Vědci zjistili, že rakovina prsu může narušit vnitřní hodiny mozku téměř okamžitě po vzniku rakoviny, aniž by si toho někdo všiml. U myší nádory zploštily přirozený denní rytmus stresových hormonů a narušily zpětnou vazbu mezi mozkem a tělem, která reguluje stres, spánek a imunitu. Pozoruhodné je, že když vědci obnovili správný denní a noční rytmus v určitých mozkových neuronech, cykly stresových hormonů se vrátily, imunitní buňky zaplavily nádory a rakovinné léze se zmenšily – bez použití léků proti rakovině.

„Mozek je mimořádně citlivým senzorem všeho, co se děje v těle,“ říká Jeremy Borniger, odborný asistent v Cold Spring Harbor Laboratory. „Potřebuje však rovnováhu. Neurony musí být aktivní nebo neaktivní ve správný čas. Pokud je tento rytmus byť jen trochu vychýlen z rovnováhy, může to změnit funkci celého mozku.“ Tato rovnováha závisí na pečlivě koordinovaných vzorcích aktivity. Pokud se tyto vzorce byť jen nepatrně odchýlí, může být schopnost mozku regulovat organismus narušena mnoha způsoby.

Rakovina prsu mění denní cyklus stresových hormonů

U rakoviny prsu je často změněn denní cyklus stresových hormonů, zejména kortizolu. Zatímco u zdravých lidí kortizol ráno po probuzení prudce stoupá a během dne nepřetržitě klesá, u mnoha pacientek s rakovinou prsu se denní cyklus zplošťuje. Ranní vzestup kortizolu je často oslabený nebo opožděný, zatímco večer a v noci zůstává hladina kortizolu zvýšená. V důsledku toho se ztrácí normální rozdíl mezi vysokými ranními a nízkými večerními hladinami.

Tyto změny jsou způsobeny především chronickou aktivací stresové osy. Psychický stres způsobený diagnózou a terapií, přetrvávající úzkost a poruchy spánku, stejně jako zánětlivé procesy pocházející z nádoru, ovlivňují regulaci osy hypotalamus-hypofýza-nadledviny. Kortizolový rytmus může dále narušit i terapie rakoviny. Trvale změněný cyklus stresového hormonu je spojen s výraznou únavou, problémy se spánkem a zhoršenou funkcí imunitního systému a v některých studiích byl spojen s méně příznivým vývojem onemocnění.

Bornigerova laboratoř ve studiích na myších zjistila, že rakovina prsu narušuje normální cirkadiánní rytmus, tj. přirozený denní a noční cyklus uvolňování stresových hormonů. U hlodavců je tímto hormonem kortikosteron, zatímco u lidí je to kortizol. Za zdravých podmínek hladiny těchto hormonů stoupají a klesají v předvídatelných časech během dne. Vědci zjistili, že nádory prsu tento normální vzorec zplošťují. Místo kolísání zůstávala hladina kortikosteronu nepřirozeně stálá. Tato ztráta rytmu byla spojena s horší kvalitou života a vyšší úmrtností myší.

Obnovení mozkových rytmů obnovuje imunitní reakci

Je již známo, že narušené cirkadiánní rytmy přispívají k problémům spojeným se stresem, jako je nespavost a úzkost, které jsou u pacientů s rakovinou běžné. Tyto rytmy jsou regulovány sítí zpětných vazeb známou jako osa HPA. Hypotalamus (H), hypofýza (P) a nadledvinky (A) spolupracují na udržování stresových hormonů ve zdravém rytmu.

Bornigera překvapilo, jak brzy k tomuto narušení došlo. U myší rakovina prsu změnila rytmus stresových hormonů dříve, než byly nádory fyzicky zjistitelné. „Ještě předtím, než byly nádory hmatné, jsme pozorovali 40 až 50% útlum tohoto kortikosteronového rytmu,“ řekl. „Byli jsme schopni to pozorovat do tří dnů od spuštění rakoviny, což bylo velmi zajímavé.“

Zlepšení fyziologie pro podporu léčby rakoviny

Podrobnější zkoumání hypotalamu (řídicího centra v mozku, které spojuje vnější podněty, vnitřní stavy těla a emoční informace a pomocí nervových a hormonálních signálů udržuje tělo v rovnováze) odhalilo, že některé neurony uvízly ve stavu neustálé aktivity, ale produkovaly jen slabé signály. Když vědci tyto neurony stimulovali, aby obnovili normální denní a noční režim, rytmus stresových hormonů se vrátil do normálu. Tento reset měl pozoruhodný účinek. Protinádorové imunitní buňky začaly napadat nádory prsu a nádory se výrazně zmenšily. Borniger vysvětluje:

„Vynucení tohoto rytmu ve správnou denní dobu zvýšilo schopnost imunitního systému bojovat proti rakovině – cožje velmi zvláštní a stále se snažíme zjistit, jak přesně to funguje. Zajímavé je, že stejná stimulace v nesprávnou denní dobu již tento účinek nemá. Takže k dosažení tohoto protirakovinného účinku je skutečně nutné mít tento rytmus ve správnou dobu.“

Výzkumný tým se nyní snaží pochopit, jak nádory vůbec narušují normální rytmus těla. Borniger věří, že tento směr výzkumu by mohl v konečném důsledku posílit stávající léčbu rakoviny. „Opravdu skvělé na tom je, že jsme myši neléčili léky proti rakovině,“ říká. „Zaměřili jsme se na to, aby byl pacient co nejvíce fyziologicky zdravý. Už to samo o sobě bojuje proti rakovině. To by jednoho dne mohlo pomoci zvýšit účinnost stávajících léčebných strategií a výrazně snížit toxicitu mnoha těchto terapií.“