Los investigadores han desarrollado un modelo animal novedoso que muestra que cuatro medicamentos de quimioterapia de uso común interrumpen el nacimiento de nuevas células cerebrales y que la afección podría revertirse parcialmente con el factor de crecimiento IGF-1.
Publicado en línea en la revista Cancer Investigation, el estudio del Centro Médico de la Universidad de Rochester es relevante para las legiones de sobrevivientes de cáncer que experimentan una disminución frustrante en la función cognitiva después del tratamiento de quimioterapia, conocido como quimiocerebro.
"Aún no está claro cómo nuestros resultados se pueden aplicar en general a los humanos, pero hemos dado un paso muy significativo para reproducir una condición debilitante y encontrar formas de tratarla", dijo Robert Gross, M. D., Ph. D., profesor de Neurología y de Farmacología y Fisiología en URMC e investigador principal del estudio.
El quimiocerebro es una afección recientemente reconocida. El equipo de URMC encontró datos sorprendentes sobre cómo los cuatro medicamentos afectan el cerebro, dijo Gross, y son los primeros en informar que el factor de crecimiento similar a la insulina experimental, IGF-1, puede ser beneficioso.
El estudio fue financiado por una subvención del Departamento de Defensa a Gross y por el Instituto Nacional del Cáncer a la co-investigadora y autora principal, Michelle Janelsins, Ph. D., profesora asistente de investigación de Oncología Radioterápica en el James P. Centro de Cáncer Wilmot.
Más de 11 millones de estadounidenses viven hoy después de recibir un diagnóstico de cáncer. Muchos de ellos han soportado la quimioterapia y aunque los efectos secundarios durante el tratamiento son bien conocidos, los efectos neurológicos persistentes son más desconcertantes. Los pacientes a menudo informan lapsos de memoria, problemas para concentrarse, confusión, dificultad para realizar múltiples tareas y lentitud para pensar durante semanas, meses o años después de que finaliza el tratamiento.
El equipo de URMC planteó la hipótesis de que los problemas cognitivos podrían deberse a que la quimioterapia destruye la capacidad de las células cerebrales para regenerarse en el hipocampo, que está principalmente involucrado en la formación de la memoria y el estado de ánimo. Buscaron una manera de encontrar los mecanismos en funcionamiento y controlar los efectos adversos en el cerebro antes, durante y después del tratamiento de quimioterapia.
Los investigadores también plantearon la hipótesis de que los medicamentos de quimioterapia que se sabe que cruzan la barrera hematoencefálica serían una amenaza mayor para las células cerebrales que los medicamentos que no cruzan la barrera hematoencefálica. Para probar la hipótesis, investigaron los efectos de dosis rutinarias de ciclofosfamida y fluorouracilo, que cruzan al cerebro, contra paclitaxel y doxorrubicina, que no lo hacen.
Inesperadamente, los cuatro medicamentos causaron una interrupción significativa en la proliferación de células cerebrales en el modelo animal. Un análisis estadístico de la regeneración celular mostró una reducción del 15,4 por ciento en las nuevas células cerebrales después del fluorouracilo, un 30.reducción del 5 por ciento después de ciclofosfamida, una reducción del 22,4 por ciento después de doxorrubicina y una reducción del 36 por ciento después de paclitaxel.
"Podría ser que todos los medicamentos de quimioterapia lleguen al cerebro después de todo, o que actúen a través de mecanismos periféricos, como la inflamación, que podrían abrir la barrera hematoencefálica", dijo Gross.
"La neurogénesis también puede verse alterada por el estrés, la f alta de sueño y la depresión, todos los cuales son comunes entre los pacientes con cáncer", agregó Janelsins. "Se necesitan estudios más exhaustivos para comprender la interacción de estos factores y los efectos a largo plazo de la quimioterapia en el cerebro".
Los investigadores realizaron un segundo estudio de una sola dosis alta de ciclofosfamida, un pilar de la quimioterapia adyuvante para el cáncer de mama, porque la quimiocerebro es una queja frecuente de las personas que reciben este medicamento. La dosis alta única resultó en una reducción del 40,9 por ciento en las células cerebrales recién divididas, según el estudio.
En estudios anteriores, la hormona de crecimiento experimental IGF-1 había demostrado que, en general, podía promover el desarrollo de nuevas células cerebrales dentro del sistema nervioso central. Por lo tanto, los investigadores optaron por probar su efecto en el modelo animal.
Administraron IGF-1 antes y después de un régimen convencional de dosis múltiples de ciclofosfamida y una sola dosis alta de ciclofosfamida. El IGF-1 pareció aumentar la cantidad de nuevas células cerebrales en ambos modelos, pero fue más eficaz en el modelo de dosis alta, concluyó el estudio.
El equipo de investigación planea realizar estudios adicionales que les permitirán probar más a fondo el impacto del IGF-1 y otras intervenciones relacionadas sobre las consecuencias moleculares y conductuales de la quimioterapia.
En el estudio participó un grupo multidisciplinario de científicos.
