Etiologia astrocytoma – przyczyny powstania gwiaździaka

Astrocytoma, znany również jako gwiaździak, to nowotwór mózgu powstający z komórek astrocytów – gwiaździstych komórek glejowych, które wspierają i odżywiają neurony¹. Mimo intensywnych badań naukowych, etiologia astrocytoma pozostaje w dużej mierze niewyjaśniona, a większość przypadków występuje sporadycznie, bez możliwej do zidentyfikowania przyczyny²³.

Mechanizm powstawania gwiaździaka wiąże się z zaburzeniami w normalnym cyklu życia komórek astrocytów. W zdrowych komórkach DNA zawiera instrukcje kontrolujące wzrost, podział i śmierć komórkową. W przypadku astrocytoma dochodzi do mutacji DNA, które powodują niekontrolowany wzrost i podział komórek¹. Te zmienione komórki tracą zdolność do właściwego umierania w odpowiednim czasie, co prowadzi do nagromadzenia się nadmiaru komórek i powstania guza¹.

Czynniki genetyczne w etiologii astrocytoma

Mutacje genetyczne odgrywają kluczową rolę w powstawaniu gwiaździaka. Badania wykazały, że w komórkach nowotworowych dochodzi do zmian w specyficznych genach kontrolujących cykl komórkowy, apoptozę i naprawę DNA⁴. Najczęstsze mutacje dotyczą genów TP53, IDH1/2 i ATRX, które są szczególnie charakterystyczne dla astrocytoma niskiego i wysokiego stopnia⁵. W przypadku glejaka wielopostaciowego (stopień 4) często obserwuje się amplifikację genu EGFR oraz utratę funkcji genu PTEN⁵.

Szczególnie istotne są mutacje genu p53, które występują u około dwóch trzecich pacjentów z astrocytoma niskiego stopnia⁶⁷. Gen p53 pełni funkcję „strażnika genomu”, kontrolując prawidłowy cykl komórkowy i inicjując proces apoptozy w przypadku wykrycia uszkodzeń DNA. Mutacje w tym genie prowadzą do utraty kontroli nad wzrostem komórkowym.

Współczesne badania genomowe zidentyfikowały również znaczenie mutacji w genie IDH1, która odgrywa kluczową rolę w rozwoju astrocytoma niskiego stopnia⁸. Ta mutacja powoduje produkcję specyficznej substancji chemicznej 2-HG, która gromadzi się w zdrowych astrocytach i z czasem wywołuje nieprawidłowe zmiany komórkowe prowadzące do powstania nowotworu⁸.

Zespoły genetyczne zwiększające ryzyko

Choć większość przypadków astrocytoma ma charakter sporadyczny, istnieją rzadkie zespoły genetyczne, które znacząco zwiększają ryzyko rozwoju tego nowotworu Zobacz więcej: Zespoły genetyczne zwiększające ryzyko astrocytoma. Najważniejsze z nich to zespół Li-Fraumeni, neurofibromatoza typu 1, stwardnienie guzowate oraz zespół Turcota²³.

Zespół Li-Fraumeni wynika z mutacji w genie supresorowym p53 i charakteryzuje się wczesnym wystąpieniem wielu nowotworów, w tym raka piersi, nowotworów kości, białaczek i astrocytoma³. Dziewięćdziesiąt procent osób z tym zespołem prawdopodobnie zachoruje na jeden lub więcej nowotworów w ciągu swojego życia⁹.

Neurofibromatoza typu 1 (NF1) spowodowana jest mutacją genu supresorowego NF1 i prowadzi do wczesnego wystąpienia astrocytoma, nowotworów nerwów obwodowych oraz charakterystycznych zmian skórnych³. Szczególnie silny związek istnieje między NF1 a astrocytoma piloidalnym – nawet do 20% pacjentów z NF1 rozwija ten typ nowotworu, najczęściej w obrębie drogi wzrokowej¹⁰.

Czynniki środowiskowe

Spośród czynników środowiskowych jedynym naukowo potwierdzonym czynnikiem ryzyka jest ekspozycja na promieniowanie jonizujące¹¹¹². Szczególnie narażone są osoby, które w dzieciństwie otrzymywały radioterapię w obszarze głowy i szyi, na przykład w leczeniu białaczki lub innych nowotworów mózgu Zobacz więcej: Promieniowanie jonizujące jako przyczyna astrocytoma.

Dzieci poddane profilaktycznej radioterapii z powodu ostrej białaczki limfoblastycznej mogą mieć nawet 22-krotnie zwiększone ryzyko rozwoju nowotworów ośrodkowego układu nerwowego, w tym astrocytoma, w ciągu około 5-10 lat po ekspozycji⁸¹³. Radioterapia gruczolaków przysadki zwiększa ryzyko rozwoju glejaków 16-krotnie¹³.

Ważne jest to, że okres między ekspozycją na promieniowanie a wystąpieniem astrocytoma może wynosić nawet 20-30 lat¹⁴. Inne formy promieniowania, takie jak te pochodzące z linii wysokiego napięcia, telefonów komórkowych czy kuchenek mikrofalowych, nie zostały powiązane ze zwiększonym ryzykiem rozwoju glejaków¹⁵.

Inne potencjalne czynniki ryzyka

Badania epidemiologiczne sugerują możliwy związek między astrocytoma a niektórymi innymi czynnikami, choć dowody nie są jeszcze ostateczne. Do potencjalnych czynników ryzyka zalicza się ekspozycję zawodową na niektóre substancje chemiczne, takie jak związki petrochemiczne, formaldehyd czy chlorek winylu⁴¹⁶.

Niektóre badania wskazują również na możliwy związek z długotrwałą ekspozycją na pola elektromagnetyczne oraz pestycydy i herbicydy⁴. Istnieją również niepotwierdzone podejrzenia, że ekspozycja na Agent Orange podczas wojny w Wietnamie mogła być odpowiedzialna za opóźnione wystąpienie astrocytoma u weteranów¹⁴.

Czynniki demograficzne i biologiczne

Astrocytoma może wystąpić w każdym wieku, ale różne typy mają różne charakterystyki demograficzne. Astrocytoma piloidalne częściej występuje u dzieci i młodych dorosłych, podczas gdy glejak wielopostaciowy jest bardziej powszechny u dorosłych¹⁷. Statystyki pokazują, że mężczyźni są nieco częściej dotknięci tym nowotworem niż kobiety¹²¹⁸.

Badania wykazały również różnice etniczne w występowaniu astrocytoma. Najwyższe wskaźniki zachorowania obserwuje się wśród osób rasy białej nielatynoskiej, szczególnie w krajach z dużym odsetkiem ludności pochodzenia europejskiego¹⁸.

Znaczenie historii rodzinnej

Chociaż większość przypadków astrocytoma nie ma charakteru dziedzicznego, około 5-10% pacjentów z glejami ma historię rodzinną nowotworów mózgu⁶. Posiadanie krewnego pierwszego stopnia z glejak podwaja ryzyko rozwoju tego typu nowotworu⁶. Współczesne badania genomowe zidentyfikowały 25 loci genetycznych związanych ze zwiększonym ryzykiem rozwoju glejaków⁶.

Współczesne rozumienie etiologii

Obecne badania wskazują, że rozwój astrocytoma jest prawdopodobnie wynikiem złożonej interakcji między czynnikami genetycznymi a środowiskowymi. Model wieloetapowy sugeruje, że nowotwór powstaje w wyniku akumulacji wielu mutacji genetycznych występujących w czasie, a nie z powodu pojedynczego zdarzenia¹⁹.

Zaburzenia w normalnych procesach komórkowych, takich jak regulacja cyklu komórkowego i mechanizmy naprawy DNA, przyczyniają się do wzrostu nowotworu¹²¹⁷. Współczesne badania koncentrują się również na roli układu immunologicznego i przewlekłego stanu zapalnego w ośrodkowym układzie nerwowym jako potencjalnych czynników przyczyniających się do rozwoju astrocytoma²⁰.

Pomimo postępów w zrozumieniu molekularnych podstaw astrocytoma, dla większości pacjentów przyczyna pozostaje nieznana. Ważne jest podkreślenie, że w obecnym stanie wiedzy nie istnieją skuteczne metody prewencji tego nowotworu, a pacjenci i ich rodziny nie powinni obwiniać się za jego wystąpienie²¹.