Cercetătorii ştiu de mult timp că tumorile cerebrale, în special un tip de tumoră numit gliom, pot afecta funcţiile cognitive şi fizice ale unei persoane. Recent, un grup de specialişti americani s-au concentrat pe înţelegerea modului în care tumorile cerebrale remodelează circuitele neuronale şi pe modul în care aceste modificări afectează limbajul, funcţiile motorii şi cognitive.
Pacienţii cu glioblastom, cel mai fatal tip de tumoră cerebrală la adulţi, se confruntă cu un declin deosebit de drastic al calităţii vieţii.
Se crede că glioblastoamele afectează funcţiile normale ale creierului prin comprimarea şi provocarea umflării ţesuturilor sănătoase sau prin faptul că intră în competiţie cu acestea pentru alimentarea cu sânge.
Ce anume cauzează declinul cognitiv la pacienţii cu tumori cerebrale a rămas însă necunoscut.
În cercetările publicate recent, specialişti în neurochirurgie şi neuroştiinţe de la universitatea California, din Statele Unite, au descoperit că tumorile nu numai că pot remodela circuitele neuronale, dar şi că activitatea cerebrală însăşi poate alimenta creşterea tumorii.
Echipa a descoperit un mecanism necunoscut până acum pe care tumorile cerebrale îl folosesc pentru a deturna şi modifica circuitele cerebrale care provoacă declin cognitiv la pacienţii cu gliom.
Tumorile cerebrale „în dialog" cu celulele din jur
Când au început acest studiu, oamenii de ştiinţă descoperiseră recent că o buclă de răspuns de tip feedback pozitiv care se autosusţine alimentează tumorile cerebrale.
Ciclul începe atunci când celulele canceroase produc substanţe care pot acţiona ca neurotransmiţători, proteine care ajută neuronii să comunice între ei, au descoperit cercetătorii.
Acest surplus de neurotransmiţători declanşează neuronii să devină hiperactivi şi să secrete substanţe chimice care stimulează şi accelerează proliferarea şi creşterea celulelor canceroase.
În noul studiu, cercetătorii s-au întrebat cum afectează această buclă de răspuns (feedback) comportamentul şi cogniţia persoanelor cu cancer cerebral.
Pentru a studia modul în care glioblastoamele interacţionează cu circuitele neuronale din creierul uman, echipa de specialişti americani a înregistrat activitatea cerebrală în timp real a pacienţilor cu gliom, în timp ce acestora li se arătau imagini cu obiecte sau animale obişnuite şi li se cerea să numească ceea ce reprezentau, în timp ce erau supuşi unei intervenţii chirurgicale pe creier pentru îndepărtarea tumorii.
În timp ce pacienţii se angajau în aceste sarcini, reţelele de limbaj din creierul lor au fost activate aşa cum era de aşteptat.
Cu toate acestea, specialiştii au constatat că regiunile cerebrale în care tumorile se infiltraseră destul de departe de zonele de limbaj cunoscute din creier au fost, de asemenea, activate în timpul acestor sarcini.
Această descoperire neaşteptată arată că tumorile pot deturna şi restructura conexiunile din ţesutul cerebral care le înconjoară şi le pot creşte activitatea, spun cercetătorii.
Acest lucru ar putea explica declinul cognitiv frecvent asociat cu progresia glioamelor.
Prin înregistrarea directă a activităţii electrice a creierului cu ajutorul electrocorticografiei, oamenii de ştiinţă au reuşit să arate că, în ciuda faptului că aceste regiuni cerebrale îndepărtate erau hiperactive, aveau o putere computaţională semnificativ redusă.
Acest lucru s-a întâmplat în special în cazul procesării cuvintelor mai complexe şi mai puţin utilizate, cum ar fi „cocoş", în comparaţie cu cuvintele simple şi mai frecvent utilizate, cum ar fi „maşină".
Acest lucru înseamnă că celulele cerebrale prinse în tumoră sunt atât de compromise încât trebuie să recruteze celule suplimentare pentru a îndeplini sarcinile controlate anterior de o zonă definită mai mică.
Pentru a explica fenomenul, oamenii de ştiinţă au făcut o analogie cu o orchestră. Muzicienii trebuie să cânte în sincronie pentru ca muzica să funcţioneze. Atunci când violoncelul şi suflătorii lipsesc, muzicienii rămaşi nu pot interpreta piesa la fel de eficient ca atunci când sunt prezenţi toţi membrii orchestrei.
În mod similar, atunci când tumorile cerebrale deturnează zonele din jurul său, creierul este mai puţin capabil să funcţioneze eficient.
Gabapentina ca medicament promiţător pentru glioblastom
Oamenii de ştiinţă au înţeles că tumorile pot afecta cogniţia prin afectarea conexiunilor neuronale.
În continuare, ei au examinat mai amănunţit conexiunile acestora între ele şi cele cu neuronii sănătoşi folosind modele de şoareci şi organoizi cerebrali - grupuri de celule cerebrale cultivate în laborator.
Aceste experimente, conduse de cercetătoarea în neuroştiinţe, Saritha Krishna, au descoperit că celulele tumorale secretă o proteină numită trombospondină-1 care joacă un rol-cheie în promovarea hiperactivităţii celulelor cerebrale.
Cercetătorii s-au întrebat dacă blocarea acestei proteine, care în mod normal ajută neuronii să formeze sinapse, ar putea opri creşterea tumorii şi ar prelungi supravieţuirea şoarecilor cu glioblastom.
Pentru a testa această ipoteză, ei au tratat şoarecii cu un medicament obişnuit împotriva crizelor epileptice numit gabapentin care blochează trombospondina-1.
Am constatat că gabapentina a reuşit să împiedice tumorile cerebrale să se extindă timp de câteva luni.
Aceste constatări evidenţiază potenţialul de reconfigurare a acestui medicament existent pentru a controla creşterea tumorilor cerebrale.
Studiul sugerează că ţintirea comunicării dintre celulele sănătoase ale creierului şi celulele canceroase ar putea oferi o altă modalitate de a trata cancerul cerebral.
Combinarea gabapentinei cu alte terapii convenţionale ar putea completa tratamentele existente, ajutând la atenuarea declinului cognitiv şi, potenţial, la îmbunătăţirea supravieţuirii, spun autorii studiului.
În prezent, aceştia explorează noi modalităţi de a profita de potenţialul acestui medicament pentru a stopa creşterea tumorilor.
Scopul cercetătorilor este de a transpune, în cele din urmă, concluziile acestui studiu în teste clinice la oameni.
