Mechanisms of radiation-induced brain damage: from neurodevelopment to systemic crosstalk
Mechanismen van door straling geïnduceerde hersenschade: van neuro-ontwikkeling tot systemische kruiscommunicatie.
Radiotherapie is een belangrijke behandeling voor hersentumoren, maar kan ook gezond hersenweefsel in de buurt beschadigen. Deze schade kan leiden tot langdurige problemen met geheugen en aandacht, wat de kwaliteit van leven sterk beïnvloedt.
Op dit moment bestaan er geen effectieve methoden om deze bijwerkingen te voorkomen. In dit proefschrift van Yuting Jiang wordt onderzoek beschreven naar hoe bestraling zowel het volwassen als het zich ontwikkelende brein beïnvloedt, met behulp van knaagdiermodellen en in het laboratorium gekweekte menselijke hersenorganoïden die de vroege hersenontwikkeling nabootsen.
Het onderzoek is gericht op microglia, de immuuncellen van de hersenen die helpen om de hersengezondheid te behouden. Er is ontdekt dat conventionele fotonbestraling microglia in een langdurige ‘gepriemde’ toestand brengt, waardoor ze gevoeliger en reactiever worden voor toekomstige immuunuitdagingen. Protontherapie, een nieuwere techniek die vaak bij kinderen wordt toegepast, kan tumoren nauwkeuriger bestralen en gezond weefsel beter sparen. Er werd gezien dat protontherapie een lokale microgliale primingreactie veroorzaakt. De mate van priming in het protonplateau, dat voornamelijk gezond weefsel raakt, was vergelijkbaar met die van fotonbestraling. In de spread-out Bragg peak (SOBP) van protonen, die de tumor en een klein deel van het omliggende weefsel bestrijkt, werd echter een sterkere primingreactie gezien. In het organoïde model veroorzaakten zowel foton- als protonplateaubestraling vergelijkbare genexpressieprofielen, terwijl proton-SOBP uniek leidde tot een afname van synaps-gerelateerde genen en een verstoring van neuronale communicatie. Verder is ontdekt dat hersenbestraling ook andere organen, zoals de lever, beïnvloedt door celgroei en enzymactiviteit te verhogen.