Ursachen und Pathogenese des Hirnastrozytoms

Bei der Untersuchung des Mechanismus der Krankheitsentstehung achten Ärzte besonders auf die Ursachen, die den pathologischen Prozess auslösen können. In diesem Fall gibt es keine allgemeine Theorie zu den Ursachen des Astrozytoms im Gehirn. Wissenschaftler können die Faktoren, die ein schnelles Wachstum von Gliazellen verursachen, nicht eindeutig benennen, schließen jedoch den Einfluss solcher endogenen (internen) und exogenen (externen) Faktoren, die normalerweise Krebs auslösen, nicht aus.

Ursachen

Zu den Risikofaktoren für die Entwicklung von Tumorprozessen zählen:

• Hoher radioaktiver Hintergrund (je länger eine Person dieser Strahlung ausgesetzt ist, desto höher ist das Risiko, an bösartigen Tumoren zu erkranken) [ 1 ].
• Langfristige Einwirkung von Chemikalien auf den Körper, von denen angenommen wird, dass sie auch die Eigenschaften und das Verhalten von Zellen verändern können.
• Viruserkrankungen. Es handelt sich nicht um eine Virusbeförderung, sondern um das Vorhandensein onkogener Virusvirionen im Körper. [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]
• Genetische Veranlagung. Es wird angenommen, dass das Krebsrisiko bei Personen erhöht ist, deren Familie bereits Krebspatienten hat. Genetiker haben herausgefunden, dass Patienten mit einem Astrozytom im Gehirn Probleme mit einem ihrer Gene haben. Ihrer Meinung nach sind Anomalien im TP53-Gen eine der wahrscheinlichsten Ursachen der Erkrankung. [ 5 ]

Manchmal werden auch schlechte Angewohnheiten in diese Liste aufgenommen: Alkoholmissbrauch, Rauchen, obwohl kein klarer Zusammenhang zwischen ihnen und der Entstehung der Krankheit besteht.

Wissenschaftler können nicht eindeutig sagen, warum ein Tumor auftritt und was eine unkontrollierte Zellteilung auslöst, aber sie glauben zu Recht, dass die Tendenz zur Entartung eines Tumors genetisch bedingt ist. Daher finden sich bei verschiedenen Menschen unterschiedliche Tumorarten, die sich nicht nur in Form und Lage unterscheiden, sondern auch in ihrem Verhalten, d. h. in der Fähigkeit, sich von einem im Allgemeinen harmlosen Neoplasma in Krebs zu verwandeln.

Pathogenese

Astrozytome sind Tumorprozesse, die sich aus Gehirnzellen entwickeln. Allerdings sind nicht alle Zellen an der Tumorbildung beteiligt, sondern nur solche, die eine unterstützende Funktion erfüllen. Um zu verstehen, woraus Astrozytome bestehen, wollen wir uns etwas eingehender mit der Physiologie des Nervensystems befassen.

Es ist bekannt, dass Nervengewebe aus zwei Haupttypen von Zellen besteht:

• Neuronen sind die Hauptzellen, die für die Wahrnehmung von Reizen, die Verarbeitung von Informationen von außen, die Erzeugung von Nervenimpulsen und deren Weiterleitung an andere Zellen verantwortlich sind. Neuronen können unterschiedliche Formen und eine unterschiedliche Anzahl von Fortsätzen (Axon und Dendriten) aufweisen.
• Neuroglia sind Hilfszellen. Der Name „Glia“ selbst bedeutet „Klebstoff“. Dies erklärt die Funktionen der Neuroglia: Sie bilden ein Geflecht (Rahmen) um Neuronen und die Blut-Hirn-Schranke zwischen Blut und Neuronen des Gehirns, versorgen Neuronen und den Stoffwechsel im Gehirn mit Nährstoffen und steuern den Blutfluss. Ohne Neuroglia würde jeder Schock für das Gehirn, ganz zu schweigen von schweren Verletzungen, für einen Menschen schlimm enden (Absterben von Neuronen und damit Nachlassen der geistigen Fähigkeiten). Gliazellen mildern den Schock und schützen unser Gehirn nicht schlechter als den Schädel.

Es ist erwähnenswert, dass Neuroglia im Vergleich zu Neuronen eine zahlreichere Art von Gehirnzellen sind (etwa 70–80 %). Sie können unterschiedliche Größen haben und sich leicht in der Form unterscheiden. Kleine Neuroglia (Mikroglia) führen Phagozytose durch, d. h. absorbieren abgestorbene Zellen (eine Art Reinigungsfirma im Nervensystem). Größere Neuroglia (Makroglia) erfüllen die Funktionen der Ernährung, des Schutzes und der Unterstützung von Neuronen.

Astrozyten (Astroglia) sind eine Art Makroglia-Gliazellen. Sie besitzen mehrere strahlenförmige Fortsätze, weshalb sie als strahlende Neuroglia bezeichnet werden. Diese Strahlen bilden das Gerüst für Neuronen, wodurch das Nervengewebe des Gehirns eine bestimmte Struktur und Dichte erhält.

Obwohl Neuronen für die Übertragung von Nervenimpulsen und damit für die Ausführung der Nervenaktivität verantwortlich sind, gibt es Hinweise darauf, dass die Anzahl der Astroglia die Eigenschaften des Gedächtnisses und sogar der Intelligenz bestimmt.

Es scheint, dass der Tumor aus sich intensiv vermehrenden Zellen besteht, was bedeutet, dass die Anzahl der Astroglia zunimmt, was zu einer Verbesserung der geistigen Fähigkeiten führen sollte. Tatsächlich verheißt eine lokale Ansammlung von Zellen im Gehirn nichts Gutes, da der Tumor beginnt, auf das umliegende Gewebe zu drücken und dessen Funktion zu stören.

Das menschliche Gehirn besteht aus verschiedenen Abschnitten: der Medulla oblongata, dem Mittelhirn und Zwischenhirn, dem Kleinhirn, der Brücke und dem Telencephalon, das beide Hemisphären und die Großhirnrinde umfasst. Alle diese Strukturen bestehen aus Neuronen und den sie umgebenden Neuroglia, d. h. in jedem dieser Abschnitte kann sich ein Tumor bilden.

Astrozyten kommen sowohl in der weißen als auch in der grauen Substanz des Hirngewebes vor (sie unterscheiden sich lediglich in der Länge ihrer Fortsätze, erfüllen aber die gleichen Funktionen). Die weiße Substanz des Gehirns bildet die Bahnen, über die Nervenimpulse vom Zentrum (ZNS) zur Peripherie und zurück übertragen werden. Die graue Substanz umfasst die zentralen Abschnitte der Analysatoren, die Kerne der Hirnnerven und die Großhirnrinde. Unabhängig davon, wo sich der Tumor bildet, drückt er von innen auf das Gehirn, stört die Funktionalität benachbarter Nervenfasern und stört die Arbeit der Nervenzentren.

Als wir herausfanden, dass ein Astrozytom im Gehirn nichts anderes als eine Tumorbildung ist, könnten die Leser ein völlig verständliches Interesse haben: Ist ein Astrozytom Krebs oder ein gutartiger Tumor? Wir möchten unsere Leser nicht enttäuschen, denn die Krankheit ist nicht so selten, wie man annehmen könnte, aber dieser Tumor neigt dazu, sich zu Krebs zu entwickeln, obwohl der Grad der Bösartigkeit weitgehend von seiner Art abhängt. Einige Neoplasien zeichnen sich durch langsames Wachstum aus und sind für eine chirurgische Behandlung gut geeignet, andere zeichnen sich durch schnelles Wachstum und nicht immer eine gute Prognose aus.

Astrozytome können in Form und Größe variieren, manche haben keine klaren Konturen und können in anderes Hirngewebe hineinwachsen. Einzelne und mehrere Zysten (Hohlräume mit halbflüssigem Inhalt) können sich in knotigen Tumoren (Neubildungen mit klaren Konturen und Lokalisation) befinden. Das Wachstum solcher Neubildungen erfolgt hauptsächlich durch die Vergrößerung der Zysten, die eine Kompression benachbarter Hirnstrukturen verursacht.

Knotentumoren können zwar große Ausmaße erreichen, neigen aber in der Regel nicht zur Entartung. Sie zählen zu den gutartigen Tumoren, die sich rein theoretisch zu Krebs entwickeln können.

Ein weiteres Problem sind Astrozytome, die zu diffusem Wachstum neigen, d. h. solche, die benachbartes Gewebe erfassen und in andere Hirnstrukturen und benachbartes Gewebe metastasieren. Sie weisen in der Regel einen relativ hohen Malignitätsgrad (Grad 3-4) auf und erreichen mit der Zeit enorme Ausmaße, da sie wie jeder Krebstumor zunächst zum Wachstum neigen. Solche Tumoren neigen dazu, sich schnell von gutartig zu bösartig zu entwickeln, daher müssen sie unabhängig von der Schwere der Symptome so früh wie möglich entfernt werden.

Wissenschaftler wissen bereits ziemlich viel über aus Astrozyten bestehende Gliautome: ihre Arten, mögliche Lokalisationen und Folgen, ihr Verhalten, ihre Fähigkeit, sich zu Krebs zu entwickeln, Behandlungsmöglichkeiten, Rückfallneigung usw. Die Hauptfrage bleibt ein Rätsel: Astrozyten beginnen, sich unangemessen zu verhalten, was dazu führt, dass sie sich intensiv vermehren, d. h. der Mechanismus der Entstehung und Entwicklung des Tumorprozesses. Die Pathogenese des Astrozytoms des Gehirns ist nach wie vor unklar, und dies ist ein Hindernis für die Entwicklung von Methoden zur Vorbeugung dieser Krankheit, deren Behandlung eine Neurochirurgie erfordert. Die molekulare Pathogenese von Astrozyttumoren bei Kindern wird aktiv untersucht. [ 6 ], [ 7 ] Und wir wissen, dass eine Gehirnoperation immer ein Risiko darstellt, selbst bei hochkompetenten Chirurgen.

Bei der Entwicklung primärer Glioblastome wurden unterschiedliche Wege genetischer Veränderungen festgestellt, die durch eine Zunahme/Überexpression von EGFR- und PTEN-Mutationen gekennzeichnet sind. Im Gegensatz dazu weisen sekundäre Glioblastome, die sich bei jüngeren Patienten entwickeln, häufige p53-Mutationen auf.[ 8 ],[ 9 ]

Neuere Untersuchungen haben gezeigt, dass primäre Glioblastome durch den Verlust der Heterozygotie (LOH) 3 auf dem Chromosom 10 gekennzeichnet zu sein scheinen, während sekundäre Glioblastome LOH vorwiegend auf den Chromosomen 10q, 19q und 22q aufweisen [ 10 ], [ 11 ]

Genomweite Assoziationsstudien haben vererbte Risikoallele in sieben Genen identifiziert, die mit einem erhöhten Gliomrisiko verbunden sind.[ 12 ]

Epidemiologie

Hirntumore gehören glücklicherweise nicht zu den häufigsten Formen der Onkologie. Diese Aussage trifft jedoch eher auf die erwachsene Bevölkerung zu. Krebs verschont jedoch niemanden, berücksichtigt weder Alter, Geschlecht noch sozialen Status. Leider wird er häufiger bei jungen Patienten diagnostiziert, als wir hoffen.

Tumoren des Gehirns und des zentralen Nervensystems (ZNS) sind die häufigsten Tumoren und die zweithäufigste krebsbedingte Todesursache bei Menschen im Alter von 0–19 Jahren in den Vereinigten Staaten und Kanada.[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

Die Inzidenz von Hirntumoren bei Kindern unter 15 Jahren liegt in verschiedenen Ländern zwischen 1,7 und 4,1 pro 100.000 Kinder. Die häufigsten Hirntumore waren: Astrozytome (41,7 %), Medulloblastome (18,1 %), Ependymome (10,4 %), supratentorielle primäre neuroektodermale Tumoren (PNET; 6,7 %) und Kraniopharyngeome (4,4 %). Sie befanden sich hauptsächlich im Kleinhirn (27,9 %) und Großhirn (21,2 %). Die 5-Jahres-Überlebensrate für alle Hirntumore betrug 64 %, wobei Kinder mit PNET die schlechteste Prognose hatten. [ 16 ] Daher können Kindheit und Jugend als Risikofaktoren für die Onkologie dieser Lokalisation angesehen werden. Und diese Statistiken ändern sich nicht in Richtung Rückgang.

Studien haben gezeigt, dass Hirntumore bei Menschen mit Immunschwäche häufiger auftreten und umgekehrt Erkrankungen, bei denen das Immunsystem aktiv ist, die Zelldegeneration behindern. Patienten mit bestimmten systemischen Erkrankungen sind ebenfalls gefährdet: Neurofibromatose, Tucot- und Turner-Syndrom. Auch der Einfluss von Faktoren wie Hochspannungsleitungen, Mobilfunk, Bestrahlung und Chemotherapie bei Krebs anderer Lokalisationen wird berücksichtigt.

Das größte Problem der Hirnonkologie ist die Schwierigkeit, die Ätiologie der Erkrankung zu berücksichtigen, und der Mangel an genauen Informationen über die Ursachen der Pathologie. Ärzte haben gelernt, viele andere Tumorarten frühzeitig zu diagnostizieren. Es wurden wirksame Behandlungsschemata entwickelt, die das Leben des Patienten deutlich verlängern und sein Leiden lindern können. Das Gehirn ist jedoch eine komplexe Struktur, deren Untersuchung beim Menschen sehr schwierig ist. Tierversuche geben kein klares Bild davon, was im menschlichen Gehirn passieren kann.

Tumoren der Gliazellen (Astrozyten und Oligodendrogliazellen) stellen nur eine spezielle Variante der Hirnonkologie dar. Krebszellen finden sich auch in anderen Hirnstrukturen: Neuronen, hormonproduzierenden Zellen, Hirnhäuten und sogar Blutgefäßen. Gliazelltumoren bleiben jedoch die häufigste Form von Hirntumoren und werden in 45–60 % der Fälle dieser schweren Krankheit diagnostiziert. Gleichzeitig handelt es sich bei etwa 35–40 % um Astrozytome des Gehirns.

Astrozytome gelten als Primärtumoren, daher ist es nicht schwierig, den genauen Ort der Krebszellenquelle zu bestimmen. Bei sekundären Krebserkrankungen wird der Hirntumor meist durch Metastasen, also wandernde Krebszellen, gebildet, und seine Quelle kann sich in jedem Körperteil befinden. Die Schwierigkeit liegt jedoch meist nicht in der Lokalisation des Astrozytoms, sondern darin, dass sich der Tumor unterschiedlich verhalten kann.

Fokale (knotige) Tumoren mit klarer Lokalisation finden sich häufiger bei Kindern. Dabei handelt es sich meist um gutartige Neubildungen, die auf Bildern klar abgegrenzt und chirurgisch relativ leicht zu entfernen sind. Im Kindesalter werden meist Astrozytome diagnostiziert, die das Kleinhirn, den Hirnstamm (Medulla oblongata und Mittelhirn, Pons), seltener die Sehnervenkreuzung oder den Sehnerv betreffen. So werden beispielsweise etwa 70 % der Kinder und nur 30 % der Erwachsenen mit einem Hirnstammastrozytom eingeliefert. Unter den Hirnstammtumoren ist ein Tumor der Pons am häufigsten, wo sich die Kerne von vier Paaren von Hirnnerven (Gesichtsnerv, Trochlea-Nerven, Trigeminusnerv, Abducensnerv) befinden. [ 17 ]

Bei Erwachsenen befinden sich Gliatumoren häufiger in den Nervenfasern der Großhirnhemisphären und haben keine klaren Grenzen. Solche Tumoren wachsen recht schnell, breiten sich diffus im Nervengewebe aus und können gigantische Ausmaße erreichen. Gleichzeitig ist das Risiko, dass ein solcher Tumor zu einem Krebstumor entartet, extrem hoch. Einige Forscher glauben, dass Astrozytome des Gehirns häufiger bei Männern jungen und mittleren Alters diagnostiziert werden (60%). [ 18 ]