Potrebna previdnost: anestezija z dodatnim kisikom lahko vpliva na protonsko terapijo – Svet fizike

<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="Zaščita možganov Predklinična študija je pokazala potrebo po optimizaciji anestezije in protokolov dodatnega kisika pri uporabi konvencionalne ali FLASH protonske terapije za zdravljenje možganskih tumorjev. (Z dovoljenjem: iStock/herjua)”>

Mnogi otroci, ki prejemajo protonsko terapijo za možganske tumorje, to počnejo pod splošno anestezijo ali sedacijo, kar je pristop, ki zagotavlja ponovljivo pozicioniranje in ciljno dovajanje sevanja. Lahko prejmejo tudi dodaten kisik, kar zmanjša tveganje neželenih učinkov, povezanih z uporabo splošne anestezije.

Vendar do nedavnega ni bilo študij, ki bi ocenjevale vpliv tega dodatnega kisika – ki med obsevanjem spremeni nasičenost krvi s kisikom – pri konvencionalni ali FLASH (ultrahigh dose rate) protonski terapiji.

Razumevanje vpliva dodatnega kisika je ključnega pomena, pravi Yolanda Prezado, CNRS vodja raziskave in vodja skupine novih pristopov v radioterapiji (NARA) ekipa s sedežem na Institut Curie. Medtem ko so v predkliničnih študijah poročali o zdravljenju z obsevanjem FLASH za zmanjšanje zapletov, je bila večina študij izvedenih z elektronskimi – namesto s protonskimi – žarki. In mehanizmi, na katerih temeljijo kognitivne spremembe, ki jih povzroča sevanje, so slabo razumljeni.

"Pri nekaterih preživelih pediatričnih možganskih tumorjev so poročali o kognitivnih pomanjkljivostih," pravi Prezado. »Mislili smo, da je dobra ideja poskusiti razumeti normalen odziv možganov [pri podganah] v žarkih protonske terapije. In še pomembnejša motivacija je bila, da nikoli ni bilo sistematične študije o vplivu anestezije na bolnike. Kar smo videli v naši študiji, je, da bi to lahko povzročilo zaplete."

Prezadova ekipa je sodelovala z radiološkimi onkologi in anesteziologi, da bi opazovala učinke dodatnega kisika pri podganah. V študiji je bilo 36 podgan razdeljenih na "z glioblastomom" in "brez glioblastoma" in anestezijo ("brez O₂«) in anestezija z dodatnim kisikom (»z O₂«) skupine. Živali so prejele en sam enostranski odmerek protonskega sevanja (bodisi 25 ali 15 Gy, odmerek, podoben tistemu, ki je bil uporabljen v prejšnjih študijah elektronskega FLASH) pri običajni hitrosti odmerka (4 Gy/s) ali hitrosti odmerka FLASH (257 Gy/ s) z uporabo kliničnega protonskega žarka 226 MeV. Za preverjanje pogojev obsevanja je bila uporabljena filmska dozimetrija.

Raziskovalci, ki poročajo o svojih rezultatih v Komunikacijska medicina, je ugotovil, da je imel dodatni kisik škodljiv vpliv na delovanje in strukturo normalnega možganskega tkiva podgan po FLASH in konvencionalni protonski terapiji. Podgane, ki so prejemale protonsko terapijo FLASH z dodatnim kisikom, so imele najvišjo stopnjo možganske poškodbe, opažene na MRI (z uporabo 7 T predkliničnega magneta s kontrastom Gd-DOTA), histoloških in vedenjskih testih. Živali, zdravljene s FLASH brez dodatnega kisika, so imele najnižjo stopnjo možganske poškodbe. Kljub zmanjšanju neželenih učinkov v tej skupini so po terapevtskem odmerku za gliome pri podganah (25 Gy) še vedno opazili poškodbe možganskega tkiva.

Kot so poročali v drugih študijah, je protonska terapija FLASH prihranila spomin v primerjavi z običajnim protonskim obsevanjem. Toda vključevanje dodatnega kisika je imelo škodljive učinke na prepoznavni spomin po običajni in FLASH protonski terapiji. Ti učinki so trajali šest mesecev po obsevanju. Raziskovalci pravijo, da so takšna opažanja skladna s predhodno objavljenimi podatki o terapiji z elektronskim FLASH – ena študija je pokazala, da dodatni kisik je zadušil zaščitni učinek FLASH na kognitivne funkcije dva meseca po obsevanju.

Dodatni kisik in kombinirane terapije

Raziskovalna skupina je ugotovila tudi prej neopaženo razmerje med nasičenostjo s kisikom, hitrostjo odmerka in imunskim odzivom, ki ga povzroči sevanje. Na splošno so visoke koncentracije dodatnega kisika preprečile infiltracijo imunskih celic v tumor, vendar je bil vpliv tumorske infiltracije imunskih celic po protonski terapiji FLASH manjši kot pri običajni protonski terapiji.

Raziskovalci pravijo, da ta ugotovitev dokazuje, da je dodajanje kisika manj vplivno pri protonski terapiji FLASH kot pri običajni protonski terapiji, in nakazuje, da so z obsevanjem povzročene imunske regulacijske poti dovzetne za hitrost odmerka protonskega žarka.

Možna alternativna razlaga nekaterih rezultatov raziskovalcev bi lahko bila lipidna peroksidacija fosfolipidov, za katero se je izkazalo, da spreminja celično signalizacijo, disfunkcijo ali smrt in je lahko vpletena v staranje možganov. Čeprav peroksidacija lipidov (povečana verjetnost biomolekularne rekombinacije maščobnih kislin, ki so izgubile vodikov ion iz radikala OH) ni bila dokazana po FLASH, raziskovalci predlagajo izvedbo študije.

Shoot-through proton FLASH: robusten pristop k zdravljenju možganskega tumorja

Omejitve študije vključujejo majhno velikost vzorca in eksperimentalno spremljanje nobenih oksidativnih parametrov. Kljub temu raziskovalci pravijo, da upajo, da bodo njihove raziskave spodbudile zdravnike, da preučijo trenutne protokole anestezije in jih revidirajo, da bi zmanjšali nevrokognitivne stranske učinke tako običajne kot FLASH protonske terapije. Upoštevati je treba tudi potencialni vpliv dodatnega kisika na infiltracijo imunskih celic s kombiniranimi terapijami, kot je radioimunoterapija.

"Mislim, da je pomembno narediti retrospektivno oceno pediatričnih bolnikov, zdravljenih z radioterapijo," pravi Prezado. »Ta [študija] je bila opozorilo za zdravnike, da morate optimizirati svoje protokole ... Glavna poanta je, da izrazite nekaj pomislekov, da izpostavite točko o morebitnih učinkih anestezije in dodatnega kisika. O tem se je v medicinski skupnosti razpravljalo iz drugih razlogov ... vendar je sprožilo vprašanje, da moramo razmišljati o anesteziji za paciente, ko jih ocenjujemo ... Skupnost je rekla, da je FLASH lahko čudovit za pediatrične bolnike, a videti rezultatov, menim, da so še potrebne nadaljnje ocene.«

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• PlatoESG. Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
• PlatoHealth. Obveščanje o biotehnologiji in kliničnih preskušanjih. Dostopite tukaj.
• vir: https://physicsworld.com/a/caution-required-anaesthesia-with-supplemental-oxygen-can-impact-proton-therapy/