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Mit Stammzell-Therapie für Hals-und Kopf-Krebs vermeidet Speicheldrüsenschäden durch Strahlentherapie verursacht

Ungefähr 40% der Personen, die wegen Kopf- und Halskrebs behandelt wurden, leiden an den belastenden Nebenwirkungen des Mundtrockenheitssyndroms. Forscher in den Niederlanden haben möglicherweise einen Weg gefunden, Speicheldrüsen während der Strahlentherapie zu verhindern.
Die Forscher merken an, dass dieses Ergebnis die Lebensqualität von 500.000 Menschen mit Kopf-Hals-Karzinomen weltweit jedes Jahr verbessern könnte.
Das Team fand heraus, dass die Stammzellen, die für die Regeneration der Ohrspeicheldrüse (das größte Speicheldrüsenpaar) benötigt werden, hauptsächlich in den Hauptgängen der Drüse lokalisiert sind. Den Forschern zufolge könnten diese Zellen während der Strahlentherapie oder bei einer minimalen Strahlendosis leicht vermieden werden.
Dr. Peter van Luijk, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Universitätsklinikum Groningen, erklärte:

"Dies würde die durch die Strahlentherapie für Kopf-Hals-Karzinome entstehenden Komplikationen deutlich reduzieren."

Die Ergebnisse der Studie wurden auf der 31. Konferenz der Europäischen Gesellschaft für Strahlentherapie und Onkologie (ESTRO31) vorgestellt.
Dry-Mouth-Syndrom ist ein Zustand, in dem nicht genug Speichel im Mund ist. Der Zustand kann auftreten, wenn die Ohrspeicheldrüse nach Strahlenschäden nicht mehr richtig funktioniert.
Zu den Symptomen des trockenen Mundsyndroms gehören Schlafstörungen, Essen, Karies oder Verlust und Mundgeruch. Diese Symptome führen zu schlechterer Lebensqualität und Arbeitsschwierigkeiten sowie sozialer Isolation.
Die Mehrzahl der Behandlungen zur Behandlung der Krankheit und ihrer Folgen ist unzureichend und kann pro Jahr Hunderte oder sogar Tausende Euro pro Patient kosten.
Dr. van Luijk sagte:
Parotis Dysfunktion nach Strahlentherapie für Kopf-Hals-Krebs war und ist immer noch ein großes klinisches Problem. Während der Strahlentherapie, Versuche zur Minimierung des Risikos dieser Komplikation wurde darauf abzielen, die durchschnittliche Dosis auf die Speicheldrüse zu reduzieren, unter der Annahme, dass es würde keinen Unterschied machen, wo in der Drüse die Strahlungsdosis reduziert wurde.
Dies scheint jedoch aufgrund der Anatomie der Speicheldrüse nicht logisch zu sein, und in früheren Arbeiten fanden wir heraus, dass die Reduktion der Strahlentherapie in einigen Teilen der Drüse der Parotis ermöglichte, sich zu regenerieren, während eine Dosis zu anderen Teilen dies nicht tat.
Daher haben wir uns entschieden, den Grund für diese regionalen Unterschiede zu untersuchen. Wir stellten die Hypothese auf, dass unsere Beobachtungen durch eine ungleichmäßige Verteilung von Stammzellen erklärt werden können, die für die langfristige Aufrechterhaltung der Organfunktion notwendig ist und durch Bestrahlung beeinflusst wird. "

Das Team verwendete zuerst Nager (Maus & Ratte) -Modelle, um die Position von Stammzellen und die Auswirkungen der Strahlentherapie auf bestimmte Regionen der Drüse zu erforschen. Dann untersuchten sie Parotis und Speicheldrüsengewebe, das von Personen entnommen wurde, die sich einer Halsdissektion für Kopf- und Halskrebs unterzogen.
Sowohl bei den Nagetiermodellen als auch beim menschlichen Gewebe fand das Team heraus, dass die Stammzellen hauptsächlich in den Hauptgängen der Ohrspeicheldrüse lokalisiert waren. Dr. van Luijk erklärte:
"Wir haben in früheren Arbeiten herausgefunden, dass diese Stammzellen in der Lage sind, eine Ohrspeicheldrüse zu regenerieren, wenn sie nach der Bestrahlung transplantiert wurden."

Nach der Präparation der Parotis der Ratte und der Kultivierung verschiedener Teile der Drüse in Petrischalen fanden die Forscher heraus, dass sich in der Mitte der Drüse, wo sich die Hauptkanäle befinden, eine reichliche Konzentration von Stammzellen befand.
Das Team leitete dann eine hochpräzise Bestrahlung der Drüse in lebenden Ratten und entdeckte, dass die Speichelproduktion im Gegensatz zu den minimalen Auswirkungen, die nach der Bestrahlung anderer Bereiche der Drüse beobachtet wurden, signifikant abnahm.
Dr. van Luijk sagte:
"Die Position der Stammzellen bei Ratten entspricht der cranio-ventralen Ausdehnung der Drüse beim Menschen, wo der Ausführungsgang die Drüse auf der ventralen oder nach außen gerichteten Seite verlässt. So auch wenn die Drüsen bei Ratten und Menschen haben die Stammzellen genau die gleiche anatomische Struktur. "

Das Team erstellte dann ein mathematisches Modell basierend auf der Behandlung von 36 Patienten, um ihre Theorie zu testen. Mit diesem Modell konnten sie die erwartete Parotisdrüsenfunktion in Abhängigkeit von der Stammzelldosis abschätzen.
Dr. van Luijk erklärte:
"Aufregend war die Dosis für die cranio-ventrale Ausdehnung der Drüse, die die Hauptgänge enthält, am aussagekräftigsten für eine Schädigung der Speichelproduktion. Außerdem haben wir herausgefunden, dass es möglich war, die Dosis um ungefähr 50% auf diesen Teil der Drüse zu reduzieren, ohne die durchschnittliche Dosis für die gesamte Drüse oder die Dosis für andere kritische Strukturen in der Kopf-Hals-Region zu erhöhen und ohne eine ausreichende Zielabdeckung zu gefährden.
Unter Verwendung des mathematischen Modells schätzten wir, dass bei keiner der Patienten eine Parotisdrüsenfunktionsstörung aufgetreten wäre. Dies ist jedoch eine Hypothese, die prospektiv in einer randomisierten klinischen Studie durch den Vergleich der Parotisdrüse Funktion in einer Gruppe von Patienten mit aktuellen Standard zu einer Gruppe, in der zusätzlich die Dosis zu den Stammzellen minimiert wird getestet werden sollte getestet werden vorgeschlagene Stammzellen-Sparing-Technik. Diese Technik sollte nur in Strahlentherapiekliniken implementiert werden, wenn eine solche Studie beweist, dass ein Nutzen vorhanden ist, wie von unserer Forschung vorhergesagt. "

Dr. van Luijk fuhr fort:
"Unsere Ergebnisse können als ein Beweis des Prinzips angesehen werden, dass die Aufklärung biologischer Mechanismen bei Komplikationen zur Identifizierung kritischer Substrukturen von Organen führen kann, was möglicherweise zu neuen Möglichkeiten führt, die Schädigung von normalem Gewebe zu reduzieren. Obwohl wir dies nur zeigen für die Ohrspeicheldrüse könnte ein solcher Ansatz auch für andere Organe gelten. "

Laut dem Team ist es einfach, die Drüse während der Strahlentherapie zu vermeiden.
Dr. van Luijk sagte:
"Die Stammzellregion befindet sich auf der Seite der Drüse, die normalerweise am weitesten von dem Zielbereich entfernt ist, in dem sich die Tumorzellen befinden. Da nur dieser Bereich eine hohe Strahlendosis benötigt, erleichtert dieser Abstand die Vermeidung von Stammzellen die Drüse.
Auf der Grundlage unserer Ergebnisse stellen wir die Hypothese auf, dass die Vermeidung einer Speicheldrüsenfunktionsstörung wirksam sein kann, wenn die Region der Ohrspeicheldrüsen-Stammzellen, die etwa 100 € zusätzliche Arbeitsstunden kostet, geschont wird. Dies ermöglicht es den Patienten, ihr normales Leben leichter zu führen, ohne sich auf medizinische Versorgung und Fürsorge verlassen zu müssen. "

Er schloss:
"Vielleicht noch wichtiger ist, dass Krebspatienten produktive Mitglieder der Gesellschaft bleiben und eine Kostenreduktion erreichen, die weit über die Kosten von Medikamenten hinausgeht. Schließlich wird sie die Lebensqualität von 500.000 Patienten verbessern, die weltweit jährlich mit Strahlentherapie für Kopf-Hals-Krebs behandelt werden."

Professor Bradly G. Wouters, Ph.D., ein Radiobiologe am Ontario Cancer Institute, Prinzessin Margaret Hospital, Toronto, Kanada, und Vorsitzender der Konferenz Radiobiologie Spur, sagte:
"Dies ist eine spannende klinische Studie, die eine kritische Region der Speicheldrüse identifiziert hat, die Stammzellen enthält, die die Drüse regenerieren und die Funktion bei Patienten mit Kopf-Hals-Krebs erhalten können.
Mit fortgeschrittenen Bestrahlungstechniken zeigen die Forscher, dass es möglich ist, diese Region zu schonen und somit höhere therapeutische Dosen zu verabreichen, ohne dass es zu einer erhöhten Toxizität für die Patienten kommt. "
Geschrieben von Grace Rattue

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