Pacijenti koji su podvrgnuti hemoterapiji često doživljavaju kognitivne efekte kao što su oštećenje pamćenja i poteškoće u koncentraciji – stanje koje je uobičajeno poznato kao „hemo mozak“.
Istraživači sa MIT-a su sada pokazali da neinvazivni tretman koji stimuliše moždane talase gama frekvencije može obećati za lečenje hemo mozga. U studiji na miševima, otkrili su da svakodnevno izlaganje svetlosti i zvuku sa frekvencijom od 40 herca štiti moždane ćelije od oštećenja izazvanih hemoterapijom. Tretman je takođe pomogao u sprečavanju gubitka pamćenja i oštećenja drugih kognitivnih funkcija.
Ovaj tretman, koji je prvobitno razvijen kao način lečenja Alchajmerove bolesti, izgleda da ima široko rasprostranjene efekte koji bi mogli da pomognu kod različitih neuroloških poremećaja, kažu istraživači.
„Tretman može smanjiti oštećenje DNK, smanjiti upalu i povećati broj oligodendrocita, ćelija koje proizvode mijelin oko aksona“, kaže Li-Huei Tsai, direktor MIT-ovog Picover instituta za učenje i pamćenje i profesor Picover u odeljenje MIT za mozak i kognitivne nauke. „Takođe smo otkrili da je ovaj tretman poboljšao učenje i pamćenje, i poboljšao izvršnu funkciju kod životinja.“
Tsai je stariji autor nove studije, koja se pojavljuje u Science Translational Medicine. Glavni autor rada je TaeHiun Kim, postdoc.
Pre nekoliko godina, Tsai i njene kolege počele su da istražuju korišćenje treperenja svetlosti pri 40 herca (ciklusa u sekundi) kao način za poboljšanje kognitivnih simptoma Alchajmerove bolesti. Prethodni radovi sugerisali su da pacijenti sa Alchajmerovom bolešću imaju oslabljene gama oscilacije — moždane talase koji se kreću od 25 do 80 herca (ciklusa u sekundi) i za koje se veruje da doprinose moždanim funkcijama kao što su pažnja, percepcija i pamćenje.
Tsaijeve studije na miševima su otkrile da izlaganje svetlu koje treperi na 40 herca ili zvucima sa visinom od 40 herca može stimulisati gama talase u mozgu, što ima mnogo zaštitnih efekata, uključujući sprečavanje stvaranja amiloidnih beta plakova.
Zajedničko korišćenje svetlosti i zvuka pruža još značajniju zaštitu. Tretman se takođe čini obećavajućim kod ljudi: klinička ispitivanja faze I kod ljudi sa ranom stadijumom Alchajmerove bolesti pokazala su da je tretman bezbedan i nudi neke neurološke i bihejvioralne prednosti.
U novoj studiji, istraživači su pokušali da vide da li bi ovaj tretman takođe mogao da se suprotstavi kognitivnim efektima hemoterapije.
Istraživanja su pokazala da ovi lekovi mogu izazvati upalu u mozgu, kao i druge štetne efekte kao što je gubitak bele materije – mreže nervnih vlakana koja pomažu različitim delovima mozga da komuniciraju jedni sa drugima. Lekovi za hemoterapiju takođe promovišu gubitak mijelina, zaštitne masne prevlake koja omogućava neuronima da propagiraju električne signale. Mnogi od ovih efekata se takođe vide u mozgu ljudi sa Alchajmerovom bolešću.
„Hemo mozak je privukao našu pažnju jer je izuzetno čest, a postoji dosta istraživanja o tome kakav je mozak nakon tretmana hemoterapije“, kaže Tsai. „Iz našeg prethodnog rada znamo da ova gama senzorna stimulacija ima antiinflamatorne efekte, pa smo odlučili da koristimo model hemo mozga da bismo testirali da li senzorna gama stimulacija može biti korisna.
Kao eksperimentalni model, istraživači su koristili miševe kojima je davan cisplatin, lek za hemoterapiju koji se često koristi za lečenje raka testisa, jajnika i drugih karcinoma. Miševima je davan cisplatin pet dana, zatim je skinut pet dana, pa ponovo pet dana. Jedna grupa je primala samo hemoterapiju, dok je druga grupa takođe dobijala 40-hercnu svetlosnu i zvučnu terapiju svakog dana.
Posle tri nedelje, miševi koji su primili cisplatin, ali ne i gama terapiju, pokazali su mnoge od očekivanih efekata hemoterapije: smanjenje zapremine mozga, oštećenje DNK, demijelinizaciju i upalu. Ovi miševi su takođe imali smanjenu populaciju oligodendrocita, moždanih ćelija odgovornih za proizvodnju mijelina.
Međutim, miševi koji su primali gama terapiju zajedno sa lečenjem cisplatinom pokazali su značajno smanjenje svih ovih simptoma. Gama terapija je takođe imala blagotvorne efekte na ponašanje: miševi koji su primili terapiju imali su mnogo bolje rezultate na testovima dizajniranim za merenje memorije i izvršne funkcije.
Koristeći jednoćelijsko sekvenciranje RNK, istraživači su analizirali promene ekspresije gena koje su se desile kod miševa koji su primili gama tretman. Otkrili su da su kod tih miševa potisnuti geni povezani sa upalom i geni koji pokreću ćelijsku smrt, posebno u oligodendrocitima, ćelijama odgovornim za proizvodnju mijelina.
Kod miševa koji su primali gama tretman zajedno sa cisplatinom, neki od korisnih efekata su se mogli videti i do četiri meseca kasnije. Međutim, gama tretman je bio mnogo manje efikasan ako je počeo tri meseca nakon završetka hemoterapije.
Istraživači su takođe pokazali da je gama tretman poboljšao znake hemo mozga kod miševa koji su primali drugačiji lek za hemoterapiju, metotreksat, koji se koristi za lečenje raka dojke, pluća i drugih vrsta raka.
„Mislim da je ovo veoma fundamentalan mehanizam za poboljšanje mijelinizacije i promovisanje integriteta oligodendrocita. Čini se da nije specifično za agens koji indukuje demijelinizaciju, bilo da se radi o hemoterapiji ili drugom izvoru demijelinizacije“, kaže Cai.
Zbog široko rasprostranjenih efekata, Tsaijeva laboratorija takođe testira gama tretman na mišjim modelima drugih neuroloških bolesti, uključujući Parkinsonovu bolest i multiplu sklerozu. Cognito Therapeutics, kompanija koju su osnovali Tsai i profesor MIT Edvard Bojden, završila je fazu II ispitivanja gama terapije kod pacijenata sa Alchajmerovom bolešću i planira da ove godine započne ispitivanje faze III.
„Glavni fokus moje laboratorije sada, u smislu kliničke primene, je Alchajmerova bolest; ali se nadamo da možemo da testiramo ovaj pristup i za nekoliko drugih indikacija“, kaže Tsai.
