Het onderzoek is het eerste dat deze gecombineerde gebeurtenissen in de context van chemotherapie aantoont, en opent de deur naar de mogelijkheid dat het reguleren van darmbacteriën niet alleen chemo-bijwerkingen zoals misselijkheid en diarree zou kunnen kalmeren, maar kan ook de geheugen- en concentratieproblemen verminderen die veel overlevenden van kanker melden.
Er is meer onderzoek nodig om beter te begrijpen hoe de chemo-gemodificeerde darm de hersenen beïnvloedt op een manier die van invloed kan zijn op het gedrag. Hetzelfde laboratorium aan de Ohio State University zet muisstudies voort om de relatie te testen en voert een parallel klinisch onderzoek uit bij borstkankerpatiënten.
Dit is de eerste keer dat iemand zelfs maar heeft gekeken of er een verband is tussen de darmsymptomen en de hersensymptomen die gepaard gaan met chemotherapie. Er zijn studies bij mensen die aangeven dat chemo microben in de darm verandert, en onze studie bij muizen had vergelijkbare resultaten.
We konden zien dat er tegelijkertijd veranderingen in de hersenen zijn als de darm verandert. We hebben ook gekeken naar ontstekingen, en ja, al deze veranderingen vinden tegelijkertijd plaats. Er zijn dus verbanden, en nu onderzoeken we causaliteit."
Lea Pyter, hoofdauteur, assistent-professor psychiatrie en gedragsgezondheid en een onderzoeker in het Institute for Behavioral Medicine Research in de staat Ohio
De studie is vandaag (11 november) gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschappelijke rapporten .
Voor deze studie is vrouwelijke muizen kregen zes injecties van het chemotherapie-medicijn paclitaxel en een controlegroep muizen kreeg placebo-injecties. Vergeleken met de controles, de behandelde muizen verloren gewicht en vertoonden tekenen van vermoeidheid, en hun prestaties op tests suggereerden dat ze geheugenverlies hadden.
De ingewanden van de behandelde dieren, bloed en hersenen werden ook aangetast op manieren die niet werden gezien bij de controlemuizen. De mix van bacteriën in het darmmicrobioom veranderde, en het weefsel langs de dikke darm werd abnormaal uitgebreid. Specifieke eiwitten waren aanwezig in het circulerende bloed en de hersenen - samen met geactiveerde immuuncellen in de hersenen - wat allemaal aangeeft dat het immuunsysteem bezig was met het produceren van een ontstekingsreactie van het hele lichaam.
De opeenvolging van gebeurtenissen suggereerde dat al deze fysiologische veranderingen verband hielden:de darm vertoonde tekenen van permeabiliteit, wat betekent dat stukjes bacteriën uit nauwe verbindingen in de darm kunnen glippen, een gebeurtenis die een aanval van het immuunsysteem veroorzaakt. Wanneer de hersenen via het bloed en neurale signalen detecteren dat het immuunsysteem van het lichaam is geactiveerd, de hersenen reageren in natura met hun eigen ontsteking. En hersenontsteking is de boosdoener achter de "mentale mist" -symptomen die bekend staan als chemo-hersenen.
Het team van Pyter testte alle gegevens op associaties en vond de sterkste correlaties tussen veranderingen in de darmmicroben en in de darmwand en de activering van immuuncellen, microglia genaamd, in de hersenen.
"Elke keer dat chemo bacteriën in de darm verminderde, die vermindering was gecorreleerd met deze cellen in de hersenen, " zei Piter, ook lid van het Cancer Control Research Program in het Comprehensive Cancer Center van de staat Ohio.
"Dit suggereert dat chemotherapie de microben in de darm aantast en de binnenkant van de darm aantast, en beide veranderingen veroorzaken een ontsteking in de periferie, die signalen creëert die ontstekingen in de hersenen bevorderen, " zei ze. "Zo krijgen we de hersenbetrokkenheid - via het immuunsysteem. En een ontsteking in de hersenen leidt tot ziektegedrag zoals vermoeidheid en gewichtsverlies, evenals cognitieve stoornissen."
Bevestiging van deze verbindingen zou kunnen leiden tot interventies voor kankerpatiënten - hetzij voedingsstrategieën zoals probiotica of prebiotica of mogelijk fecale transplantatie - om bacteriën en aandoeningen in de darm te bevorderen die de hersenen beschermen tegen ontstekingen, wat de symptomen van chemohersenen zou moeten verminderen.
"Dit is slechts de eerste stap om te proberen het concept aan te snijden om te zien of deze harde darmeffecten van chemo iets te maken hebben met chemohersenen. Het lijkt erop dat het potentieel heeft, ' zei Piter.