A rák okozta anorexia idegi szabályozása

Egy amerikai kutatócsoport azt találta, hogy egy az agytörzsben elhelyezkedő szürkeállományi régió fontos szerepet játszik a rákos megbetegedéseknél tapasztalható étvágytalanság (anorexia) és kedvetlenség kialakulásában. Az említett régió a külső parabrachialis mag, melynek egy bizonyos peptidet (CGRP) kifejező sejtcsoportjáról már korábban kiderült, hogy befolyással van a táplálékfelvételre.

A kísérletek során a rákos megbetegedések több állatmodelljét is alkalmazták. Az egyiket egy genetikailag módosított egértörzs tagjaiból, Lewis-féle tüdő karcinóma sejtek szubkután, vagyis bőr alá történő beültetésével hozták létre. A génmanipuláció eredményeképp ezekben az egerekben a korábban említett fehérjét (CGRP) kifejező sejtek fluoreszcens fehérjét is termelnek, így szövettani metszeteken láthatóvá tehetők. A Lewis-féle tüdő karcinóma sejtek beültetésük helyén elsődleges tumort, illetve a tüdőben rövidesen áttéteket is képeznek. A kontrollként használt egereken szintén végeztek műtétet, a tumor beültetése azonban ezeknél az állatoknál elmaradt. Az állatok agyából készült metszeteken a c-Fos nevű fehérjét immunhisztokémiai jelöléssel tették láthatóvá. Ez a fehérje jellemzően az idegsejtek aktiválódását követően fejeződik ki, vagyis alkalmas az agy eltávolítását megelőző idegi aktivitás feltérképezésére. Az agyvelőből készült metszeteken tehát a CGRP és a c-Fos kifejeződését figyelték meg és azt találták, hogy a rákos állatokban jóval több CGRP sejt jelölődött c-Fos-ra (40%), mint a kontroll állatokban (3%). Ez azt jelenti, hogy a rákos állatokban a külső parabrachiális mag CGRP-t kifejező sejtjei közül több volt aktív a feláldozásukat megelőző időszakban, mint a kontroll állatokban.

brain_sagittal_nature_pbn-1
A parabrachialis mag hozzávetőleges elhelyezkedése az emberi agyban (Forrás: Nature Reviews Neuroscience).

Ugyanezen törzs tagjait felhasználták további kísérletekhez, hogy a táplálékfelvétel és a külső parabrachialis mag CGRP-t kifejező neuronjainak aktivitása közti kapcsolatot vizsgálják. Az egerek CGRP neuronjaiba veszettség vírus segítségével irányítottan juttattak be tetanusz toxint, ami meggátolta a sejtek neurotranszmisszióját (ez az aktivitás gátlásával egyenértékű). Az így előkezelt állatokba később szintén beültették a Lewis-féle tüdő karcinóma sejteket és ennek hatására a táplálékbevitelük fokozódott, vagyis fedezték a tumorok miatt növekvő tápanyagigényt. Végül farmakológiai úton gátolták a CGRP sejteket olyan állatokban, amelyeknél már kialakult a rákos sejtek beültetésének hatására az anorexia, vagyis az étvágycsökkenés. A táplálékbevitel normalizálódott ezeknél az állatoknál.

A szerzők egy másik génmanipulált egértörzs tagjait is felhasználták kísérleteik során. Ezeknél az állatoknál rendre tumorok alakulnak ki a belekben, ami testtömegcsökkenést idéz elő, azonban a beteg állat ezt nem igyekszik kompenzálni a táplálékbevitel fokozásával. Ebben a modellben is nagyobb CGRP neuron aktivitást mutattak ki a fent részletezett módszerrel, illetve a vírus általi inaktiváció hatására nem alakult ki testsúly csökkenés, vagyis az állatok kompenzálták a tumorok hatását.

A szerzők tehát több vizsgálattal támasztották alá a külső parabrachiális mag CGRP-t kifejező idegsejtcsoportjának aktivációja és a rákos megbetegedéseket kísérő anorexia között fennálló kapcsolatot. A kísérletek során a Lewis-féle tüdő karcinóma sejtekkel kezelt állatok helyváltoztató mozgását is kvantifikálták, mivel ezzel az adattal felmérhető a letargia, ami szintén gyakori tünete a rákos megbetegedéseknek. A helyváltoztató mozgás mennyisége ugyancsak negatívan korrelált a CGRP neuronok aktivitásával, tehát ezek a sejtek a rákkal kapcsolatba hozható több depresszív, alulmotiváltságból fakadó viselkedés hátterében is állhatnak. Fontos, hogy a sejtcsoport emberben is megtalálható, azt azonban még nem tudjuk, hogy nálunk is hasonlóan befolyásolja-e a viselkedést. Ennek felderítése, illetve a sejtek aktivitásának befolyásolására alkalmas módszerek kidolgozása fontos lehet a rákbetegségek hatékonyabb kezelésében.

Ez a cikkem az Élet és Tudomány 2017/33. számában jelent meg.

A hivatkozott publikáció itt található.