عندما ينتشر السرطان من موضعه الأصلي إلى الدماغ، يُسمّى ذلك ورمًا نقيليًا دماغيًا. ويتضمن ذلك انفصال الخلايا السرطانية، وانتقالها عبر الجسم، ثم العثور بطريقة ما على سبيل للاستقرار والنمو في الدماغ. إنها مضاعفة خطيرة يمكن أن تحدث مع أنواع عديدة من السرطان، وفهم كيفية حدوثها يُعد خطوة كبيرة نحو إيجاد طرق أفضل للتعامل معها.
سنتناول رحلة هذه الخلايا ولماذا يكون الدماغ أحيانًا هدفًا لها.
حقائق أساسية
تغادر الخلايا السرطانية الورم الأصلي، وتدخل مجرى الدم، وتنتقل إلى الدماغ.
يجب على الخلايا الورمية المتداولة أن تجد طرقًا للبقاء على قيد الحياة أمام دفاعات الجسم والعبور عبر الحاجز الدموي الدماغي.
يمكن أن تكون بيئة الدماغ مرحِّبة بشكل مفاجئ ببعض الخلايا السرطانية، مما يساعدها على تكوين أورام جديدة.
بعض أنواع السرطان، مثل سرطان الرئة والثدي والميلانوما، أكثر عرضة للانتشار إلى الدماغ.
يساعد فهم فكرة 'البذرة والتربة' في تفسير سبب تفضيل بعض السرطانات للدماغ.
تلعب جزيئات الالتصاق دورًا في مساعدة الخلايا السرطانية على الالتصاق بنسيج الدماغ.
يستخدم الأطباء التصوير، وأحيانًا العلاج الإشعاعي، لمراقبة النقائل الدماغية أو علاجها.
يجري استكشاف طرق جديدة مثل الخزعات السائلة للكشف عن النقائل الدماغية والتنبؤ بها بشكل مبكر.
تفكيك الآلية الخلوية للانبثاث
الخطوة 1: الإفلات من الورم الأولي والدخول إلى مجرى الدم
أولًا، تحتاج الخلايا السرطانية إلى الانفصال عن الورم الرئيسي. وغالبًا ما يتضمن ذلك تكسير النسيج المحيط.
يمكن لإنزيمات مثل الميتالوبروتينازات المصفوفية (MMPs) المساعدة عبر تحطيم المصفوفة خارج الخلوية، وهي أشبه بالهيكل الداعم الذي يربط الخلايا معًا. وبمجرد أن تُحدث الخلايا ثقبًا، تحتاج إلى الدخول إلى وعاء دموي أو وعاء لمفاوي. وتسمى هذه العملية بالاختراق الوعائي.
يصبح ذلك أسهل على الخلايا السرطانية إذا كان الورم الأولي يحتوي على الكثير من الأوعية الدموية الجديدة المتسربة، وهو أمر شائع في السرطانات سريعة النمو. إن قدرة الخلايا السرطانية على غزو هذه الأوعية والانتقال إليها تُعد خطوة مبكرة أساسية في الانبثاث.
الخطوة 2: الإفلات من الجهاز المناعي أثناء التنقل
بمجرد دخولها إلى مجرى الدم أو الأوعية اللمفاوية، تكون الخلايا السرطانية في بيئة غريبة. وقد صُمم الجهاز المناعي في الجسم لاكتشاف الغزاة الأجانب وتدميرهم، بما في ذلك الخلايا السرطانية المارقة.
ومع ذلك، طورت الخلايا السرطانية طرقًا للاختباء أو للرد. فقد تتخلص بعض الخلايا السرطانية من أجزاء من نفسها أو تتكتل معًا، مما يجعلها أقل وضوحًا للخلايا المناعية.
وقد تنتج أخرى حتى مواد تثبط الاستجابة المناعية. إنها معركة صعبة، ولا ينجو من هذه المرحلة فعليًا إلا جزء صغير من الخلايا السرطانية التي تدخل الدورة الدموية.
الخطوة 3: تحدي عبور الحاجز الدموي الدماغي
إذا كانت الخلايا السرطانية ستنتشر إلى الدماغ، فإنها تواجه حاجزًا صعبًا بشكل خاص: الحاجز الدموي الدماغي (BBB). وهو طبقة عالية الانتقائية من الخلايا تحمي الدماغ من المواد الضارة في الدم.
ولكي تدخل الخلايا السرطانية إلى الدماغ، عليها أن تجد طريقة لعبور هذا الحاجز أو الالتفاف حوله. وقد يتضمن ذلك إتلاف الحاجز الدموي الدماغي، أو خداع الخلايا التي تكوّنه، أو العثور على نقاط ضعف.
كما قد تنتج بعض الخلايا السرطانية عوامل تساعدها على تفكيك الحاجز الدموي الدماغي، مثل بعض الإنزيمات. ويُعد تجاوز الحاجز الدموي الدماغي بنجاح عقبة رئيسية أمام انبثاث الدماغ.
لماذا ينتشر السرطان إلى الدماغ وفقًا لفرضية «البذرة والتربة»؟
كيف يمكن للبيئة المجهرية الفريدة في الدماغ أن تغذي الخلايا السرطانية
إذن، لماذا يقرر السرطان أحيانًا أن يستقر في الدماغ؟ الأمر ليس عشوائيًا.
علماء الأعصاب لديهم مفهوم يسمى فرضية «البذرة والتربة»، ويساعد هذا في تفسير الأمر. تخيل الخلايا السرطانية على أنها «بذور» وأجزاء الجسم المختلفة على أنها «تربة».
لكي تنمو البذرة، تحتاج إلى نوع مناسب من التربة. ويمكن للدماغ، ببيئته شديدة الخصوصية، أن يكون تربة جيدة بشكل مدهش لبعض بذور السرطان.
ما الذي يجعل الدماغ مميزًا إلى هذا الحد؟ بدايةً، إنه محمي بالحاجز الدموي الدماغي (BBB). هذا الحاجز يشبه نظام أمان للدماغ، إذ يتحكم بما يدخل إلى الأوعية الدموية وما يخرج منها. وبينما يمنع الأشياء الضارة من الدخول، فإنه قد يجعل أيضًا من الصعب على أدوية مكافحة السرطان الوصول إلى أي خلايا سرطانية تنجح في الدخول.
كما أن الدماغ، بخلاف كثير من الأنسجة الأخرى، لا يملك جهازًا لمفاويًا، وهو وسيلة أخرى يستخدمها الجسم عادةً للتخلص من الفضلات والخلايا الغريبة. وقد يؤدي غياب التصريف هذا إلى خلق بيئة مستقرة تستطيع فيها الخلايا السرطانية البقاء والنمو.
كما أن سائل الدماغ مختلف أيضًا. فهو يحتوي على تركيز عالٍ من بعض المواد، مثل الكلوريد، وهو ما قد لا يكون مثاليًا لكل أنواع الخلايا السرطانية. ومع ذلك، بالنسبة للخلايا السرطانية التي تنشأ من أنسجة تشبه خلايا الدماغ، مثل بعض سرطانات الرئة أو الميلانوما، قد تكون هذه البيئة مرحبة جدًا بها.
يكاد الأمر يشبه تأثير «التوجه إلى الموطن»، حيث تنجذب الخلايا ذات الأصول المتشابهة إلى بعضها بعضًا. هذا المزيج الفريد من الحماية، والتركيب المختلف للسوائل، والانجذاب الخلوي المحتمل يجعل الدماغ هدفًا مميزًا للانبثاث.
ما دور جزيئات الالتصاق في مساعدة الخلايا السرطانية على الالتصاق بنسيج الدماغ؟
عندما تنتقل الخلايا السرطانية عبر مجرى الدم، فإنها تحتاج في النهاية إلى التوقف والارتباط بنسيج الدماغ لتبدأ بالنمو. وهنا تدخل جزيئات خاصة إلى المشهد.
تخيلها مثل قطع فيلكرو صغيرة على سطح الخلايا السرطانية وجدران الأوعية الدموية في الدماغ. وتسمى هذه الجزيئات جزيئات الالتصاق.
تساعد هذه الجزيئات الخلايا السرطانية على الالتصاق بالخلايا المبطنة للأوعية الدموية في الدماغ. وبمجرد أن تلتصق، يمكن للخلية السرطانية أن تبدأ عملية الانضغاط عبر جدار الوعاء الدموي إلى نسيج الدماغ نفسه.
تملك أنواع مختلفة من الخلايا السرطانية «رقع فيلكرو» مختلفة، وبعضها أفضل بكثير في الالتصاق بـ«أسطح الفيلكرو» المحددة الموجودة في الأوعية الدموية الدماغية مقارنةً بغيرها. وهذا الالتصاق الانتقائي سبب رئيسي لكون بعض السرطانات أكثر ميلًا للانتشار إلى الدماغ.
كيف تستولي الخلايا السرطانية المنتشرة على العناصر الغذائية الخاصة بالدماغ للبقاء والتكاثر؟
بمجرد أن تتمكن الخلايا السرطانية من الوصول إلى الدماغ والالتصاق به، تحتاج إلى النمو والتكاثر. ولكي تفعل ذلك، تحتاج إلى الغذاء – أي العناصر الغذائية.
الدماغ عضو شديد النشاط ويحصل باستمرار على إمداد من عناصر غذائية محددة تُنقل عبر أوعيته الدموية. والخلايا السرطانية المنتشرة ذكية جدًا؛ إذ يمكنها أن تتعلم الاستفادة من هذه الموارد الخاصة بالدماغ.
فعلى سبيل المثال، تشير بعض الأبحاث إلى أن الخلايا السرطانية يمكنها الاستفادة من المسارات التي تساعد عادةً خلايا الدماغ على أداء وظائفها. وقد تشجع أيضًا نمو أوعية دموية جديدة داخل ورم الدماغ (وهي عملية تُسمى تكوّن الأوعية) لضمان حصولها على إمداد ثابت بكل ما تحتاج إليه.
ما السرطانات الأكثر احتمالًا لتكوين «بذور» في الدماغ؟
لا تنتشر جميع السرطانات إلى الدماغ بالمعدل نفسه. فبعض أنواع الأورام الأولية لديها ميل أكبر لتطوير انبثاثات دماغية.
لماذا يُعد سرطان الرئة سببًا رئيسيًا للانبثاثات الدماغية؟
يُعد سرطان الرئة، ولا سيما سرطان الرئة ذو الخلايا غير الصغيرة (NSCLC)، سببًا رئيسيًا للانبثاثات الدماغية لدى البالغين.
تسهم عدة عوامل في ذلك. فخلايا سرطان الرئة غالبًا ما تدخل مجرى الدم في مرحلة مبكرة من تطورها. والرئتان غنيتان بالأوعية الدموية، مما يجعل من الأسهل على الخلايا السرطانية أن تجد طريقها إلى الدورة الدموية.
وبمجرد دخولها إلى مجرى الدم، قد تمتلك هذه الخلايا خصائص تساعدها على التنقل في الجسم والعبور في النهاية عبر الحاجز الدموي الدماغي. كما أن ارتفاع معدل الإصابة بسرطان الرئة عمومًا يعني وجود عدد أكبر من المرضى الذين قد تتطور لديهم الانبثاثات الدماغية.
كيف تؤثر الأنماط الفرعية لسرطان الثدي في خطر الانبثاث الدماغي؟
يُعد سرطان الثدي مصدرًا شائعًا آخر للانبثاثات الدماغية، خاصة لدى النساء. ويمكن أن يختلف خطر إصابة الدماغ ومدى احتمالها بدرجة كبيرة تبعًا للنمط الفرعي لسرطان الثدي.
فعلى سبيل المثال، ارتبط سرطان الثدي الإيجابي لـ HER2 تاريخيًا بارتفاع خطر الانبثاثات الدماغية مقارنةً بالأنماط الفرعية الأخرى. كما يشكل سرطان الثدي الثلاثي السلبي (TNBC) تحديًا كبيرًا أيضًا، إذ يميل إلى أن يكون أكثر عدوانية ويملك خيارات علاجية موجهة أقل، مما قد يؤدي أحيانًا إلى ارتفاع معدل انتشاره إلى الدماغ.
وتلعب الخصائص الجزيئية الخاصة بكل نمط فرعي دورًا في قدرته على الغزو والانتقال والاستيطان في الدماغ.
لماذا للميلانوما ألفة عالية للجهاز العصبي المركزي؟
تُعرف الميلانوما، وهي نوع من سرطان الجلد، بطبيعتها العدوانية وبميلها إلى الانتشار إلى الدماغ. ويبدو أن خلايا الميلانوما تمتلك ألفة خاصة للجهاز العصبي المركزي.
وقد يرجع ذلك جزئيًا إلى أصول تطورية مشتركة؛ فالخلايا الميلانينية (الخلايا التي تنشأ منها الميلانوما) وبعض خلايا الدماغ تنحدر من أنسجة جنينية متشابهة. وقد يمنح هذا الأصل المشترك خلايا الميلانوما أفضلية في التكيف مع البيئة المجهرية للدماغ.
كما تسهم قدرة خلايا الميلانوما على التهرب من الاستجابات المناعية وقدرتها على تحفيز نمو الأوعية الدموية داخل الدماغ في قدرتها على الانبثاث.
هل يمكننا التنبؤ بالانبثاثات الدماغية أو اعتراضها؟
ما دور التصوير المراقِب للمرضى المصابين بسرطانات عالية الخطورة؟
إن معرفة ما إذا كان السرطان قد انتشر إلى الدماغ قبل ظهور الأعراض أمر مهم جدًا، خاصةً لبعض أنواع السرطان المعروفة بكثرة وصولها إليه.
غالبًا ما يستخدم الأطباء فحوصات التصوير لمتابعة المرضى الذين لديهم احتمال أعلى لتطوير انبثاثات دماغية. ويُعد التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)، خصوصًا مع مادة تباين مثل الغادولينيوم، الطريقة المفضلة. وهو ممتاز في كشف حتى البقع الصغيرة جدًا في الدماغ التي قد تفوتها الفحوص الأخرى.
وأحيانًا قد يستخدم الأطباء التصوير المقطعي المحوسب (CT)، لكن الرنين المغناطيسي يكون عمومًا أكثر حساسية في اكتشاف هذه الأورام الثانوية. ويعتمد تواتر هذه الفحوص على نوع السرطان، ومدى تقدمه، وعوامل فردية أخرى تخص المريض.
إن المراقبة المنتظمة تتيح الكشف المبكر، مما قد يؤدي إلى علاج أسرع ونتائج أفضل محتملة لـ صحة الدماغ لدى المريض.
ما هو التشعيع القحفي الوقائي (PCI) ومتى يُستخدم؟
التشعيع القحفي الوقائي، أو PCI، هو علاج تُوجَّه فيه الأشعة إلى الدماغ بأكمله. ويُستخدم لمحاولة قتل أي خلايا سرطانية دقيقة قد تكون انتشرت إلى الدماغ ولكن لا يمكن رؤيتها بعد في الفحوصات.
يُنظر عادةً في هذا النهج لبعض السرطانات التي لديها احتمال مرتفع للانتشار إلى الدماغ، حتى إن لم يكن هناك دليل على ذلك وقت العلاج الأولي. فعلى سبيل المثال، استُخدم في بعض حالات سرطان الرئة صغير الخلايا.
ويتضمن قرار استخدام PCI موازنة الفوائد المحتملة لمنع الانبثاثات الدماغية مقابل مخاطر الآثار الجانبية الناتجة عن الإشعاع. وهو ليس علاجًا قياسيًا لجميع السرطانات، ويُنظر في استخدامه بعناية بحسب نوع السرطان ومرحلته.
كيف يتطور البحث في الخزعات السائلة والواسمات الحيوية التنبؤية؟
يعكف العلماء دائمًا على البحث عن طرق جديدة للكشف المبكر عن السرطان أو التنبؤ بمن هم الأكثر عرضة للخطر.
أحد المجالات المثيرة هو الخزعات السائلة. فبدلًا من أخذ عينة نسيجية، يمكن للأطباء البحث عن قطع صغيرة من الحمض النووي السرطاني أو الخلايا التي تطفو في الدم أو سوائل الجسم الأخرى، مثل السائل الدماغي الشوكي. وقد يشير العثور على هذه الأجزاء من المادة السرطانية إلى أن السرطان قد انتشر، وربما حتى إلى الدماغ، قبل أن يسبب أعراضًا ملحوظة.
كما يدرس الباحثون أيضًا علامات محددة تُسمى واسمات حيوية في الدم أو نسيج الورم قد تشير إلى خطر أعلى للانبثاث الدماغي. والأمل هو أن تساعد هذه الاختبارات يومًا ما الأطباء في تحديد المرضى مرتفعي الخطورة الذين قد يستفيدون من المراقبة الأوثق أو العلاجات الوقائية، أو حتى في توجيه استراتيجيات علاج أكثر تخصيصًا لـ سرطان الدماغ.
ما التوقعات المستقبلية لأبحاث وعلاج الانبثاث الدماغي؟
إذن، لقد تحدثنا عن كيفية مغادرة الخلايا السرطانية لموضعها الأصلي، وانتقالها عبر الجسم، وتمكنها من الاستقرار في الدماغ. إنها رحلة معقدة، وبصراحة، من الصعب جدًا إيقافها.
ويُعد الحاجز الدموي الدماغي عقبة رئيسية، وحتى عندما تتخطاه العلاجات، تكون بيئة الدماغ صعبة على الخلايا السرطانية وعلى معالجتنا لها. وفي الوقت الحالي، تكون العلاجات أفضل عندما تكون هناك بؤر قليلة، لكن عندما تكون كثيرة، أو عندما ينتشر السرطان بطرق أخرى داخل الدماغ، يظل التدبير صعبًا جدًا.
لا يزال هناك الكثير مما لا نعرفه عن سبب وكيفية تشكل الانبثاثات الدماغية ونموها. ولا بد من مزيد من البحث في هذه العمليات، ولا سيما كيفية تفاعل الخلايا السرطانية مع الدماغ نفسه. وقد يؤدي ذلك إلى طرق جديدة لاكتشافه مبكرًا وعلاجات أفضل تنجح فعليًا مع عدد أكبر من الناس.
المراجع
المعاهد الوطنية للصحة. (2019، 1 أكتوبر). كيف تخترق الحويصلات السرطانية الحاجز الدموي الدماغي. https://www.nih.gov/news-events/nih-research-matters/how-cancer-vesicles-breach-blood-brain-barrier
الأسئلة الشائعة
ما هو بالضبط الانبثاث الدماغي؟
الانبثاث الدماغي هو عندما تنتقل الخلايا السرطانية التي بدأت في جزء آخر من الجسم عبر مجرى الدم وتنمو لتصبح ورمًا جديدًا في الدماغ. إنه أشبه بانتشار «بذور» السرطان إلى حديقة جديدة.
كيف تصل الخلايا السرطانية من الورم الأصلي إلى الدماغ؟
أولًا، تنفصل الخلايا السرطانية عن الورم الرئيسي. ثم تجد طريقًا إلى الأوعية الدموية القريبة. وبمجرد دخولها الدم، تنتقل في أنحاء الجسم إلى أن ينجح بعضها في الالتصاق بالدماغ.
ما هو الحاجز الدموي الدماغي، ولماذا هو مهم؟
تخيل الحاجز الدموي الدماغي كحارس أمن صارم جدًا لدماغك. إنه طبقة من خلايا خاصة تتحكم بعناية فيما يمكن أن يمر من الدم إلى الدماغ. وهذا يحمي الدماغ من الأشياء الضارة، لكنه يجعل أيضًا من الصعب على الخلايا السرطانية الدخول.
كيف تتمكن الخلايا السرطانية من تجاوز الحاجز الدموي الدماغي؟
بعض الخلايا السرطانية ذكية جدًا. لديها حيل خاصة للمرور عبر الحاجز الدموي الدماغي، مثل العثور على فتحات صغيرة أو حتى خداع خلايا الحاجز للسماح لها بالمرور. إنه تحدٍ صعب، لكن بعض الخلايا السرطانية مهيأة لتجاوزه.
لماذا ينتشر السرطان أحيانًا إلى الدماغ أكثر من أماكن أخرى؟
لدى العلماء فكرة «البذرة والتربة». فـ«البذرة» هي الخلية السرطانية، و«التربة» هي البيئة التي تحط فيها. ويمتلك الدماغ بيئة فريدة تكون، بالنسبة لبعض أنواع «بذور» السرطان، مرحبة جدًا وتساعدها على النمو.
ما الذي يجعل الدماغ مكانًا جيدًا لنمو بعض الخلايا السرطانية؟
يحتوي الدماغ على عناصر غذائية وإشارات محددة يمكن لبعض الخلايا السرطانية استخدامها للبقاء والتكاثر. كما أن الجزيئات الخاصة على سطح الخلايا السرطانية يمكن أن تساعدها على الالتصاق بأنسجة الدماغ، مثل الفيلكرو.
ما أنواع السرطان الأكثر احتمالًا للانتشار إلى الدماغ؟
السرطانات مثل سرطان الرئة وسرطان الثدي والميلانوما أكثر احتمالًا لتكوين انبثاثات دماغية. وذلك لأن خلاياها تملك فرصة أفضل للبقاء خلال الرحلة والنمو في بيئة الدماغ.
هل يمكن للأطباء اكتشاف الانبثاثات الدماغية مبكرًا؟
يستخدم الأطباء فحوصات التصوير، مثل التصوير بالرنين المغناطيسي، للبحث عن الانبثاثات الدماغية، خاصة لدى الأشخاص المصابين بسرطانات معروفة بانتشارها إلى الدماغ. وهذا يساعدهم في العثور على الأورام عندما تكون صغيرة.
هل من الممكن إيقاف انتشار السرطان إلى الدماغ؟
على الرغم من أنه من الصعب جدًا منعه تمامًا، فإن الأطباء يعملون على طرق لاعتراض الخلايا السرطانية أو جعل بيئة الدماغ أقل ترحيبًا بها. ويُعد الاكتشاف المبكر والعلاجات الجديدة مفتاحًا لتحسين النتائج.
إيموتيف هي رائدة في تكنولوجيا الأعصاب تساعد في تقدم أبحاث علوم الأعصاب من خلال أدوات بيانات EEG وبيانات الدماغ المتاحة.
Emotiv
