Kopfverletzungen können ein Risikofaktor für die Entwicklung von Hirntumoren sein
Frühere Studien haben einen möglichen Zusammenhang zwischen Kopfverletzungen und erhöhten Hirntumorraten nahegelegt, aber die Beweise sind nicht schlüssig. Das UCL-Team identifizierte einen möglichen Mechanismus zur Erklärung dieses Zusammenhangs, der genetische Mutationen impliziert, die zusammen mit einer Entzündung des Gehirngewebes wirken, um das Verhalten von Zellen zu verändern, wodurch sie mit größerer Wahrscheinlichkeit krebsartig werden. Obwohl diese Studie größtenteils an Mäusen durchgeführt wurde, legt sie nahe, dass es wichtig sein wird, die Relevanz dieser Ergebnisse für menschliche Gliome zu untersuchen.
Die Studie wurde von Samantha Dickson, Leiterin der Brain Cancer Unit, und Professorin Simona Parrinello (UCL Cancer Institute) geleitet. „Unsere Forschung zeigt, dass ein Hirntrauma zu einem erhöhten Risiko beitragen kann, später im Leben an Hirntumoren zu erkranken“, sagte er.
Gliome sind Hirntumoren, die in der Regel aus neuralen Stammzellen entstehen. Es wird angenommen, dass reifere Gehirnzellen wie Astrozyten weniger wahrscheinlich Tumore hervorrufen. Neuere Erkenntnisse haben jedoch gezeigt, dass Astrozyten nach einer Verletzung wieder Stammzellverhalten zeigen können.
Professor Parrinello und sein Team untersuchten daher anhand eines präklinischen Mausmodells, ob diese Eigenschaft Astrozyten nach einem Hirntrauma zu einem Tumor machen könnte.
Jungen erwachsenen Mäusen mit Hirnschäden wurde eine Substanz injiziert, die Astrozyten dauerhaft rot markiert und die Funktion eines Gens namens p53 deaktiviert, von dem bekannt ist, dass es eine wichtige Rolle bei der Unterdrückung vieler verschiedener Krebsarten spielt. Eine Kontrollgruppe wurde auf die gleiche Weise behandelt, aber das p53-Gen wurde unberührt gelassen. Eine zweite Gruppe von Mäusen wurde ohne Verletzung einer p53-Inaktivierung unterzogen.
Professor Parrinello sagte: „Normalerweise sind Astrozyten sehr verzweigt – sie haben ihren Namen von Sternen – aber wir fanden heraus, dass Astrozyten ohne p53 und nur nach einer Verletzung ihre Äste zurückzogen und runder, zellähnlicher wurden, aber etwas hatte verändert. Also ließen wir die Mäuse altern, dann schauten wir uns die Zellen erneut an und stellten fest, dass sie vollständig in einen wurzelähnlichen Zustand zurückgekehrt waren, mit Markern für frühe Gliomzellen, die sich teilen konnten.“
Dies legte Professor Parrinello und seinem Team nahe, dass Mutationen in bestimmten Genen mit einer zeitlich zunehmenden Entzündung des Gehirns im natürlichen Alterungsprozess, der durch akute Verletzungen verursacht wird, zusammenwirken, was dann die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass Astrozyten Krebs auslösen. Tatsächlich wurde der Übergang zu einem stammzellähnlichen Verhalten beschleunigt, als den Mäusen eine Lösung injiziert wurde, von der bekannt ist, dass sie Entzündungen verursacht.
Das Team suchte dann nach Beweisen, um ihre Hypothese in menschlichen Populationen zu stützen. In Zusammenarbeit mit Dr. Alvina Lai vom Institut für Gesundheitsinformatik der UCL konsultierten sie die elektronischen Krankenakten von mehr als 20.000 Menschen, bei denen ein Kopftrauma diagnostiziert wurde, und verglichen die Hirntumorraten mit einer Kontrollgruppe, die nach Alter, Geschlecht und sozioökonomischem Status übereinstimmte. Sie fanden heraus, dass Patienten mit einer Kopfverletzung ein etwa viermal höheres Risiko hatten, später im Leben an Hirntumoren zu erkranken, als Patienten ohne Kopfverletzung. Es ist wichtig zu bedenken, dass das Gesamtrisiko, an einem Hirntumor zu erkranken, gering ist und im Laufe des Lebens auf weniger als 1 % geschätzt wird, sodass das Risiko auch nach einer Verletzung gering bleibt.
Professor Parrinello sagte: „Wir wissen, dass normales Gewebe viele Mutationen trägt, die einfach still zu sitzen scheinen und keine signifikante Wirkung haben. Unsere Ergebnisse zeigen, dass, wenn neben diesen Mutationen eine Verletzung auftritt, dies einen synergistischen Effekt erzeugt.“ Mutationen scheinen erhalten zu bleiben auch nach einer Hirnverletzung überprüfen. Mit zunehmendem Alter zeigt unsere Mausstudie jedoch, dass die Entzündung im gesamten Gehirn zunimmt, jedoch intensiver an der Stelle der vorherigen Verletzung. Sie erreicht eine bestimmte Schwelle, nach der sich die Mutation zu manifestieren beginnt."
