Нещодавні дослідження проливають світло на одну з найвиснажливіших побічних дій хіміотерапії – так званий “хімічний мозок”, який проявляється у вигляді когнітивних розладів, зокрема, труднощів з концентрацією уваги, мисленням та запам’ятовуванням. Ці проблеми, що можуть зберігатися роками після завершення лікування, ймовірно, спричинені порушенням роботи лімфатичної системи мозку. Це відкриття, оприлюднене 13 жовтня в авторитетному медичному журналі Communications Biology, відкриває нові обрії для розуміння та потенційного лікування цього складного стану.
Лімфатична система мозку, зокрема менінгеальні лімфатичні судини – це нещодавно виявлена мережа дренажних каналів, розташована у захисних оболонках навколо мозку. Вона відіграє вирішальну роль у виведенні метаболічних відходів та токсинів, а також у підтримці імунної функції центральної нервової системи. Порушення функціонування цієї системи вже пов’язували з низкою серйозних нейродегенеративних захворювань, як-от хвороба Альцгеймера, хвороба Паркінсона, а також з наслідками черепно-мозкових травм, що підкреслює її надзвичайну важливість для здоров’я мозку.
Хіміотерапія та її вплив на мозкові структури
Дослідники сфокусувалися на впливі таксанів – поширеного класу хіміотерапевтичних препаратів, які використовуються для пригнічення росту ракових клітин шляхом зупинки їхнього поділу. Вони виявили, що ці ліки пошкоджують лімфатичні судини мозку, обмежуючи їхню здатність ефективно дренувати рідину. Зазвичай, ці судини діють спільно з глімфатичною системою мозку – унікальним механізмом очищення, який працює переважно під час сну, вимиваючи продукти життєдіяльності та токсичні білки з міжклітинного простору.
Дженніфер Мансон, директор Центру дослідження раку Вірджинського технологічного університету у місті Роанок, штат Вірджинія, яка була співавтором дослідження, зазначила у своїй заяві, що “здоров’я лімфатичної системи помітно погіршилося в усіх трьох виміряних моделях”. Вона пояснила, що судини зменшилися в розмірах і мали менше розгалужень, що є чіткими ознаками зниженого росту та змін, які вказують на відсутність відновлення у позитивний спосіб. Вірджинський технологічний університет – це відомий американський державний науково-дослідний університет, що славиться своїми сильними програмами в інженерії та біомедичних науках.
Деталі експерименту та його результати
“Хімічний мозок” – це широке поняття, що охоплює спектр когнітивних змін після хіміотерапії. Хоча раніше ці порушення асоціювалися з окислювальним стресом, запаленням та пошкодженням мієліну – жирової оболонки, що ізолює нервові волокна, – нинішнє дослідження зосередилося на менінгеальних структурах мозку. Для цього пані Мансон та її команда використали три моделі: клітини людини, тканини мишей та живих мишей, щоб оцінити, як хіміотерапевтичні препарати впливають на менінгеальні лімфатичні судини на різних рівнях.
Спершу науковці створили модель здорових менінгеальних лімфатичних судин з клітин людини, поєднавши клітини з внутрішньої оболонки лімфатичних судин з менінгеальними клітинами. Це дозволило їм окремо вивчити ізольований вплив хіміотерапії на функцію кожної клітини. Вони також вирощували здорову менінгеальну тканину мишей у лабораторних умовах, щоб оцінити будь-які структурні зміни, спровоковані впливом препарату. Виявилося, що доцетаксел, один з таксанів, порушив функціонування клітин у моделі лімфатичних судин людини, зменшивши їхнє покриття та довжину. Лікування також спричинило скорочення судин у тканинах мишей та зниження кількості петель у їхній мережевій структурі.
На наступному етапі дослідження вчені провели експерименти на живих мишах, порівнюючи тварин, яким вводили доцетаксел, з тими, що не отримували препарат. Миші з пухлинами, які отримували препарат, мали вужчі менінгеальні лімфатичні судини та менше петель порівняно з нелікованими тваринами. Вчені також прагнули з’ясувати, чи призводять ці структурні зміни, спричинені доцетакселом, до погіршення пам’яті або змін у поведінці. З’ясувалося, що здорові миші, яким вводили доцетаксел, забували предмети, які бачили раніше, тоді як неліковані миші демонстрували чіткі ознаки їхнього запам’ятовування. Магнітно-резонансна томографія (МРТ) – метод візуалізації, що надає детальні зображення внутрішніх органів, – у лікованих мишей вказувала на те, що ці когнітивні проблеми корелювали зі зниженим потоком рідин через лімфатичні судини.
Перспективи та обмеження
Дженніфер Мансон підкреслила, що це дослідження перебуває на ранній стадії, і ще є багато прогалин у нашому розумінні зв’язку між “хімічним мозком” та менінгеальними лімфатичними судинами. Вона зазначила, що одним з обмежень був відносно короткий термін введення хіміотерапевтичних препаратів, тоді як курси хіміотерапії для пацієнтів з раком часто тривають місяцями. Аналогічно, проблеми з пам’яттю у мишей тестувалися протягом декількох днів, тоді як люди можуть відчувати “хімічний мозок” роками після лікування. “Тож можливо, що ці тривалі ефекти, які ми спостерігаємо у пацієнтів, можуть мати інші механізми, які не були повністю охоплені тут”, – додала Мансон.
Важливо відтворити це дослідження, використовуючи зразки від багатьох осіб різного віку, а також порівняти результати між мишами, які мають пухлини, та тими, що їх не мають, щоб визначити, чи є різниця у впливі хіміотерапії на них. Пані Мансон висловила сподівання, що з часом це дослідження стане новою мішенню для розробки методів усунення цього обтяжливого побічного ефекту хіміотерапії.
Монет Робертс, доцент біомедичної інженерії та механіки у Вірджинському технологічному університеті, у своїй заяві наголосила: “Зрештою, ця робота підкреслює потребу розглядати не лише виживання, але й довгострокові, часто недооцінені неврологічні побічні ефекти лікування раку, що впливають на когнітивне благополуччя та якість життя”. Це нагадування про те, що медицина має дбати про цілісний стан пацієнта, а не лише про боротьбу з хворобою.
