Nowotwory mózgu, w szczególności glejaki, należą do najbardziej agresywnych i najtrudniejszych w leczeniu chorób nowotworowych. Przez lata postrzegano je głównie jako skupiska niekontrolowanie dzielących się komórek, które niszczą otaczającą tkankę nerwową. Najnowsze badania pokazują jednak, że obraz ten jest znacznie bardziej złożony. Komórki glejaka nie tylko przenikają zdrową tkankę mózgową, ale także wchodzą w dynamiczne interakcje z neuronami, stając się częścią funkcjonujących sieci nerwowych. To dwukierunkowe oddziaływanie może mieć kluczowe znaczenie dla agresywności guza i otwiera nowe perspektywy terapeutyczne.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak komórki glejaka komunikują się z neuronami i dlaczego nie funkcjonują w mózgu w izolacji.
- Dlaczego zwiększona aktywność neuronalna sprzyja wzrostowi guza, zwłaszcza w glejakach o wysokim stopniu złośliwości.
- Czym różnią się interakcje neuron–nowotwór w mniej i bardziej agresywnych glejakach na poziomie aktywności elektrycznej.
- Jakie nowe cele terapeutyczne mogą wynikać z neuronauki nowotworów mózgu i przerwania tej komunikacji.
Glejaki – nowotwory „wtopione” w mózg
Glejaki to grupa nowotworów ośrodkowego układu nerwowego wywodzących się z komórek glejowych, które powstają bezpośrednio w mózgu. W przeciwieństwie do wielu innych nowotworów nie tworzą one wyraźnie odgraniczonej masy, lecz rozrastają się wzdłuż struktur nerwowych, przenikając zdrową tkankę. To właśnie ta cecha sprawia, że całkowite chirurgiczne usunięcie guza jest praktycznie niemożliwe.
Coraz więcej danych wskazuje, że komórki glejaka nie funkcjonują w izolacji. Zamiast tego stopniowo integrują się z sieciami neuronowymi, nawiązując połączenia elektryczne i chemiczne z neuronami. Takie „włączenie” guza w obwody mózgowe może sprzyjać jego dalszemu wzrostowi i zwiększać oporność na leczenie.
Neurony w pobliżu guza: nadmierna pobudliwość
Zespół naukowców z University of Melbourne i Royal Melbourne Hospital przeanalizował, jak różne typy glejaków wpływają na aktywność pobliskich neuronów. Badacze badali tkanki mózgowe pacjentów z nowotworami o niskim i wysokim stopniu złośliwości, rejestrując bezpośrednio aktywność elektryczną zarówno neuronów, jak i komórek nowotworowych. Jak wyjaśnia Lucy Maree Palmer, główna autorka badania:
Rejestrowaliśmy aktywność elektryczną bezpośrednio zarówno komórek mózgowych, jak i komórek nowotworowych osadzonych w mózgu, aby ocenić, jak różne stopnie zaawansowania nowotworu mózgu wpływają na aktywność komórkową i procesy mózgowe.
Wyniki pokazały wyraźną różnicę pomiędzy mniej, a bardziej agresywnymi guzami. Neurony znajdujące się w pobliżu glejaków o wysokim stopniu złośliwości były znacznie bardziej pobudliwe, czyli łatwiej generowały impulsy elektryczne. Ta nadmierna aktywność neuronalna okazała się istotnym czynnikiem sprzyjającym wzrostowi guza.
Jak aktywność neuronalna napędza wzrost nowotworu
Zwiększona pobudliwość neuronów nie jest jedynie skutkiem obecności guza – działa także w drugą stronę. Intensywna aktywność elektryczna neuronów stymuluje komórki glejaka do szybszego wzrostu i proliferacji. Badacze wykazali, że wymiana sygnałów między neuronami a komórkami nowotworowymi może aktywować szlaki molekularne sprzyjające rozwojowi guza. Lucy Maree Palmer podkreśla ten mechanizm:
Zaobserwowaliśmy, że komórki mózgowe w nowotworach o wysokim stopniu zaawansowania są bardziej pobudliwe, co następnie wykazaliśmy – za pomocą technik molekularnych – prowadzi do wzrostu nowotworu.
Oznacza to, że glejak nie tylko „korzysta” z istniejącej aktywności neuronalnej, ale także aktywnie ją wzmacnia, tworząc swoiste sprzężenie zwrotne: im większa aktywność neuronów, tym szybszy wzrost guza – i odwrotnie.
Dwukierunkowa komunikacja: mózg i guz jako jeden system
Jednym z najbardziej przełomowych wniosków płynących z tych badań jest fakt, że mózg i nowotwór tworzą funkcjonalnie powiązany system. Komórki glejaka mogą reagować na impulsy elektryczne neuronów, a jednocześnie modyfikować aktywność sieci nerwowych w swoim otoczeniu. W efekcie guz staje się aktywnym uczestnikiem procesów zachodzących w mózgu, a nie jedynie biernym intruzem. Jak podsumowuje Palmer:
Badanie to ilustruje rolę, jaką mózg odgrywa w rozwoju raka mózgu, przy czym zwiększona aktywność neuronalna prowadzi do większego wzrostu raka.
Podejście to zmienia sposób myślenia o nowotworach mózgu – z choroby stricte onkologicznej na schorzenie, w którym kluczową rolę odgrywa neurobiologia.
Nowe cele terapeutyczne w neuronauce onkologicznej
Zrozumienie zależności między neuronami, a komórkami glejaka otwiera nowe możliwości leczenia. Zamiast koncentrować się wyłącznie na niszczeniu komórek nowotworowych, przyszłe terapie mogłyby celować w przerwanie komunikacji między guzem, a sieciami neuronalnymi. Takie podejście mogłoby spowolnić wzrost nowotworu i zwiększyć skuteczność istniejących metod leczenia. Jak zaznacza Lucy Maree Palmer:
Nasze wyniki ujawniły nowe, oparte na neuronauce cele leków, które mogą spowolnić wzrost nowotworów w mózgu. Prowadzimy obecnie dalsze badania z zakresu neuronauki nowotworów mózgu, a w szczególności dogłębnie analizujemy mechanizmy komórkowe napędzające wzrost i proliferację nowotworów.
Główne wnioski
- Komórki glejaka aktywnie integrują się z sieciami neuronowymi, tworząc funkcjonalne połączenia z neuronami zamiast jedynie niszczyć otaczającą tkankę.
- Neurony w pobliżu glejaków o wysokim stopniu złośliwości są bardziej pobudliwe, co sprzyja szybszemu wzrostowi i większej agresywności guza.
- Aktywność neuronalna i rozwój nowotworu tworzą sprzężenie zwrotne – im większa aktywność sieci mózgowych, tym intensywniejsza proliferacja komórek nowotworowych.
- Przerwanie komunikacji między neuronami a komórkami glejaka może stać się nowym kierunkiem terapii nowotworów mózgu, dotychczas uznawanych za nieuleczalne.
Źródło:
- https://www.nature.com/articles/s41593-025-02149-0
