Najnowsze wyniki badań naukowców z Washington University w St. Louis pokazują, że glejak wielopostaciowy, agresywny, nieuleczalny nowotwór mózgu, który jest najczęstszym złośliwym guzem mózgu u dorosłych, też ma wewnętrzny zegar i synchronizuje swój codzienny rytm, by dopasować się do rytmu życia swojego gospodarza. W ten sposób guzy mózgu rosną w odpowiedzi na codzienne uwalnianie hormonów steroidowych, takich jak kortyzol. Naukowcy z WashU piszą na łamach czasopisma "Cancer Cell", że blokowanie sygnałów okołodobowych dramatycznie spowalnia wzrost glejaka wielopostaciowego i postępy choroby.
Praktycznie każda komórka w ludzkim ciele ma wewnętrzny zegar biologiczny. Te zegary czerpią wskazówki z centralnego zegara w mózgu. A ten centralny zegar koordynuje codzienne rytmy w całym ciele, by każda komórka i tkanka rozpoznawały ten sam zewnętrzny czas dnia. Znajomość lokalnego czasu pomaga naszemu organizmowi regulować podstawowe procesy życiowe, w tym między innymi decydować kiedy spać i budzić się, kiedy jeść i jaką temperaturę ciała utrzymywać.
Glejak wielopostaciowy czerpie wskazówki na podstawie hormonów uwalnianych przez ten sam centralny zegar biologiczny gospodarza, który ustanawia regularne codzienne rytmy naszego organizmu. Blokowanie tej sygnalizacji zaburza rytmy okołodobowe i dramatycznie spowalnia postępy choroby - mówi główny autor badania, prof. Erik D. Herzog. Mechanizm okazał się skuteczny zarówno w kulturach komórek, jak i u myszy.
Nasze wcześniejsze badania pomogły nam dostrzec pewną prawidłowość - mówi pierwsza autorka badania, dr Maria F. Gonzalez-Aponte. Niezależnie od tego, czy analizowaliśmy dane kliniczne, badaliśmy komórki pochodzące od pacjentów, czy wreszcie u myszy z glejakiem, chemioterapia zawsze działała najlepiej w porze budzenia. To skłoniło nas do wniosku, że guzy muszą zwracać uwagę na zegar biologiczny. To pokazuje, jak ważne dla poprawy terapii raka jest prowadzenie badań w odniesieniu do procesów biologicznych w organizmie. Możliwe okazało się wydłużenie przeżycia przez synchronizację leczenia z porą dnia. Nie był potrzebny żaden nowy lek - dodał współautor pracy prof. Joshua B. Rubin.
Odkrycie jest ważne między innymi dlatego, że może wyjaśnić, dlaczego guzy różnie reagują na lek zwany deksametazonem (DEX), syntetyczny steroid, który jest powszechnie podawany pacjentom z glejakiem wielopostaciowym w celu zmniejszenia obrzęku mózgu po radioterapii i operacji. To badanie wykazało, że podawanie DEX rano promuje wzrost guza u myszy, podczas gdy podawanie go wieczorem hamuje wzrost. Przez wiele lat stosowanie DEX w przypadku glejaka wielopostaciowego budziło kontrowersje, bowiem wyniki badań pokazywały, że może zarówno hamować, jak i promować wzrost guzów - przypomina Gonzalez-Aponte. Wiedząc, że glejak ma rytmy dobowe, sprawdziliśmy, czy różna pora podawania leków może te różnice tłumaczyć. Okazało się, że tak - dodaje.
Każdego dnia, tuż przed tym, jak osoba lub zwierzę się budzi - w odpowiedzi na światło i inne sygnały środowiskowe - mózg wysyła sygnał do nadnerczy, aby silnie zwiększyć produkcję hormonów zwanych glikokortykoidami. Te hormony są zaangażowane w dobrze znaną reakcję walki lub ucieczki, ale regulują także różne bardziej podstawowe procesy biologiczne, w tym przemianę materii i odporność. Gonzalez-Apontei i Herzog postawili tezę, że glejak wielopostaciowy reaguje na ten codzienny wzrost poziomu glikokortykoidów, by synchronizować swój zegar z gospodarzem. Udało się to potwierdzić w badaniach na myszach, którym zmieniano rytm dni i nocy.
Glikokortykoidy są tylko jednym z pośredników sygnałów, które synchronizują zegary w komórkach organizmu, ale w tym wypadku są szczególnie ważne, bo syntetyczne wersje tych hormonów są czasami używane w wysokich dawkach do leczenia objawów, które pacjenci z rakiem doświadczają po operacji i leczeniu. DEX jest jednym z nich. W oparciu o te wyniki autorzy będą starali się określić, czy są pory dnia, kiedy DEX można używać do zmniejszenia obrzęku mózgu bez promowania wzrostu glejaka wielopostaciowego.
