探索神经回路和化疗的副作用

严重和持久的残疾往往破坏了拯救生命的癌症治疗的好处。疼痛和疲劳,加上感觉,电动机,和认知障碍——首席星座的副作用发生的以铂为基础的代理在世界范围内广泛应用于化疗。

佐治亚理工学院的研究人员的一项新研究的实验室蒂莫西·c·应对找到了一个新颖的途径了解为什么这些为癌症病人会使身体状况日益衰弱的疾病发生和为什么科学家们应该关注所有可能的神经过程提供感觉或运动问题病人的大脑,包括中枢神经系统,而不仅仅是“外围感觉神经元的变性”发生远离身体的中心。

这项新发现“神经电路在癌症治疗感觉运动障碍”的机制发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)可能会影响发展的有效的治疗方法还没有用于恢复病人的正常接收和处理能力感觉输入作为癌症治疗后的一部分,特别是。

斯蒂芬·n·Housley(尼克)的博士后研究员生物科学学院,综合癌症研究中心,帕克·h·珀蒂生物工程与生物科学研究所乔治亚理工大学,是该研究的第一作者。合作者包括保罗纳德利、研究科学家和特拉维斯Rotterman,博士后(生物科学学院的),以及盖处理,他作为教授联合任命乔治亚理工大学生物科学学院的和库尔特生物医学工程系埃默里大学和佐治亚理工学院。

神经系统的影响

“化疗无疑对周围神经系统产生不利影响,这通常被视为在癌症治疗神经系统疾病的罪魁祸首,“Housley股票。然而,他说,神经系统正常运作,周边和中枢神经系统都必须合作。

“通过神经元之间的突触沟通这发生。通过一个优雅的一系列研究,我们表明,这些中心的沟通在中枢神经系统也容易受到癌症治疗的不良反应,“Housley股票,发现力量”识别的整个神经系统,我们有许多地方治疗,如果我们想要修复神经系统癌症治疗的后果——因为纠正任何一个可能不足以改善人类功能和生活质量。”

“这些障碍仍然是临床上彻头彻尾的和经验解释为研究集中于周边感觉神经元的变性,”研究小组解释了在这项研究中,“而低估可能参与中枢神经系统内的神经过程。目前发现演示功能缺陷的基本属性信息处理本地化在中枢神经系统内,“结论”持久的感觉运动和可能的其他残疾引起的癌症治疗导致自主神经在周边和中枢神经系统缺陷加剧。”

感觉运动障碍和“硬币”

研究小组指出,癌症幸存者”排名感觉运动障碍中最令人沮丧,化疗的长期后果。在步态障碍,平衡,和熟练的动作通常分配给chemotoxic周边感觉神经元的损伤没有考虑神经网络所发挥的决定性作用,将感官信息转化为运动,“这监督”排除了足够的,机械的理解和对缺乏有效治疗逆转化疗所致的残疾。”

Cope说团队解决这个遗漏”通过使用电生理学、行为、和建模研究脊髓的操作感觉运动回路体内”在啮齿动物模型的“慢性、铂(化疗)全身的神经病变:硬币。”

关键事件顺序的编码进行了研究“propriosensory”信息(认为动觉:身体的感觉它的位置的能力,运动,和行动)及其电路转换成运动神经元的突触电位产生。

“硬币”老鼠,团队指出多个类propriosensory神经元的表达缺陷的燃烧,减少准确的感觉表示肌肉伸展机械反应,并称准确性”进一步退化propriosensory信号转化为突触电位由于缺陷机制驻留在脊髓内。”

联合表达、独立的缺陷

“这些顺序、外围和中心缺陷复合驱动电路感觉运动功能崩溃,是重要的在预测显著错误propriosensory-guided运动行为证明在我们大鼠模型和硬币的人报道,“应付和Housley报告。“我们得出结论,感觉运动障碍引起的癌症治疗走出独立的共同表达缺陷发生在外围和感觉运动回路的中心元素。”

“这些发现对科学领域有广泛的影响和临床管理的神经系统癌症治疗的后果,”Housley说。“作为临床医生和科学家,我可以想象急需共同开发定量临床测试,有能力识别患者神经系统的哪些部分是影响他们的癌症治疗。”

Housley还说有能力监测神经功能的多个地点在疗程”将提供一个生物标记,我们可以优化治疗——例如anti-neoplastic效应最大化最小化不利影响时,”并补充说,当我们进入新一代癌症治疗,“临床试验,可以客观地监视特定方面的神经系统将是非常重要的测试存在脱靶效应。”

参考:Housley SN, Nardelli P Rotterman TM, TC。感觉运动障碍的神经回路机制在癌症治疗。PNAS。2021;118 (51)。doi:10.1073 / pnas.2100428118

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