Atenție necesară: anestezia cu oxigen suplimentar poate afecta terapia cu protoni – Physics World

Atenție necesară: anestezia cu oxigen suplimentar poate afecta terapia cu protoni – Physics World

Marca temporală: 22 ianuarie 2024 4:30

<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="Protejarea creierului Un studiu preclinic a demonstrat necesitatea de a optimiza anestezia și protocoalele suplimentare de oxigen atunci când se utilizează terapia protonică convențională sau FLASH pentru tratarea tumorilor cerebrale. (Cu amabilitatea: iStock/herjua)”> Copil care primește anestezie
Protejarea creierului Un studiu preclinic a demonstrat necesitatea de a optimiza anestezia și protocoalele suplimentare de oxigen atunci când se utilizează terapia protonică convențională sau FLASH pentru tratarea tumorilor cerebrale. (Cu amabilitatea: iStock/herjua)

Mulți copii care primesc terapie cu protoni pentru tumorile cerebrale fac acest lucru sub anestezie generală sau sedare, o abordare care garantează o poziționare reproductibilă și livrare țintită a radiațiilor. Ei pot primi, de asemenea, oxigen suplimentar, ceea ce reduce riscul de efecte adverse legate de utilizarea anesteziei generale.

Cu toate acestea, până de curând nu au existat studii care să evalueze impactul acestui oxigen suplimentar - care modifică saturația de oxigen din sânge în timpul iradierii - în terapia cu protoni convențională sau FLASH (rată de doză ultraînaltă).

Înțelegerea impactului oxigenului suplimentar este esențială, spune Yolanda Prezado, CNRS director de cercetare și lider de grup al noilor abordări în radioterapie (NARA) echipa cu sediul la Institutul Curie. În timp ce radioterapia FLASH a fost raportată în studii preclinice pentru a reduce complicațiile, majoritatea studiilor au fost efectuate cu fascicule de electroni – mai degrabă decât de protoni. Și mecanismele care stau la baza modificărilor cognitive induse de radiații sunt puțin înțelese.

„Au fost raportate deficite cognitive la unii supraviețuitori ai tumorilor cerebrale pediatrice”, spune Prezado. „Ne-am gândit că este o idee bună să încercăm să înțelegem răspunsul normal al creierului [la șobolani] în fasciculele de terapie cu protoni. Și o motivație și mai importantă a fost că nu a existat niciodată un studiu sistematic al impactului anesteziei la pacienți. Ceea ce am văzut în studiul nostru este că acest lucru ar putea induce complicații.”

Echipa lui Prezado a colaborat cu oncologi în radiații și anestezologi pentru a observa efectele oxigenului suplimentar la șobolani. În studiu, 36 de șobolani au fost împărțiți în „cu glioblastom” și „fără glioblastom” și anestezie („fără O2”) și anestezie cu oxigen suplimentar („cu O2”) grupuri. Animalele au primit o singură doză unilaterală de radiații protonice (fie 25 sau 15 Gy, o doză similară cu cea utilizată în studiile anterioare cu electroni FLASH) fie la o rată convențională a dozei (4 Gy/s) fie la o rată a dozei FLASH (257 Gy/s). s) folosind un fascicul clinic de protoni de 226 MeV. Dozimetria filmului a fost utilizată pentru a verifica condițiile de iradiere.

Cercetătorii, raportându-și rezultatele în Medicina Comunicațiilor, a descoperit că oxigenul suplimentar a avut un impact negativ atât asupra funcției, cât și asupra structurii țesutului creierului normal al șobolanilor, în urma terapiei cu protoni și FLASH convenționale. Șobolanii care au primit terapie cu protoni FLASH cu oxigen suplimentar au avut cel mai înalt nivel de leziuni cerebrale observate la RMN (folosind un magnet preclinic de 7 T cu contrast Gd-DOTA), histologie și teste comportamentale. Animalele tratate cu FLASH fără oxigen suplimentar au avut cel mai scăzut grad de leziune cerebrală. În ciuda efectelor secundare reduse în acest grup, leziunile țesutului cerebral au fost încă observate în urma unei doze terapeutice pentru glioame la șobolani (25 Gy).

După cum sa raportat în alte studii, terapia cu protoni FLASH a dus la economisirea memoriei în comparație cu iradierea convențională cu protoni. Dar încorporarea oxigenului suplimentar a avut efecte dăunătoare asupra memoriei de recunoaștere atât după terapia cu protoni convențională, cât și după terapia cu protoni FLASH. Aceste efecte au persistat la șase luni după iradiere. Astfel de observații, spun cercetătorii, sunt în concordanță cu datele publicate anterior în terapia cu electroni FLASH - un studiu a arătat că oxigenul suplimentar a suprimat efectul FLASH protector asupra funcției cognitive la două luni după iradiere.

Oxigen suplimentar și terapii combinate

Echipa de cercetare a identificat, de asemenea, o relație neobservată anterior între saturația de oxigen, rata dozei și răspunsul imun indus de radiații. În general, concentrațiile mari de oxigen suplimentar au prevenit infiltrarea celulelor imune în tumoră, dar infiltrarea tumorală a celulelor imune după terapia cu protoni FLASH a fost mai puțin afectată decât pentru terapia cu protoni convențională.

Această descoperire, spun cercetătorii, demonstrează că suplimentarea cu oxigen este mai puțin influentă în terapia cu protoni FLASH decât în ​​terapia convențională cu protoni și sugerează că căile de reglementare imune induse de radiații sunt susceptibile la rata dozei fasciculului de protoni.

O posibilă explicație alternativă pentru unele dintre rezultatele cercetătorilor ar putea fi peroxidarea lipidică a fosfolipidelor, care s-a dovedit că modifică semnalizarea celulară, disfuncția sau moartea și poate fi implicată în îmbătrânirea creierului. Deși peroxidarea lipidelor (o probabilitate crescută de recombinare biomoleculară a acizilor grași care au pierdut un ion de hidrogen din radicalul OH) nu a fost demonstrată în urma FLASH, cercetătorii sugerează să fie efectuat un studiu.

Limitările studiului includ o dimensiune mică a eșantionului și faptul că nu au fost monitorizați experimental parametrii oxidativi. Totuși, cercetătorii spun că speră că cercetările lor îi determină pe medici să examineze protocoalele actuale de anestezie și să le revizuiască pentru a reduce efectele secundare neurocognitive ale terapiei cu protoni convenționale și FLASH. De asemenea, ar trebui luat în considerare impactul potențial al oxigenului suplimentar asupra infiltrației celulelor imune cu terapii combinate, cum ar fi radioimunoterapia.

„Ceea ce cred că este relevant să facem este o evaluare retrospectivă a pacienților pediatrici tratați cu radioterapie”, spune Prezado. „Acest [studiu] a fost un cuvânt de avertizare adresat medicilor de a spune că trebuie să vă optimizați protocoalele... Principalul aspect este să ridicați unele preocupări, să ridicați punctul despre efectele potențiale ale anesteziei și ale oxigenului suplimentar. Acest lucru a fost discutat din alte motive în comunitatea medicală... dar a ridicat un semn de întrebare, trebuie să ne gândim la anestezie pentru pacienți atunci când sunt evaluați... Comunitatea spunea că FLASH poate fi minunat pentru pacienții pediatrici, dar văzând rezultate, cred că mai sunt necesare evaluări suplimentare.”

Timestamp-ul:

Mai mult de la Lumea fizicii