Prudence requise : l’anesthésie avec un supplément d’oxygène peut avoir un impact sur la protonthérapie – Physics World

Prudence requise : l’anesthésie avec un supplément d’oxygène peut avoir un impact sur la protonthérapie – Physics World

Horodatage: 22 janvier 2024 4:30 AM

<a href="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/01/caution-required-anaesthesia-with-supplemental-oxygen-can-impact-proton-therapy-physics-world-2.jpg" data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/01/caution-required-anaesthesia-with-supplemental-oxygen-can-impact-proton-therapy-physics-world-2.jpg" data-caption="Protéger le cerveau Une étude préclinique a démontré la nécessité d’optimiser les protocoles d’anesthésie et d’oxygène supplémentaire lors de l’utilisation de la protonthérapie conventionnelle ou FLASH pour traiter les tumeurs cérébrales. (Autorisation : iStock/herjua)”> Enfant sous anesthésie
Protéger le cerveau Une étude préclinique a démontré la nécessité d’optimiser les protocoles d’anesthésie et d’oxygène supplémentaire lors de l’utilisation de la protonthérapie conventionnelle ou FLASH pour traiter les tumeurs cérébrales. (Autorisation : iStock/herjua)

De nombreux enfants qui reçoivent une protonthérapie pour des tumeurs cérébrales le font sous anesthésie générale ou sédation, une approche qui garantit un positionnement reproductible et une administration ciblée du rayonnement. Ils peuvent également recevoir un supplément d’oxygène, ce qui réduit le risque d’effets indésirables liés à l’utilisation d’une anesthésie générale.

Pourtant, jusqu’à récemment, aucune étude n’avait évalué l’impact de cet supplément d’oxygène – qui modifie la saturation en oxygène du sang pendant l’irradiation – dans la protonthérapie conventionnelle ou FLASH (débit de dose ultra élevé).

Comprendre l'impact de l'oxygène supplémentaire est essentiel, déclare Yolanda Prezado, CNRS directeur de recherche et responsable du groupe des nouvelles approches en radiothérapie (NARA) équipe basée à Institut Curie. Bien que la radiothérapie FLASH ait été rapportée dans des études précliniques pour réduire les complications, la plupart des études ont été réalisées avec des faisceaux d'électrons plutôt que de protons. Et les mécanismes sous-jacents aux changements cognitifs induits par les radiations sont mal compris.

« Des déficits cognitifs ont été signalés chez certains survivants de tumeurs cérébrales pédiatriques », explique Prezado. «Nous avons pensé que c'était une bonne idée d'essayer de comprendre la réponse cérébrale normale [chez les rats] aux faisceaux de protonthérapie. Et ce qui était encore plus important, c'était qu'il n'y avait jamais eu d'étude systématique de l'impact de l'anesthésie sur les patients. Ce que nous avons constaté dans notre étude, c’est que cela pourrait entraîner des complications.

L'équipe de Prezado a collaboré avec des radio-oncologues et des anesthésistes pour observer les effets d'un supplément d'oxygène chez les rats. Dans l'étude, 36 rats ont été divisés en « avec glioblastome » et « sans glioblastome » et anesthésie (« pas d'O2") et l'anesthésie avec un supplément d'oxygène ("avec O2») groupes. Les animaux ont reçu une dose unilatérale unique de rayonnement protonique (soit 25 ou 15 Gy, une dose similaire à celle utilisée dans les études FLASH électroniques précédentes) à un débit de dose conventionnel (4 Gy/s) ou à un débit de dose FLASH (257 Gy/ s) en utilisant un faisceau de protons clinique de 226 MeV. La dosimétrie sur film a été utilisée pour vérifier les conditions d'irradiation.

Les chercheurs, rapportant leurs résultats dans Médecine des communications, ont découvert qu'un supplément d'oxygène avait un impact négatif sur la fonction et la structure du tissu cérébral normal des rats après FLASH et une protonthérapie conventionnelle. Les rats recevant une protonthérapie FLASH avec un supplément d'oxygène présentaient le niveau de lésion cérébrale le plus élevé observé par IRM (en utilisant un aimant préclinique 7 T avec contraste Gd-DOTA), par histologie et par tests comportementaux. Les animaux traités avec FLASH sans oxygène supplémentaire présentaient le degré de lésion cérébrale le plus faible. Malgré la réduction des effets secondaires dans ce groupe, des lésions des tissus cérébraux ont toujours été observées après une dose thérapeutique pour les gliomes chez le rat (25 Gy).

Comme indiqué dans d’autres études, la protonthérapie FLASH a permis d’économiser la mémoire par rapport à l’irradiation protonique conventionnelle. Mais l’incorporation d’un supplément d’oxygène a eu des effets néfastes sur la mémoire de reconnaissance après une protonthérapie conventionnelle et FLASH. Ces effets ont persisté six mois après l'irradiation. De telles observations, selon les chercheurs, sont cohérentes avec les données publiées précédemment sur la thérapie FLASH électronique : une étude a montré que l'oxygène supplémentaire a supprimé l'effet protecteur FLASH sur la fonction cognitive deux mois après l'irradiation.

Oxygène supplémentaire et thérapies combinées

L’équipe de recherche a également identifié une relation jusqu’alors inobservée entre la saturation en oxygène, le débit de dose et la réponse immunitaire induite par les radiations. En général, des concentrations élevées d’oxygène supplémentaire ont empêché l’infiltration des cellules immunitaires dans la tumeur, mais l’infiltration tumorale des cellules immunitaires après la protonthérapie FLASH a été moins impactée que pour la protonthérapie conventionnelle.

Selon les chercheurs, cette découverte démontre que la supplémentation en oxygène est moins influente dans la protonthérapie FLASH que dans la protonthérapie conventionnelle et suggère que les voies de régulation immunitaire induites par les radiations sont sensibles au débit de dose du faisceau de protons.

Une autre explication possible de certains des résultats des chercheurs pourrait être la peroxydation lipidique des phospholipides, qui altère la signalisation cellulaire, le dysfonctionnement ou la mort, et pourrait être impliquée dans le vieillissement cérébral. Bien que la peroxydation lipidique (une probabilité accrue de recombinaison biomoléculaire d'acides gras ayant perdu un ion hydrogène du radical OH) n'ait pas été démontrée après FLASH, les chercheurs suggèrent qu'une étude soit réalisée.

Les limites de l'étude incluent la petite taille de l'échantillon et le fait qu'aucun paramètre oxydatif n'a été surveillé expérimentalement. Néanmoins, les chercheurs espèrent que leurs recherches inciteront les médecins à examiner les protocoles d’anesthésie actuels et à les réviser afin de réduire les effets secondaires neurocognitifs de la protonthérapie conventionnelle et FLASH. L’impact potentiel d’un supplément d’oxygène sur l’infiltration des cellules immunitaires avec des thérapies combinées, telles que la radio-immunothérapie, doit également être pris en compte.

"Ce que je pense qu'il est pertinent de faire, c'est une évaluation rétrospective des patients pédiatriques traités par radiothérapie", déclare Prezado. « Cette [étude] était un avertissement aux médecins : vous devez optimiser vos protocoles… Le point principal est de soulever certaines inquiétudes, de soulever le point sur les effets potentiels de l’anesthésie et de l’oxygène supplémentaire. Cela a été discuté pour d'autres raisons dans la communauté médicale… mais cela a soulevé un point d'interrogation : nous devons penser à l'anesthésie pour les patients lors de leur évaluation… La communauté disait que FLASH peut être merveilleux pour les patients pédiatriques, mais en voyant le résultats, je pense que d’autres évaluations sont encore nécessaires.

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