Forskningen er den første til at vise disse kombinerede hændelser i forbindelse med kemoterapi, og åbner døren for muligheden for, at regulering af tarmbakterier ikke kun kunne berolige kemo -bivirkninger som kvalme og diarré, men også potentielt reducere hukommelses- og koncentrationsproblemer, som mange kræftoverlevende rapporterer.
Mere forskning er nødvendig for yderligere at forstå, hvordan den kemo-modificerede tarm påvirker hjernen på en måde, der kan have indflydelse på adfærd. Det samme laboratorium ved Ohio State University fortsætter musestudier for at teste forholdet og køre et parallelt klinisk forsøg med brystkræftpatienter.
Dette er første gang, nogen overhovedet har set for at se, om der er en sammenhæng mellem tarmsymptomer og hjernesymptomer forbundet med kemoterapi. Der har været undersøgelser på mennesker, der indikerer, at kemo ændrer mikrober i tarmen, og vores undersøgelse af mus havde lignende resultater.
Vi kunne se, at der sker hjerneforandringer på samme tid som tarmen ændrer sig. Vi kiggede også på betændelse, og ja, der sker alle disse ændringer på samme tid. Så der er sammenhænge, og nu undersøger vi kausalitet. "
Leah Pyter, hovedforfatter, adjunkt i psykiatri og adfærdsmæssig sundhed og en efterforsker i Institute for Behavioral Medicine Research i Ohio State
Undersøgelsen er offentliggjort i dag (11. november) i tidsskriftet Videnskabelige rapporter .
Til denne undersøgelse, hunmus modtog seks injektioner af kemoterapilægemidlet paclitaxel, og en kontrolgruppe af mus modtog placebo -injektioner. Sammenlignet med kontrollerne, de behandlede mus tabte sig og viste tegn på træthed, og deres præstationer på test tyder på, at de havde hukommelsestab.
De behandlede dyrs tarm, blod og hjerner blev også påvirket på måder, der ikke blev set hos kontrolmusene. Blandingen af bakterier i tarmmikrobiomet ændret sig, og vævet, der forede tyktarmen, blev unormalt forlænget. Specifikke proteiner var til stede i cirkulerende blod og hjernen - sammen med aktiverede immunceller i hjernen - alt indikerede, at immunsystemet havde travlt med at producere et total -body inflammatorisk respons.
Begivenhedssekvensen foreslog, at alle disse fysiologiske ændringer var relaterede:Tarmene viste tegn på permeabilitet, hvilket betyder, at bakteriestumper kan glide ud af stramme kryds i tarmen, en begivenhed, der udløser et immunsystemangreb. Når hjernen gennem blodet og neurale signaler registrerer, at kroppens immunsystem er aktiveret, hjernen reagerer naturligt med sin egen betændelse. Og hjernebetændelse er synderen bag de "mentale tåge" symptomer kendt som kemohjerne.
Pyters team testede alle data for associationer og fandt de stærkeste sammenhænge mellem ændringer i tarmmikroberne og i tyktarmen og aktiveringen af immunceller kaldet mikroglia i hjernen.
"Hver gang kemo reducerede bakterier i tarmen, at reduktionen var korreleret med disse celler i hjernen, sagde Pyter, også medlem af Cancer Control Research Program ved Ohio State's Comprehensive Cancer Center.
"Dette tyder på, at kemoterapi påvirker mikroberne i tarmen og påvirker slimhinden i tarmen, og begge disse ændringer forårsager betændelse i periferien, som skaber signaler, der fremmer betændelse i hjernen, "sagde hun." Sådan får vi hjernens involvering - gennem immunsystemet. Og betændelse i hjernen fører til sygdomsadfærd som træthed og vægttab, såvel som kognitiv svækkelse. "
Bekræftelse af disse forbindelser kan føre til interventioner for kræftpatienter - enten koststrategier såsom probiotika eller præbiotika eller muligvis fækal transplantation - for at fremme bakterier og tilstande i tarmen, der beskytter hjernen mod betændelse, som skal reducere kemohjerne symptomer.
"Dette er bare det første trin i forsøget på at udvide konceptet for at se, om disse hårde tarmeffekter af kemo har noget at gøre med kemohjerne. Det ser ud til at have potentiale, "Sagde Pyter.