1 TES-terapie v onkologii
2 Transkraniální elektrostimulace (TES terapie) forma transkraniální elektrostimulace (TES), což je neinvazivní a bezléková terapie, která se provádí pomocí nízkého proudu skrze elektrody umístěné na hlavě. léčebnou metodou, která selektivně aktivuje ochranné mechanismy v mozku a způsobuje zvýšené uvolňování β-endorfinů a serotoninu. jedna z mála, ne-li jediná metoda fyzioterapie, u které je vývoj proveden s použitím medicíny založené na důkazech ( evidence-based medicine ). metoda, která nemá žádné vedlejší účinky, a počet kontraindikací je omezen. Historie vzniku Začátkem práce v Institutu fyziologie IP Pavlova pod vedením prof. Lebeděva v roce 1981, byly výsledky základních experimentálních studií (USA, Velká Británie), v nichž bylo prokázáno, že přímá elektrická stimulace některých mozkových struktur, pomocí do mozku zavedených elektrod, způsobuje analgezie, což vyvolává produkci endorfinů, které se produkují v průběhu stimulace. Ukázalo se, že endorfiny mají široké spektrum účinků a jsou homeostatické regulátory, tzn. normalizátory mnoha narušených funkcí. Proto se struktury produkující endorfiny nazývají "ochranné mechanismy mozku." Na základě toho se ukázalo, že je důležité vymyslet způsob neinvazivní (tj. bez zavedení elektrod do mozku) aktivace mozkových struktur, které produkují endorfiny. Výzkum zahrnoval určení optimální polohy elektrod na hlavě pro zajištění přístupu proudu ke strukturám produkujícím endorfiny a screeningových testů pro výběr optimálních parametrů pulzního proudu pro aktivaci těchto struktur. Následně, selektivní aktivační účinek na cílové struktury v mozku byl potvrzen různými způsoby mapování neuronů a významného zvýšení hladiny endorfinů v mozku, mozkomíšním moku a krve. Identifikovaný fenomén selektivní aktivace ochranných mechanismů mozku byl zaregistrován jako vědecký objev ( 237, priorita 1996). Tento objev získal medaili laureátu Nobelovy ceny Kapitzy - "Autor vědeckého objevu" Výsledky experimentálních studií a pozitivní výsledky prvních klinických testů, byly pozorovány a shrnuty v roce 1987 v 36
3 zprávách vědecko-praktické konference "Nová metoda trans kraniální anestezie." Tyto výsledky umožnily začít sériovou výrobu přístrojů trans kraniální elektro stimulace (TES), jejichž terapeutické použití se pojmenovalo TES-terapie. O praktickém použití TES-terapie je ke konci roku 2013 uděláno a obhájeno 133 disertačních prací na titul PhD. «Vědecký výzkum metody a zařízení pro transkraniální elektrostimulace obranných mechanismů mozku a jejich zavedení do lékařské praxe» získal ocenění vlády Ruské federace v oblasti vědy a techniky za rok 2004 Grand Prix II. Mezinárodního kongresu vynálezců, Thajsko, 2009. Za nejlepší vynález. Hlavní zdravotní účinky transkraniální elektrostimulace Je prokázáno, že při použití přístroje transkraniální elektrostimulace, po 10-15 minutách od začátku relace je zesíleno uvolňování endorfinů, jejíchž koncentrace v mozku, v mozkomíšním moku a v krvi se výrazně zvyšuje. To je důvod proč se při použití TES-terapie eliminuje bolest, aktivuje se imunitní systém, což pomáhá bojovat proti rakovinným buňkám, a zlepšuje se celkový zdravotní stav, nálada a kvalita života pacientů. 40 Zvýšení koncentrace β-endorfinu v krevní plazmě 35 30 25 20 15 10 5 0 Do léčby 15. minuta procedury 30. minuta procedury 5 minut po 30 minut po 1 hodina po 12 hodin po 24 hodiny po
4 Kontraindikace - Epilepsie, křečové stavy. - Akutní poranění a nádory mozku, infekce centrálního nervového systému, hydrocefalus. - Akutní duševní poruchy, schizofrenie. - Hypertenzní krize, arteriální hypertenze III stupně. - Fibrilace síní. - Hydrocephalus. - Tyreotoxikóza. - Poškození kůže v oblasti elektrod. - Implantované elektrostimulátory. - Věk pod 5 let. Hlavní účinky TES-terapie u pacientů s nádorovým onemocněním: Eliminuje akutní a chronické onkologické bolesti. Zpomaluje růst nádorů různých lokalit (prokázano v expirimentech). Zlepšuje účinnost protinádorové chemoterapie. Zlepšuje celkový zdravotní stav, náladu a kvalitu života pacientů s nádorovým onemocněním. Onkostatický účinek TES-terapie byl prokázan v experimentu na krysách, protože na lidech obdobné testovaní není povoleno. Nicméně, eliminace bolesti, zvýšení účinnosti protinádorové chemoterapie a zlepšení kvality života jsou široce prozkoumané i u pacientů s nádorovým onemocněním. Níže uvedené souhrné tabulky s daty a výzkumy.
5 Léčba chronických bolestí u pacientů s onkoligickým onemocněním Počet Stabilní výsledek Mírný výsledek Negativní Lokalizace nádoru pozorování (2 měsíce a více) (1-3 týdnů) výsledek Mléčná žláza 376 282 (75%) 62 (16%) 32 (9%) Děloha s adnexy 237 148 (62%) 62 (26%) 27 (12%) Tlusté střevo a konečník 182 91 (50%) 51 (28%) 40 (22%) Plíce a mediastinum 97 73 (75%) 15 (16%) 9 (9%) Žalůdek a jícen 76 66 (87%) 6 (8%) 4 (5%) Ústní dutina, maxilofaciální a hltan Ledviny,močový měchýř, prostata Ostatní lokalizace nádoru a fantomové bolesti 56 49 (87%) 5 (10%) 2 (3%) 34 16 (47%) 9 (27%) 9 (26%) 22 18 (82%) 2 (8%) 2 (10%) Celkem 1080 743 (68,8%) 212 (19,6%) 125 (11,6%) Onkostatický účinek TES-terapie v experimentu s transplantovaným hepatomem Experiment byl prováděn na 16 krysách. K transplantací se používal hepatom kmene G-27, který je hepatocelulárním adenokarcinomem mírného stupně diferenciace. Suspenze nádorových buněk v objemu 0,5 ml (počet buněk 108 ml) byla transplantována subkutánně do boku těla krys. Zvířata s transplantovaným nádorem byla rozdělena do 2 skupin. V první skupině se procedury TES-terapie provaděly ve standardním režimu, dvě hodiny po transplantací hepatomu a potom dvakrát týdně po dobu dvou týdnů. V druhé skupině, která sloužila jako kontrolní, se po transplantaci simulovaly podmínky provadění procedur TES-terapie ve stejném časovém režimu. Protinádorový
6 účinek TES-terapie se hodnotil podle snížení hmotnosti nádoru, vyjádřený jako procentuální podíl od hmotnosti nádoru zvířat kontrolní skupiny ve stejných časových bodech. Hmotnost nádoru byla vypočtena podle vzorce: Hnádoru = 0,5 * A * B2, kde A je délka nádoru, B je šířka nádoru. Dynamiky růstu nádoru se pozorovala po dobu 30 dnů, kdy hepatom G-27 byl první fáze exponenciálního růstu, vyznačující se stabilním růstem nádoru. Na 30. den pozorování byla zvířata usmrcena. Vyšetřovali se makro- a mikrometrické prepáraty nádorů. Části nádorové tkáně byly fixovány v 10% roztoku formalínu, vložené do parafínu a byly připraveny skrojení o tloušťku 5-10 mkm, které se barvily hematoksilin-eosinem pro zkoumaní. Statistická analýza výsledků experimentů byla provedena pomocí metody variáční statistiky (t-testu Studenta). Za spolehlivé se povážovály rozdíly při p <0,05. Dynamika růstu hepatomu G-27 znázorněná na obrázku 1. Během 30 dnů byl pozorován exponenciální růst nádoru, což odpovídá údajům v literatuře. Absolutní růst hmotnosti nádorů v experimentální a kontrolní skupině v odpovídajících dnech pozorování je statisticky výrazně odlišný. Onkostatický účinek TES-terapie je obzvláště dobře vidět na grafu (Obrázek 1). Za zmínku stojí další fakt: po 19 dnech sledování relativní velikost nádoru u stimulovaných zvířat se zvýšila ze 4,4% na 15,5%. Při tom jsou jako by dvě plošiny v dynamice těchto relativních hodnot na úrovni 6-7% (11.,14.,19. dny) a na úrovni 15% (24., 29. dny). Může to byt kvůli tomu, že se TES-terapie v 1. skupině prováděla pouze během prvních dvou týdnů po transplantaci. Mělo by však být zdůrazněno, že onkostatický účinek přetrvával i po ukončení kúry. Zajímavé je, že krysy experimentální skupiny ve srovnání s kontrolní byly aktivnější, měly lepší srst, jedli více potravin a vody, což svědčí o lepším celkovém zdravotním stavu. Onkostatický účinek TES-terapie byl jasně patrný i při porovnání mikroprepáratů hepatomů G-27 kontrolních (skupina 2) a stimulováných (skupina 1) zvířat. Nádory v kontrolní skupině byly větší a měly heterogenní strukturu. Některé oblasti byly představeny kompaktními strukturami metaplazovaného hepatocelulárního epitelu s buňkami, které měly velké bazofilní jádro s tenkým okrajem cytoplazmy. V jiných oblastech žlázové struktury byly méně kompaktní, měly ložiska nekrózy a velké mezery, jejich buňky byly větší a s většími jaderami a velikostí cytoplazmy.
7 Nádory v experimentální skupině byly malé. Na histologických preparátech se struktura skládala z nepřetržité oblasti nekrózy, v některých oblastech byly označeny pouze malé komplexy přežívších nádorových buňek, ale bez zachování žlázové struktury. Spolu s oblastmi nekrózy bylo také rozrůstání pojivové tkáně. Tak, pouze malou čast nádoru tvořily maligní buňky, zatímco větší část se skládála z nekrotických hmot a pojivové tkáně. Uvedené mikroskopické snímky ukazují, že účinek TES-terapie je spíše onkocidní než onkostatický. Výsledky získané v této studii ukazují, že TES-terapie aktivně inhibuje růst nádorových buněk. Nicméně, podle dříve udělaných vyzkumů, TES-terapie nemá žádný vliv na funkční stav normálních buňek. Inhibiční účinek TES-terapie a endorfinů na růst nádorů byl prokázán řadou autorů. Protinádorové účinky se realizují pomocí cytotoxických vlastností NK-buněk aktivovaných endorfiny a za účastí cytokinů. Schopnost aktivovat NK-buňky má i TES-terapie. Tak je prokázano, že TES-terapie má očividný onkostatický a onkocidný účinek. Obrázek 1. Dynamika růstu hepatomu u zvířat skupiny 1 (kontrolní) a skupiny 2 (TES-terapie). 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 11 14 19 24 29 skupina 1 skupina 2 Legenda: osa Y hmotnost nádoru v miligramech, osa X počet dnů po transplantaci.