоторым микросателлитам – коротким, последовательно расположенным повторам в ДНК. Оказалось, что с этой изменчивостью связаны психологические и поведенческие различия.
Кроме того, выяснилось, что микросателлиты влияют на некоторые черты характера, например, на способность к самопожертвованию. В частности, это касается микросателлита RS3.
Под контролем этого участка ДНК находится и семейная жизнь. В 2006 году шведские ученые установили, что у мужчин, гомозиготных по одному из аллельных вариантов микросателлита RS3, названного RS3 334, романтические отношения приводят к браку в два раза реже, чем у остальных представителей сильной половины человечества.
Более того, у них во столько же раз больше риск оказаться несчастливыми в браке.
А вот у слабого пола таких соотношений между сателлитами и проблемами в жизни не обнаружено: даже если женщины являются гомозиготными по данному аллелю, они не сильно обижаются на свою личную жизнь.
В то же время те из женщин, которым судьба «подарила» мужа с «неправильным» микросателлитом, отношениями в семье чаще всего недовольны.
Носители аллеля RS3 334 выделились еще рядом характерных особенностей. Так, их больше среди тех, кто страдает аутизмом. При рассматривании посторонних лиц у носителей этого аллеля сильнее возбуждается миндалина – отдел мозга, отвечающий за обработку социально значимой информации, а также за ощущение страха и недоверчивость.
Когда же нейролептиды стали капать в нос, то ученые получили удивительные эффекты. Так, когда таким путем ввели мужчинам вазопрессин, в лицах незнакомых людей она увидели угрожающую мимику.
А вот у женщин эффект был обратный: для них неизвестные лица становились дружелюбнее, да они и сами вели себя намного мягче. А у мужчин все было наоборот.
Что же касается окситоцина, то у мужчин он улучшал способность по выражению лица разбираться в настроении и чувствах незнакомых им людей. Помимо этого, во время разговора мужчины чаще смотрели своему визави в глаза.
Кроме того, при носовом введении окситоцина мужчины становились доверчивее.
Проведенные исследования со всей остротой показали проблемы, которые могут в ближайшем будущем появиться в обществе. Например: распылять продавцам в воздухе вокруг своих товаров окситоцин или нет? Прописывать ли микстуру окситоцина постоянно ругающимся супругам? Или этого делать не стоит, чтобы не вызвать у них более серьезных проблем со здоровьем?
Ответить сразу на все эти вопросы ни биологи, ни психологи, ни социологи не могут. Поэтому проблема химии мозга, контроля над ней и будущим общества ждет новых исследований и, конечно же, выводов, которые смогут предложить наиболее оптимальный вариант выхода из этой ситуации.
| <<< Назад
|
Вперед >>>
|
Побочные эффекты называют "химический мозг" или "химический туман", который затрагивает приблизительно 17% -75% пациентов. Как уменьшить это явление после химиотерапии? Химиотерапия является жизненно необходимым лечением. Однако, она может также сопровождаться повреждением центральной нервной системы – которое может сопровождаться головными болями, повреждениями зрения и слуха и нарушением интеллектуальных способностей. Эти явления называют "химический мозг" или "химический туман", они наносят ущерб 75% -17% пациентам и могут продолжаться в течение нескольких лет, а затем исчезнуть.
У детей, эти побочные эффекты могут продолжаться до взрослой жизни. Существуют объективные трудности при определении того самого химического вещества вызывающего эти побочные эффекты. Это связано с тем, что химиотерапия обычно сочетается с хирургией, которая в свою очередь может вызывать психические травмы. Так же при хирургическом вмешательстве пациент получает препараты для облегчения симптомов тошноты, рвоты, усталости, восстановления иммунной системы.
У женщин, химиотерапия может привести к менопаузе, тревоге и депрессии, и, следовательно, причинить вред умственным способностям. В дополнение к этим факторам, неблагоприятные последствия могут не проявляться в течение нескольких лет после лечения. Несмотря на эти трудности, исследователи, используя методы визуализации, обнаружили, что после химиотерапии наблюдается уменьшение объема мозга в областях, связанных с памятью и концентрацией внимания. Даже спустя годы после лечения ответ на передней коре и гиппокампе извилины Парана был снижен. Также в области мозга, отвечающей за принятие решений, поведение и памяти наблюдалось изменение в структуре белого вещества.
В ходе эксперимента на мышах было установлено, 5-FU и метотрексат, влияют на способности в обучении и памяти. Доклинические исследования показали, что химиотерапия может привести к окислительному стрессу и ингибированию кровеносных сосудов - условие, которое уменьшает доступность кислорода и питательных веществ в мозге, и вызывает воспаление в ткани головного мозга.
Существуют ли лекарства или препараты, которые предотвращают данные побочные явления? Научно доказано, что антидепрессант Fluoxetine, способствует улучшению роста нейронов гиппокампа у крыс, что приводит к предотвращению побочных эффектов, которые подопытные крысы получили в следствии принятия препаратов - 5-FU или Метотрексата.
Также физические упражнения, такие как «бег в Колесе» - помогли крысам справится с побочными эффектами, после принятия таких препаратов как 5-FU и Оксалиплатин. Другой препарат – Nacetylcysteine был испытан уже на организме человека, который тоже доказал предотвращение данных побочных эффектов, после принятия препарата Адриамицин и Циклофосфамид.
Подведем итоги – онкологи рекомендуют: Физические упражнения и препарат Nacetylcysteine помогают профилактике нарушения деятельности головного мозга для людей, проходящих химиотерапию. Приведенная выше информация основана на данных, которые были предоставлены в медицинском журнале Walker EA The Scientist Magazine, 2013;
Химиотерапия может повлиять на мозг человека в течение многих лет после ее окончания. Как она на самом деле меняет мозг, и могут ли ученые что-то сделать, чтобы обратить эти эффекты вспять?
Для получения информации о том, как проводят лучшие специалисты страны, оставьте заявку и мы свяжемся с Вами в ближайшее время.
Узнать цены на лечение
Многие люди, которые проходят химиотерапию, заметят когнитивные нарушения и поведенческие изменения. Это может включать трудности с движением. Некоторые люди называют этот эффект «химическим мозгом».
Состояние может длиться месяцами или годами, влияя на качество жизни людей после лечения рака.
Ученые из Медицинской школы Стэнфордского университета в Калифорнии недавно провели исследование, чтобы выяснить, как именно и почему химиотерапевтические агенты воздействуют на мозг, и выяснить, существует ли какой-либо способ блокировать или обратить вспять этот эффект.
Химическое воздействие на мозг
Ученые также сообщают о том, что лекарство, которое в настоящее время проходит клинические испытания, может устранить эти вредные эффекты на мышиной модели.
«Замечательно, что люди, которые прошли химиотерапию, живы, но качество их жизни действительно страдает», - утверждает ведущий автор исследования Эрин Гибсон.
«Когнитивная дисфункция после лечения рака, - объясняет старший автор исследования доктор Мишель Монье, - является реальным и признанным синдромом».
«В дополнение к существующим симптоматическим методам лечения, о которых многие пациенты не знают, мы теперь нацелены на потенциальные вмешательства, способствующие нормализации расстройств, вызванных лекарствами от рака».
«Существует реальная надежда, что мы сможем вмешаться, вызвать регенерацию и предотвратить повреждение мозга», - добавляет она.
В частности, химический мозг имеет тенденцию серьезно поражать детей, которые прошли лечение рака. Доктор Монье и команда считают, что поиск пути решения этой проблемы может действительно улучшить жизнь этих детей.
Химический препарат, который разрушает клетки мозга
В недавнем исследовании ученые сосредоточились на трех важных типах клеток, которые присутствуют в белом веществе мозга. Это:
- Олигодендроциты. Они генерируют и защищают миелин, который является веществом, которое изолирует аксоны. Аксоны - это волокна, через которые нервные клетки общаются друг с другом.
- Астроциты. Поддерживают здоровую среду для нейронов, позволяя им правильно общаться.
- Микроглия. Это специализированные иммунные клетки, которые обычно уничтожают любые посторонние агенты, которые могут быть вредны для мозга.
Когда ученые сравнили ткань мозга лобной доли, собранную посмертно у детей, которые получали химиотерапию, с тканями от детей, которые этого не делали, они увидели, что первые представляли значительно меньше клеток линии олигодендроцитов.
Чтобы понять, почему олигодендроциты плохо себя чувствуют в мозге, подвергнутом химиотерапии, исследователи обратились к моделям молодых мышей, которым они вводили метотрексат.
Они стремились повторить дозировку и практику, применяемую при лечении рака у людей, поэтому они давали мышам три дозы препарата один раз в неделю.
Через 4 недели у мышей, получавших метотрексат, были повреждены клетки олигодендроцитов.
После воздействия метотрексата больше клеток начали запускать процесс созревания, но они застряли в неразвитом состоянии, и были неспособными фактически достичь зрелости. Это имело место даже через 6 месяцев после лечения мышей химиотерапевтическим препаратом.
Это также повлияло на толщину миелина, и мыши даже столкнулись с теми же поведенческими проблемами, что и люди, которые часто проходят химиотерапию. К ним относятся двигательные нарушения, беспокойство и проблемы со вниманием и памятью.
Некоторые из этих эффектов также сохранялись в течение 6 месяцев после лечения метотрексатом.
Затем исследователи обратились к изучению микроглии и обнаружили, что они были аномально активными в течение не менее 6 месяцев после химиотерапии, что мешало нормальному функционированию астроцитов и нарушало здоровое питание нейронов.
Однако, когда исследователи дали экспериментальным мышам лекарство, действие которого заключалось в избирательном истощении микроглии, это позволило клеткам-предшественникам олигодендроцитов возобновить свой нормальный процесс созревания; это остановило разрушение астроцитов и обновило нормальную толщину миелина.
Кроме того, этот подход обратил многочисленные симптомы когнитивных нарушений у мышей, которые получили новый препарат.
«Если мы понимаем клеточные и молекулярные механизмы, которые способствуют когнитивной дисфункции после лечения рака, это поможет нам разработать стратегии для эффективного лечения».