Chemobrain: l’impatto della chemioterapia sulla cognizione

La cognizione può essere influenzata dalla chemioterapia. La ricerca mostra perché.

Quando sentiamo la parola chemioterapia , pensiamo automaticamente ai malati di cancro e ai suoi effetti distruttivi su di loro, anche se dovrebbe essere una cura. La chemioterapia significa davvero l’uso di farmaci per curare qualsiasi tipo di malattia, non solo il cancro. Ma è diventato esclusivamente associato al cancro nella lingua popolare.

È noto che la chemioterapia disponibile per il trattamento di diversi tipi di cancro ha anche effetti collaterali che penalizzano la qualità della vita del paziente: affaticamento, perdita di capelli, vomito, infezioni, anemia e cambiamenti di umore e peso. Più della metà dei pazienti chemioterapici sviluppano anche qualche tipo di danno cognitivo .

Cosa fa la chemioterapia al cervello?

Il deterioramento cognitivo associato alla chemioterapia è comunemente noto come chemobrain . I pazienti riferiscono di aver aumentato la memoria, errori nel concentrarsi o ricordare dettagli e cose comuni, o di trovarsi più impegnati a svolgere compiti banali che prima non erano difficili.

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Molti farmaci sono usati come chemioterapia e l’uso di un farmaco specifico ha a che fare con il tipo di cancro, il suo stadio, l’anamnesi del paziente e altri fattori che possono aiutare a determinare quale farmaco avrà il miglior risultato e il lato meno dannoso effetti.

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Fonte: Larry Ostby, foto pubblicata da National Cancer Instiute, un’agenzia parte del National Institutes of Health.

Tra alcuni dei farmaci chemioterapici più comunemente usati troviamo la carmustina e il cisplatino. Questi farmaci prendono di mira il DNA e impediscono alle cellule di dividersi. Tuttavia, questo effetto non è specifico per le cellule tumorali e può anche influenzare altre cellule del corpo che si dividono rapidamente, come quelle che costituiscono il nostro sangue. Polmone, seno, ovaio e altri tumori sono trattati con questo tipo di chemioterapia, che appartiene al gruppo di farmaci chemioterapici chiamati agenti alchilanti.

La citarabina è un antimetabolita, un altro farmaco chemioterapico che è stato applicato con successo per distruggere le cellule tumorali nei pazienti leucemici, e anche nel contesto dei tumori del seno e del polmone, tra gli altri.

Tuttavia, anche la carmustina, il cisplatino e la citarabina sono la causa del chemobrain.

Nel 2006, un gruppo di ricercatori con sede a Rochester, nello stato di New York, ha dimostrato che gli oligodendrociti, un tipo di cellula gliale presente nel sistema nervoso centrale dei mammiferi, erano particolarmente sensibili alla chemioterapia e alle loro cellule precursori. Hanno visto che nei topi questi farmaci hanno causato una diminuzione della divisione degli oligodendrociti e un aumento della loro morte nel giro dentato e nell’ippocampo, due regioni del cervello associate all’apprendimento e alla memoria.

Ricercatori della Stanford University e della New York University hanno scoperto che un altro farmaco chemioterapico di uso comune, il metotrexato, ha anche effetti sulle cellule dei precursori degli oligodendrociti. Hanno appena pubblicato i loro risultati pochi giorni fa (il 10 gennaio) dove hanno analizzato il tessuto post-mortem di bambini e adulti sottoposti a chemioterapia con metotrexato e hanno visto lo stesso effetto sulle cellule precursori degli oligodendrociti che sono state descritte nel 2006.

I difetti cognitivi associati all’uso di tutti i suddetti farmaci chemioterapici erano a lungo termine, anche dopo che la chemioterapia non era più applicata.

Perché gli oligodendrociti sono importanti nella cognizione?

Gli oligodendrociti hanno il compito di fornire la guaina mielinica che avvolge gli assoni dei neuroni. La mielina garantisce una corretta trasmissione del segnale elettrico lungo l’assone, per raggiungere il prossimo neurone.

Gli oligodendrociti avviluppano l’assone neuronale con la mielina per favorire una trasmissione rapida ed efficiente del segnale nervoso.

Fonte: OpenStax in CC 4.0

Difetti nel nobile compito degli oligodendrociti nel produrre e coordinare la corretta mielinizzazione dei neuroni causano importanti deficit nell’apprendimento, nelle abilità motorie e nella cognizione. Da qui l’importanza di mantenere la propria popolazione di oligodendrociti sani e costanti per tutta la vita. Diminuzione della mielinizzazione (demielinizzazione) o alterazioni nella guaina mielinica sono le caratteristiche di altre malattie come la sclerosi multipla.

I farmaci chemioterapici sembrano avere una preferenza per gli oligodendrociti e le sue cellule precursori, che causano difetti nella mielinizzazione e quindi, cognizione e comportamento, dando origine al chemobrain.

Possiamo fermare Chemobrain?

Quindi cosa possiamo fare? La chemioterapia è attualmente la strada da percorrere per trattare, palliare e controllare molti diversi tipi di cancro, quindi non sembra possibile interrompere il trattamento per evitare chemobrain. Ma la ricerca su chemobrain potrebbe essere in grado di portare soluzioni al tavolo e, si spera, di prevenire uno dei terribili effetti collaterali della chemioterapia.

Nella ricerca più recente, la microglia, un altro membro della popolazione delle cellule gliali, è risultata essere il colpevole di modulare gli effetti dannosi del metotrexato sui precursori degli oligodendrociti. Ridurre la microglia nel cervello del topo ha mostrato un miglioramento significativo da chemobrain. Dando ai topi un chow speciale contenente un farmaco che inibisce la sopravvivenza delle microglia è stato sufficiente a proteggere il cervello dal declino cognitivo causato dal metotrexato.

Abbiamo bisogno di capire esattamente cosa sta succedendo nel chemobrain, e come tutti i diversi tipi di cellule gliali (microglia, oligodendrociti e astrociti, che sono anche coinvolti) interagiscano tra loro causando i problemi cognitivi dopo la chemioterapia. Chemobrain è un effetto collaterale meno noto della chemioterapia e tuttavia, che può causare un grave disagio al paziente e al sopravvissuto al cancro. Ricerche come questa vanno avanti per migliorare gli effetti collaterali, e qualsiasi cosa possa migliorare la qualità della vita dei pazienti e dei sopravvissuti è una priorità – perché trattare con il cancro stesso è più che sufficiente.

Per ulteriori informazioni sulla chemioterapia e i suoi effetti collaterali, visitare il National Cancer Institute.

Riferimenti

Erin M. Gibson, Surya Nagaraja, Alfonso Ocampo, Lydia T. Tam, Lauren S. Wood, Praveen N. Pallegar, Jacob J. Greene, Anna C. Geraghty, Andrea K. Goldstein, Lijun Ni, Pamelyn J. Woo, Ben A. Barres, Shane Liddelow, Hannes Vogel, Michelle Monje. La chemioterapia con Metotrexato induce una disregolazione tri-gliale persistente alla base di una compromissione cognitiva correlata alla chemioterapia. Cell, Volume 176, numeri 1-2, 10 gennaio 2019

David H. Gutmann, Clearing the Fog che circonda Chemobrain, Cell, Volume 176, Issues 1-2, Pages 2-4, 10 January 2019.

Joerg Dietrich, Ruolan Han, Yin Yang, Margot Mayer-Pröschel, Mark Noble Le cellule progenitrici del CNS e gli oligodendrociti sono bersagli di agenti chemioterapici in vitro e in vivo. Journal of Biology 5:22, 30 novembre 2006.