Príčiny a patogenéza astrocytómu mozgu

Pri štúdiu mechanizmu vývoja ochorenia lekári venujú osobitnú pozornosť príčinám, ktoré môžu spôsobiť patologický proces. V tomto prípade neexistuje všeobecná teória o príčinách astrocytómu mozgu. Vedci nemôžu jasne pomenovať faktory, ktoré spôsobujú rýchly rast gliových buniek, ale nevylučujú vplyv endogénnych (vnútorných) a exogénnych (vonkajších) faktorov, ktoré zvyčajne vyvolávajú rakovinu.

Príčiny

Medzi rizikové faktory pre rozvoj nádorových procesov patria:

• Vysoké rádioaktívne pozadie (čím dlhšie je mu človek vystavený, tým vyššie je riziko vzniku zhubných nádorov) [ 1 ].
• Dlhodobé vystavenie tela chemikáliám, o ktorých sa tiež predpokladá, že sú schopné zmeniť vlastnosti a správanie buniek.
• Vírusové ochorenia. Nehovoríme o žiadnom vírusonosičstve, ale o prítomnosti onkogénnych vírusových viriónov v tele. [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]
• Genetická predispozícia. Predpokladá sa, že riziko vzniku rakoviny je vyššie u tých, ktorých rodina už má pacientov s rakovinou. Genetici zistili, že pacienti s astrocytómom mozgu majú problémy s jedným zo svojich génov. Podľa ich názoru sú abnormality v géne TP53 jednou z najpravdepodobnejších príčin ochorenia. [ 5 ]

Niekedy sú v tomto zozname zahrnuté aj zlé návyky: zneužívanie alkoholu, fajčenie, hoci sa medzi nimi a rozvojom choroby nepozoruje jasná súvislosť.

Vedci nevedia jasne povedať, prečo sa nádor objavuje a čo vyvoláva nekontrolované delenie buniek, ale oprávnene sa domnievajú, že tendencia nádoru k degenerácii je geneticky podmienená. Preto sa u rôznych ľudí nachádzajú rôzne typy nádorov, ktoré sa líšia nielen tvarom a lokalizáciou, ale aj správaním, teda schopnosťou transformovať sa z všeobecne bezpečného novotvaru na rakovinu.

Patogenézy

Astrocytóm svojou povahou označuje nádorové procesy vyvíjajúce sa z mozgových buniek. Nie všetky bunky sa však podieľajú na tvorbe nádoru, iba tie, ktoré vykonávajú pomocnú funkciu. Aby sme pochopili, z čoho sa astrocytóm skladá, ponorme sa trochu hlbšie do fyziológie nervového systému.

Je známe, že nervové tkanivo pozostáva z dvoch hlavných typov buniek:

• Neuróny sú hlavné bunky zodpovedné za vnímanie podnetov, spracovanie informácií prichádzajúcich zvonku, generovanie nervových impulzov a ich vedenie do iných buniek. Neuróny môžu mať rôzne tvary a počet výbežkov (axón a dendrity).
• Neuroglie sú pomocné bunky. Samotný názov „glia“ znamená „lepidlo“. To vysvetľuje funkcie neuroglie: tvoria sieť (rám) okolo neurónov a hematoencefalickú bariéru medzi krvou a neurónmi mozgu, zabezpečujú výživu neurónov a metabolizmus v mozgu a riadia prietok krvi. Keby nebolo neuroglie, akýkoľvek šok pre mozog, nehovoriac o vážnych zraneniach, by pre človeka skončil zle (smrť neurónov, a teda úbytok mentálnych funkcií). Gliové bunky zmierňujú úder a chránia náš mozog o nič horšie ako lebka.

Za zmienku stojí, že neuroglie sú početnejším typom mozgových buniek (asi 70 – 80 %) v porovnaní s neurónmi. Môžu mať rôzne veľkosti a mierne sa líšiť tvarom. Malé neuroglie (mikroglie) vykonávajú fagocytózu, teda absorbujú odumreté bunky (akýsi upratovací podnik v nervovom systéme). Väčšie neuroglie (makroglie) plnia funkcie výživy, ochrany a podpory neurónov.

Astrocyty (astroglie) sú jednou z odrôd makrogliových buniek. Majú viacero výbežkov v tvare lúčov, pre ktoré sa nazývajú radiantná neuroglia. Tieto lúče tvoria kostru pre neuróny, vďaka čomu má nervové tkanivo mozgu určitú štruktúru a hustotu.

Napriek tomu, že neuróny sú zodpovedné za prenos nervových impulzov, čo je to, čo vykonáva nervovú činnosť, existuje názor, že práve počet astroglií určuje charakteristiky pamäte a dokonca aj inteligencie.

Zdá sa, že nádor sa tvorí z intenzívne sa množiacich buniek, čo znamená, že sa zvyšuje počet astroglií, čo by malo viesť k zlepšeniu mentálnych schopností. V skutočnosti lokálne hromadenie buniek v mozgu neveští nič dobré, pretože nádor začína tlačiť na okolité tkanivá a narúšať ich fungovanie.

Ľudský mozog sa skladá z rôznych častí: predĺženej miechy, stredného mozgu a diencefalónu, mozočku, mostíka a telencefalónu, ktorý zahŕňa obe hemisféry a mozgovú kôru. Všetky tieto štruktúry pozostávajú z neurónov a neuroglií, ktoré ich obklopujú, t. j. nádor sa môže vytvoriť v ktorejkoľvek z týchto častí.

Astrocyty sú prítomné v bielej aj sivej hmote mozgového tkaniva (líšia sa iba dĺžkou svojich výbežkov, ale vykonávajú rovnaké funkcie). Biela hmota mozgu sú dráhy, ktorými sa prenášajú nervové impulzy z centra (CNS) do periférie a späť. Sivá hmota zahŕňa centrálne časti analyzátorov, jadrá hlavových nervov a mozgovú kôru. Bez ohľadu na to, kde sa nádor vytvorí, bude tlačiť na mozog zvnútra, čím naruší funkčnosť blízkych nervových vlákien a tým aj prácu nervových centier.

Keď sme zistili, že astrocytóm mozgu nie je nič iné ako nádorový útvar, čitatelia mohli mať úplne pochopiteľný záujem: je astrocytóm rakovina alebo benígny nádor? Nechceli by sme sklamať našich čitateľov, pretože ochorenie nie je také zriedkavé, ako by sa mohlo zdať, ale tento nádor je náchylný na degeneráciu do rakoviny, hoci stupeň malignity do značnej miery závisí od jeho typu. Niektoré neoplazmy sa vyznačujú pomalým rastom a sú celkom vhodné na chirurgickú liečbu, iné sa vyznačujú rýchlym rastom a nie vždy dobrou prognózou.

Astrocytómy sa môžu líšiť tvarom a veľkosťou, niektoré nemajú jasné obrysy a môžu prerastať do iných mozgových tkanív. Vo vnútri nodulárnych nádorov (neoplazmy s jasnými obrysmi a lokalizáciou) sa môžu nachádzať jednotlivé a viacnásobné cysty (dutiny s polotekutým obsahom). Rast takýchto neoplazmov nastáva hlavne v dôsledku zväčšenia cýst, čo spôsobuje kompresiu blízkych mozgových štruktúr.

Nodulárne nádory, hoci môžu dosiahnuť veľké rozmery, zvyčajne nie sú náchylné na degeneráciu. Možno ich klasifikovať ako benígne nádory, ktoré sa môžu čisto teoreticky vyvinúť do rakoviny.

Ďalšou záležitosťou sú astrocytómy, náchylné na difúzny rast, teda tie, ktoré zachytávajú blízke tkanivá, metastázujú do iných mozgových štruktúr a susedných tkanív. Zvyčajne majú pomerne vysoký stupeň malignity (3. – 4. stupeň) a časom nadobúdajú obrovské rozmery, keďže sú spočiatku náchylné na rast, ako každý rakovinový nádor. Takéto nádory majú tendenciu rýchlo sa meniť z benígnych na malígne, preto je potrebné ich čo najskôr odstrániť, bez ohľadu na závažnosť príznakov.

Vedci už vedia pomerne veľa o gliových nádoroch pozostávajúcich z astrocytov: ich typy, možné lokalizácie a následky, správanie, schopnosť vyvinúť sa do rakoviny, možnosti liečby, sklon k relapsu atď. Hlavnou otázkou zostáva záhadou: astrocyty sa začínajú správať nevhodne, čo ich núti intenzívne sa množiť, teda mechanizmus vzniku a vývoja nádorového procesu. Patogenéza astrocytómu mozgu zostáva nejasná a to je prekážkou vývoja metód prevencie ochorenia, ktorého liečba si vyžaduje neurochirurgické zákroky. Molekulárna patogenéza astrocytových nádorov u detí sa aktívne študuje. [ 6 ], [ 7 ] A vieme, že operácia mozgu je vždy rizikom, a to aj pri vysokej kompetencii chirurga.

Počas progresie primárnych glioblastómov, charakterizovaných nárastom/nadmernou expresiou mutácií EGFR a PTEN, sa zistili rôzne dráhy genetických zmien, zatiaľ čo sekundárne glioblastómy vyvíjajúce sa u mladších pacientov vykazujú časté mutácie p53.[ 8 ],[ 9 ]

Nedávne štúdie ukázali, že primárne glioblastómy sa zdajú byť charakterizované stratou heterozygotnosti (LOH) 3 na chromozóme 10, zatiaľ čo sekundárne glioblastómy vykazujú LOH prevažne na chromozómoch 10q, 19q a 22q [ 10 ], [ 11 ].

Celogenómové asociačné štúdie identifikovali dedičné rizikové alely v 7 génoch, ktoré sú spojené so zvýšeným rizikom gliómu.[ 12 ]

Epidemiológia

Nádory mozgu, našťastie, zďaleka nie sú najbežnejším typom onkológie. Toto tvrdenie je však typickejšie pre dospelú populáciu. Rakovina však nikoho nešetrí, nehľadí na vek, pohlavie a sociálne postavenie. Bohužiaľ, častejšie, ako by sme chceli dúfať, je diagnostikovaná u mladých pacientov.

Nádory mozgu a centrálneho nervového systému (CNS) sú najčastejšími nádormi a druhou najčastejšou príčinou úmrtí na rakovinu u ľudí vo veku 0 – 19 rokov v Spojených štátoch a Kanade.[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

Výskyt rakoviny mozgu u detí mladších ako 15 rokov sa v rôznych krajinách pohybuje od 1,7 do 4,1 na 100 000 detí. Najčastejšie mozgové nádory boli: astrocytómy (41,7 %), meduloblastómy (18,1 %), ependymómy (10,4 %), supratentoriálne primárne neuroektodermálne nádory (PNET; 6,7 %) a kraniofaryngiómy (4,4 %). Boli lokalizované prevažne v mozočku (27,9 %) a mozgu (21,2 %). 5-ročná miera prežitia pre všetky mozgové nádory bola 64 % s najhoršou prognózou u detí s PNET. [ 16 ] Detstvo a dospievanie možno teda považovať za rizikové faktory onkológie tejto lokalizácie. A tieto štatistiky sa nemenia smerom k poklesu.

Štúdie ukázali, že mozgové nádory sa s väčšou pravdepodobnosťou vyvíjajú u ľudí s imunodeficienciou a naopak, ochorenia, pri ktorých je imunitný systém v stave zvýšenej aktivity, sú prekážkou degenerácie buniek. Rizikovou skupinou sú aj pacienti s určitými systémovými ochoreniami: neurofibromatóza, Tucotov a Turnerov syndróm. Zohľadňuje sa aj vplyv faktorov, ako sú vedenia vysokého napätia, mobilná komunikácia, ožarovanie a chemoterapia pri rakovine iných lokalizácií.

Najväčším problémom onkológie mozgu je ťažkosti s posúdením etiológie ochorenia, nedostatok presných informácií o príčinách patológie. Lekári sa naučili diagnostikovať mnoho ďalších typov nádorov v ranom štádiu, boli vyvinuté účinné liečebné režimy, ktoré dokážu výrazne predĺžiť život pacienta a znížiť jeho utrpenie. Mozog je však zložitá štruktúra na štúdium, ktorej štúdium u ľudí je veľmi náročné. Experimenty na zvieratách neposkytujú jasný obraz o tom, čo sa môže stať v mozgu človeka.

Nádory gliových buniek (astrocyty a oligodendrogliové bunky) sú len špeciálnym variantom onkológie mozgu. Rakovinové bunky sa nachádzajú aj v iných mozgových štruktúrach: neurónoch, sekrečných bunkách produkujúcich hormóny, mozgových membránach a dokonca aj v cievach. Nádory gliových buniek však zostávajú najčastejším typom rakoviny mozgu, diagnostikované v 45 – 60 % prípadov tohto hrozného ochorenia. Zároveň približne 35 – 40 % tvoria astrocytómy mozgu.

Astrocytóm sa klasifikuje ako primárny nádor, takže nie je ťažké určiť presnú polohu zdroja rakovinových buniek. Pri sekundárnej rakovine je mozgový nádor zvyčajne tvorený metastázami, teda migrujúcimi rakovinovými bunkami, a jeho zdroj sa môže nachádzať v ktorejkoľvek časti tela. Problém však zvyčajne nespočíva v určení polohy astrocytómu, ale v tom, že nádor sa môže správať rôzne.

U detí sa častejšie vyskytujú ložiskové (nodulárne) nádory s jasnou lokalizáciou. Ide prevažne o benígne nádory, jasne definované na snímkach a relatívne ľahko chirurgicky odstrániteľné. V detstve sa zvyčajne diagnostikujú astrocytómy, ktoré postihujú mozoček, mozgový kmeň (predĺženú miechu a stredný mozog, mostík), menej často optickú chiazmu alebo zrakový nerv. Napríklad približne 70 % detí a iba 30 % dospelých je prijatých s astrocytómom mozgového kmeňa. Medzi nádormi mozgového kmeňa je najčastejší nádor mostíka, kde sa nachádzajú jadrá 4 párov hlavových nervov (tvárový, trochleárny, trojklanný, abducens). [ 17 ]

U dospelých sa gliové nádory častejšie nachádzajú v nervových vláknach mozgových hemisfér a nemajú jasné hranice. Takéto nádory rastú pomerne rýchlo, difúzne sa šíria do nervového tkaniva a môžu dosiahnuť gigantické rozmery. Zároveň je riziko degenerácie takéhoto nádoru na rakovinový extrémne vysoké. Niektorí vedci sa domnievajú, že astrocytóm mozgu je častejšie diagnostikovaný u mladých a stredne starých mužov (60 %). [ 18 ]