#PAGE_PARAMS# #ADS_HEAD_SCRIPTS# #MICRODATA#

Stres a nádory hlavy a krku: význam stanovenia variability srdcovej frekvencie


Stress and head and neck tumors: the importance of determining heart rate variability

Knowledge, mainly gained in the last two decades, has provided a better understanding of the mechanisms and pathways through which the nervous system, and thus stress, influences processes related to cancer initiation and progression. Neurobiological research on cancer has not only increased the knowledge of the aetiopathogenesis of the tumour process, but also has laid the foundation for the introduction of new therapeutic methods in oncology based on the modulation of the transmission of signals between the nervous system andtumour tissue. It also has been found that monitoring the activity of components of the autonomic nervous system can be used not only to determine the degree of stress in a given patient, but also to assess the prognosis of his or her oncological disease. One of the effective methods to monitor the flexibility and balance of the autonomic nervous system components and indirectly the level of stress in cancer patients is the determination of heart rate variability (HRV). The validity of the use of this method in oncology is indicated by the findings that patients with higher HRV values show longer survival compared to patients with lower HRV values. The aim of this text is to review the current knowledge regarding the impact of stress on head and neck cancer and to outline the possibilities of using HRV determination as a prognostic marker in these patients. The potential use of methods aimed at increasing HRV and their potential use in the management of patients with head and neck tumours are also discussed.

Keywords:

Norepinephrine – Sympathetic nervous system – cortisol – epinephrine – adrenal medulla – hypothalamo-pituitary-adrenal axis


Autoři: H. Hajdúová 1;  M. Tedla 1;  B. Mravec 2,3
Působiště autorů: Klinika otorinolaryngológie a chirurgie hlavy a krku LF UK a UN Bratislava 1;  Fyziologický ústav, Lekárska fakulta UK v Bratislave 2;  Ústav experimentálnej endokrinológie, Biomedicínske centrum SAV, Bratislava 3
Vyšlo v časopise: Otorinolaryngol Foniatr, 74, 2025, No. 1, pp. 43-51.
Kategorie: Původní práce
doi: https://doi.org/10.48095/ccorl202543

Souhrn

Poznatky, získané hlavne v posledných dvoch desaťročiach, umožnili lepšie porozumieť mechanizmom a dráham, prostredníctvom ktorých nervový systém, a tým aj stres, ovplyvňuje procesy súvisiace so vznikom a progresiou nádorových chorôb. Neurobiologický výskum nádorových chorôb pritom nie len rozšíril poznanie etiopatogenézy nádorového procesu, ale vytvoril podklady aj pre zavedenie nových terapeutických metód v onkológii, založených na modulácii prenosu signálov medzi nervovým systémom a nádorovým tkanivom. Bolo tiež zistené, že monitorovanie aktivity zložiek autonómneho nervového systému je možné využiť nie len na určenie miery stresu u daného pacienta, ale aj na posúdenie prognózy jeho onkologickej choroby. Jednu z efektívnych metód, umožňujúcich sledovanie flexibility a rovnováhy pôsobenia zložiek autonómneho nervového systému a nepriamo aj miery stresu u onkologických pacientov, predstavuje určovanie variability srdcovej frekvencie (HRV). Na opodstatnenosť využitia tejto metódy v onkológii poukazujú aj zistenia, že pacienti s vyššími hodnotami HRV vykazujú dlhšie prežívanie v porovnaní s pacientmi, u ktorých sú hodnoty HRV nižšie. Zámerom tohto textu je priblížiť súčasné poznatky týkajúce sa vplyvu stresu na nádory hlavy a krku a načrtnúť možnosti využitia stanovenia HRV ako prognostického markera u týchto pacientov. Diskutované sú aj možnosti využitia metód, ktoré sú zamerané na zvýšenie HRV a ich prípadné využitie v liečbe pacientov s nádormi hlavy a krku.

Klíčová slova:

adrenalín – kortizol – noradrenalin – sympatikový nervový systém – dreň nadobličiek – hypotalamo-hypofýzo-adrenokortikálna os

Úvod

Celosvetovo predstavujú nádory hlavy a krku približne 4,6 % zo všetkých novodiagnostikovaných nádorov [1]. Až 90 % nádorov v oblasti ústnej dutiny, hltana a hrtana pritom podľa histopatologickej klasifikácie predstavuje skvamocelulárny karcinóm [2, 3]. Podobne ako aj pri iných typoch nádorov, aj samotná diagnóza nádoru hlavy a krku predstavuje pre pacienta zdroj intenzívneho stresu. Pritom tento typ nádoru, v dôsledku svojej lokalizácie, patrí medzi jeden z najviac traumatizujúcich typov nádorov. Oblasť hlavy a krku je totiž významnou súčasťou osobnostnej identity, a preto narušenie týchto štruktúr, či už v dôsledku rastu nádoru alebo ako následok samotnej terapie, spôsobuje ťažkosti pri sociálnych interakciách a znižuje celkovú kvalitu života. Pritom samotná terapia je často mutilujúca, nakoľko mení fyzický vzhľad pacienta, narúša jeho schopnosť komunikovať, prehĺtať či dýchať [4].

Vyššie uvedené faktory sa u pacientov s nádormi hlavy a krku môžu podieľať nielen na intenzívnej, ale aj dlhodobej aktivácii stresovej reakcie. Experimentálne a klinické štúdie pritom relatívne konzistentne dokladajú, že mediátory neuroendokrinnej stresovej reakcie pôsobia stimulačne na nádorový proces. Naviac, tieto mediátory obmedzujú účinnosť štandardnej protinádorovej liečby [5, 6]. Stres, ktorý vzniká v dôsledku progresie nádoru hlavy a krku, tak môže na nádorový rast pôsobiť stimulačne, čím vzniká bludný kruh, zhoršujúci prognózu onkologického pacienta. Naopak, metódy obmedzujúce pôsobenie stresu nielen zvyšujú kvalitu života onkologických pacientov, ale môžu tiež znížiť rekurenciu nádorovej choroby a zlepšiť prežívanie onkologických pacientov [7].

Vzhľadom na nepriaznivé pôsobenie stresu na nádorový proces vyvstáva potreba identifikovať onkologických pacientov so zvýšenou mierou stresu a aplikovať u nich postupy zamerané na redukciu aktivity neuroendokrinnej stresovej reakcie. Na určovanie miery stresu je pritom možné využiť viacero metód, ako sú biochemické stanovenie mediátorov stresovej reakcie v krvi, slinách alebo moči. K dispozícii sú ale aj neinvazívne metódy, ktorých výhodou je fakt, že je ich možné používať aj opakovane a u pacienta nevyvolávajú žiadnu nadmernú záťaž. Jedna z týchto neinvazívnych metód je založená na detekcii variability srdcovej frekvencie. Ide o ľahko uskutočniteľnú, časovo, personálne a finančne nenáročnú metódu, ktorú je možné použiť v podstate u každého pacienta, a to aj opakovane.

 

Stresová reakcia

Stresová reakcia predstavuje evolučne konzervovanú reakciu, ktorá umožňuje jedincovi prekonať pôsobenie ohrozujúcich faktorov alebo situácií (stresorov). Táto reakcia, ktorej aktivácia je v určitých situáciách nevyhnutná pre prežitie jedinca, môže ale mať, ak je intenzívna a dlhodobo aktivovaná, na činnosť organizmu naopak nepriaznivý, až poškodzujúci účinok. Výsledný efekt tak závisí od dĺžky a intenzity stresovej reakcie, ako aj od charakteristík organizmu (vek, výživa, odolnosť a iné) [8].

Stresory v organizme aktivujú neuroendokrinnú a behaviorálnu stresovú reakciu. Neuroendokrinná reakcia je pritom podmienená aktiváciou dvoch systémov, a to sympatikoadrenálnym systémom a hypotalamo-hypofýzo-adrenokortikálnou (HPA) osou (obr. 1). Oba tieto systémy sú aktivované prostredníctvom mozgových štruktúr, z ktorých prominentné postavenie majú jadrá hypotalamu, najmä nucleus paraventicularis hypothalami [4, 9–11].

Prvý systém neuroendokrinnej stresovej reakcie predstavuje sympatikoadrenálny systém (SAS). Tento pozostáva zo sympatikových nervov, ktoré uvoľňujú z varikozít v inervovaných tkanivách noradrenalín, a z drene nadobličiek, ktorá uvoľňuje do cirkulácie adrenalín a v menšej miere noradrenalín. Tieto katecholamíny sa viažu na aa b-adrenergné receptory buniek cieľových tkanív. Okrem vplyvu na činnosť buniek hladkých svalov, myokardu, tukového tkaniva, endokrinných a exokrinných žliaz, ovplyvňujú katecholamíny, aj imunitné bunky a mikroprostredie kostnej drene [4, 10].

Druhý systém neuroendokrinnej stresovej reakcie je tvorený viacerými navzájom komunikujúcimi štruktúrami. Hypotalamus v dôsledku pôsobenia stresorov produkuje hormón uvoľňujúci kortikotropín (CRH), ktorý zvyšuje uvoľňovanie adrenokortikotropného hormónu (ACTH) z adenohypofýzy. ACTH následne stimuluje vyplavovanie kortizolu z kôry nadobličky. Kortizol počas stresovej reakcie udržiava dostatočné plazmatické hladiny glukózy, ale vykazuje aj účinky na iné bunky. Príkladom je jeho imunomodulačný vplyv na imunitné bunky [4, 12].

 

Stres a nádorový proces

Ako bolo uvedené vyššie, mediátory neuroendokrinnej stresovej reakcie (adrenalín, noradrenalín a kortizol) umožňujú organizmu zvládnuť pôsobenie stresorov. Údaje získané hlavne v posledných dvoch desaťročiach ale preukázali, že tieto mediátory okrem iného pôsobia v podstate aj na všetky základné črty nádorových chorôb. Stres takto môže ovplyvňovať procesy spojené ako s iniciáciou nádorovej choroby, tak aj s jej progresiou (obr. 1) [5].

Zatiaľ čo účinky kortizolu na nádorový proces varírujú a významnou mierou závisia od typu nádorovej choroby, stimulačný vplyv katecholamínov na vznik a progresiu nádorových chorôb je zdokumentovaný relatívne konzistentne. Katecholamíny vykazujú na nádorový proces stimulačný vplyv viacerými mechanizmami. Tak napríklad väzbou na adrenergické receptory môžu vyvolávať mutácie v DNA [13, 14], aktivovať onkogény [15, 16], indukovať zápal podporujúci nádorový proces [17], inhibovať protinádorovú imunitu [18], priamo stimulovať proliferáciu nádorových buniek [19–21], brániť nádorovým bunkám v indukcii apoptózy [22, 23], potencovať ako neoangiogenézu [24, 25], tak aj novotvorbu a prestavbu lymfatických ciev v nádorovom tkanive [26], zvyšovať aktivitu matrixových metalloproteináz [27, 28] a stimulovať mobilitu nádorových buniek [29], a tým aj vznik metastáz [30, 31]. Uvedené účinky katecholamínov sú pritom sprostredkované prevažne aktiváciou b-adrenergických receptorov, hlavne b2 podtypu. Dokladajú to aj zistenia z predklinických a klinických štúdií, v rámci ktorých bolo preukázané, že intervencie obmedzujúce alebo zabraňujúce aktivácii týchto receptorov, napríklad podanie b-blokátorov, inhibovali vznik a progresiu celého spektra experimentálnych a ľudských nádorov [32–37].

Obr. 1. Schematické znázornenie dráh sprostredkúvajúcich vplyv stresu na nádor hlavy a krku. A) Procesy súvisiace so vznikom a progresiou nádoru môžu byť ovplyvnené noradrenalínom (1) uvoľnením zo sympatikových nervov inervujúcich nádorové tkanivo, adrenalínom a noradrenalínom (2) uvoľneným z drene nadobličiek a kortizolom (3), uvoľneným z kôry nadobličiek. B) Sympatiková inervácia nádorového tkaniva sprostredkúva priamy vplyv stresu na mikroprostredie nádoru. Okrem toho môžu nádorový proces ovplyvňovať aj parasympatikové a senzitívne nervy. C) Procesy súvisiace s transformáciou a proliferáciou nádorových buniek ovplyvňuje noradrenalín, adrenalín a kortizol prostredníctvom viacerých intracelulárnych dráh. Schematic representation of the pathways mediating the eff ect of stress on head and neck cancer. A) Processes related to tumor initiation and progression can be infl uenced by norepinephrine (1) released from sympathetic nerves innervating tumor tissue, adrenaline and norepinephrine (2) released from the adrenal medulla, and cortisol (3) released from the adrenal cortex. B) Sympathetic innervation of tumor tissue mediates the direct eff ect of stress on the tumor microenvironment. In addition, parasympathetic and sensory nerves may also infl uence the tumor process. C) Processes related to tumor cell transformation and proliferation are infl uenced by norepinephrine, epinephrine, and cortisol via multiple intracellular pathways.
Schematické znázornenie dráh sprostredkúvajúcich vplyv stresu na nádor hlavy a krku.
A) Procesy súvisiace so vznikom a progresiou nádoru môžu byť ovplyvnené noradrenalínom (1) uvoľnením zo sympatikových
nervov inervujúcich nádorové tkanivo, adrenalínom a noradrenalínom (2) uvoľneným z drene nadobličiek a kortizolom
(3), uvoľneným z kôry nadobličiek.
B) Sympatiková inervácia nádorového tkaniva sprostredkúva priamy vplyv stresu na mikroprostredie nádoru. Okrem
toho môžu nádorový proces ovplyvňovať aj parasympatikové a senzitívne nervy.
C) Procesy súvisiace s transformáciou a proliferáciou nádorových buniek ovplyvňuje noradrenalín, adrenalín a kortizol
prostredníctvom viacerých intracelulárnych dráh.
Schematic representation of the pathways mediating the eff ect of stress on head and neck cancer.
A) Processes related to tumor initiation and progression can be infl uenced by norepinephrine (1) released from sympathetic
nerves innervating tumor tissue, adrenaline and norepinephrine (2) released from the adrenal medulla, and cortisol (3)
released from the adrenal cortex.
B) Sympathetic innervation of tumor tissue mediates the direct eff ect of stress on the tumor microenvironment. In addition,
parasympathetic and sensory nerves may also infl uence the tumor process.
C) Processes related to tumor cell transformation and proliferation are infl uenced by norepinephrine, epinephrine, and cortisol
via multiple intracellular pathways.

 

Stres a nádory hlavy a krku

Neurobiologický výskum sa zameriava na skúmanie vplyvu stresu na rôzne typy nádorov. Aj keď najpodrobnejšie je popísaný vplyv stresu na nádory prsníka, kolorekta, pankreasu, prostaty a pľúc, viaceré práce sa zaoberali aj skúmaním mechanizmov a dráh súvisiacich s vplyvom mediátorov stresovej reakcie na nádory hlavy a krku.

Tak napr. Shang et al. [38] skúmali mieru expresie b2-adrenergických receptorov bunkami orálneho skvamocelulárneho karcinómu. Zistili, že ich expresia korelovala s prítomnosťou metastáz do regionálnych lymfatických uzlín, s veľkosťou nádorovej hmoty a štádiom choroby. Xie et al. zasa na zvieracích modeloch skúmali následky chronického stresu na nádor ústnej dutiny. Zistili, že vplyvom pôsobenia chronického stresu sa nádory u zvierat zväčšili, zvýšila sa expresia VEGF, zvýšila sa koncentrácia katecholamínov a kortizolu v plazme a stres podporoval aj invazívny rast buniek orálneho karcinómu. Xie et al. [40] tiež porovnávali koncentráciu katecholamínov a glukokortikoidov v periférnej krvi u pacientov s benígnym nádorom ústnej dutiny a u pacientov s malígnym nádorom v rovnakej lokalizácii. Zistili, že koncentrácia katecholamínov a glukokortikoidov bola zvýšená v skupine pacientov s karcinómom v porovnaní s pacientmi s benígnou léziou. Taktiež pacienti s malígnymi nádormi v I. a II. štádiu ochorenia vykazovali nižšie koncentrácie adrenalínu v porovnaní s pacientmi v III. a IV. štádiu. Bastos et al. [41] zasa skúmali hladinu plazmatického a slinného kortizolu u pacientov s nádorom ústnej dutiny, orofaryngeálnym kacinómom, pacientov s leukoplakiou v ústnej dutine a u pacientov bez nádorovej choroby. Zistili, že pacienti s orálnym skvamocelulárnym karcinómom vykazovali vyššie hladiny plazmatického aj slinného kortizolu v porovnaní s ostatnými skupinami pacientov.

Kwon et al. [42] skúmali expresiu adrenergických receptorov a vplyv podania noradrenalínu na štyri bunkové línie nádorov hlavy a krku, pričom zistili, že expresia b2-adrenergických receptorov bola prítomná u väčšiny skúmaných vzoriek. Zistili tiež, že noradrenalín stimuloval viabilitu a proliferáciu buniek všetkých štyroch bunkových línií, pričom tento účinok bol zablokovaný po podaní propranololu. Amit et al. [43] zasa skúmali inerváciu u Trp53 knockout myší, u ktorých indukovali skvamocelulárny karcinóm ústnej dutiny. Zistili, že chýbajúca expresia p53 mala za následok zvýšenú denzitu nervov v tkanive nádorov. Preukázali pritom, že neuróny, ktorých axóny inervovali nádorové tkanivo, boli predominantne adrenergické a vznikli prostredníctvom transdiferenciácie senzorických neurónov na adrenergické. Lopes-Santos et al. [44] skúmali spojitosť medzi expresiou adrenergických receptorov a génu, ktorý kóduje transportér noradrenalínu. Zistili, že zvýšená expresia génov pre b2-adrenergické receptory a transportér noradrenalínu stimulovala proliferáciu, adhéziu, invazívnosť a angiogenézu buniek skvamocelulárneho karcinómu hlavy a krku. Zenga et al. [45] zasa skúmali vplyv chronického stresu (sociálna izolácia) na rast subkutánneho nádoru hlavy a krku u NSG-SGM3 myší. Zistili, že chronický stres potencoval nádorový rast a metastázovanie do pľúc a zvýšil infiltráciu tkaniva nádoru CD4+ T bunkami. Zhang et al. [46] skúmali expresiu b-adrenergických receptorov v skvamocelulárnom karcinóme ústnej dutiny. Okrem toho skúmali aj vplyv blokády b2-adrenergických receptorov na proliferáciu tohto karcinómu. Zistili, že v tkanivách a bunkách skvamocelulárneho karcinómu ústnej dutiny boli vo zvýšenej miere exprimované ako b1-, tak aj b2-adrenergické receptory. Pozorovali tiež, že aplikácia antagonistov b-adrenergických receptorov (propranolol alebo ICI-118,551) výrazne inhibovala proliferáciu, invazívnosť a metastázovanie buniek skvamocelulárneho karcinómu ústnej dutiny v in vitro podmienkach. Podobne, aplikácia ICI-118,551 tiež signifikantne redukovala veľkosť nádoru a signifikantne predĺžila prežívanie myší s ortotopickým skvamocelulárnym karcinómom ústnej dutiny. V rámci ďalších analýz zistili, že b2-adrenergická signalizácia ovplyvnila 19 signalizačných dráh.

Vyššie uvedené nálezy relatívne konzistentne dokumentujú stimulačný vplyv sympatikoadrenálneho systému na nádory hlavy a krku. Niektoré z nálezov poukazujú aj na možný stimulačný vplyv kortizolu.

 

Variabilita srdcovej frekvencie

Mieru stresu je možné u jedinca posúdiť prostredníctvom viacerých metód, ktoré možno rozdeliť napríklad na invazívne a neinvazívne. Výhodou invazívnych metód je možnosť precízne charakterizovať aktivitu sympatikoadrenálneho systému a HPA osi na základe stanovenia plazmatických hladín adrenalínu, noradrenalínu a kortizolu. Nevýhodou je ale potreba odberu krvi, ktorý sa musí uskutočniť bezstresovou metódou, t. j. odberom pomocou zavedenej kanyly. Medzi neinvazívne metódy patrí napríklad posúdenie miery stresu na základe dotazníkov (psychologické dotazníky napr. STRAIN), určenie variability srdcovej frekvencie (HRV), kožnej vodivosti alebo stanovenie biologických markerov stresu vo vzorkách slín [47–49]. V súčasnosti je asi najpoužívanejšia metóda stanovenia HRV, pričom na neinvazívne posúdenie aktivity a flexibility autonómneho nervového systému sa využíva určenie viacerých parametrov HRV (tab. 1). HRV pritom odráža fluktuácie v dĺžke intervalov medzi nasledujúcimi srdcovými údermi. Najčastejšie sa určuje z EKG záznamu a odráža meniace sa trvanie úseku medzi dvoma nasledujúcimi RR hrotmi [50, 51].

Tab. 1. Prehľad vybraných parametrov HRV (upravené podľa [50]). Overview of selected HRV parameters(adapted from [50]).
Prehľad vybraných parametrov HRV (upravené podľa [50]). Overview of selected HRV parameters(adapted from [50]).

Vo všeobecnosti je možné konštatovať, že v biologických systémoch je variabilita žiaduca a je znakom dobre fungujúcich regulačných mechanizmov. Podobne je to aj so srdcovým rytmom. Srdcový rytmus pritom reaguje na viaceré environmentálne a fyziologické faktory, ako sú dýchanie, spánok, prežívanie emócií, metabolické poruchy, ako aj na psychologický stres. Nízka variabilita srdcovej frekvencie, t. j. málo sa meniace časové úseky medzi údermi srdca, je znakom zmenenej, narušenej autonómnej regulácie, flexibility a rovnováhy. Určovanie HRV je preto vhodná metóda nielen na hodnotenie aktivity autonómneho nervového systému, ale nepriamo aj na hodnotenie aktuálnej miery stresu u daného jedinca. Výsledky meraní je ale potrebné interpretovať vždy v kontexte. Výsledky meraní totiž môžu byť ovplyvnené rôznymi ochoreniami, aktuálnym fyzickým stavom, individuálnym životným štýlom a ďalšími faktormi [9]. Metóda určovania HRV v súčasnosti slúži na hodnotenie fyzickej kondície, zdravia, flexibility organizmu, ale využíva sa aj v biofeedback cvičeniach [52, 53].

So skúmaním prognostickej hodnoty HRV sa pôvodne začalo u pacientov s kardiovaskulárnymi chorobami. V súčasnosti sa skúma využitie HRV ako prognostického markera pri celom spektre chorôb, medzi ktoré patria aj nádorové choroby. Dostupné údaje pritom poukazujú na to, že zatiaľ čo znížená HRV predstavuje nepriaznivý prognostický faktor, naopak, zvýšená HRV poukazuje na lepšiu prognózu.

V rámci viacerých klinických štúdií sa skúmali parametre HRV aj u onkologických pacientov. Tak napr. Zhou et al. [54] zistili, že celkové prežívanie pacientov s nádorovou chorobou, ktorí vykazovali vyššie hodnoty HRV, bolo dlhšie ako u pacientov s nižšími hodnotami HRV. Guo et al. [55] zasa skúmali vzťah medzi hodnotami HRV a celkovým prežívaním onkologických pacientov pomocou 24-hodinového merania EKG, pričom zistili, že pacienti, ktorí mali hodnoty SDNN menšie ako 70 ms, vykazovali nižšie celkové prežívanie, ako pacienti s SDNN vyšším ako 70 ms. Bijoor et al. [56] vo svojej štúdii skúmali hodnoty HRV (rMSSD – root mean square of successive differences) v skupine pacientov a rôznymi typmi nádorov, medzi nimi aj s nádormi hlavy a krku, pričom výsledky porovnávali so zdravou kontrolnou skupinou. Zistili, že hodnoty HRV boli signifikantne nižšie u pacientov s nádorovou chorobou v porovnaní so zdravou kontrolnou skupinou, pričom pacienti v pokročilom štádiu nádorovej choroby vykazovali nižšie hodnoty v porovnaní s pacientmi v počiatočných štádiách.

Vyššie uvedené nálezy poukazujú na to, že hodnoty HRV vykazujú určitý prognostický potenciál a teda, že stanovenie parametrov HRV môže slúžiť ako prognostický marker aj u onkologických pacientov, a to aj u pacientov s nádormi hlavy a krku. Ak je znížená hodnota HRV nepriaznivým faktorom, potom možno predpokladať, že metódy zvyšujúce HRV môžu mať u onkologických pacientov prospešný účinok. Na platnosť tohto predpokladu poukazuje aj zistenie, že pacienti s nádorom hrubého čreva, ktorí využili metódu HRV-biofeedback zameranú na zvýšenie HRV vykazovali nižšie hodnoty onkomarkera karcinoembryonálneho antigénu, ako pacienti, ktorí túto metódu nepoužívali [57].

Tab. 2. Schematické znázornenie v súčasnosti prebiehajúcej observačnej štúdie (A), ako aj plánovanej longitudinálnej (B) a intervenčnej štúdie (C)V rámci intervenčnej štúdie bude možné u pacientov s nádormi hlavy a krku okrem metódy HRV-biofeedback využiť aj ďalšie metódy zamerané na redukciu stresu. Schematic representation of the currently ongoing observational study (A) as well as the planned longitudinal (B) and interventional study (C). In the intervention study, in addition to the HRV-biofeedback method, other stress-reduction methods will be available for patients with head and neck cancer.
Schematické znázornenie v súčasnosti prebiehajúcej observačnej štúdie (A), ako aj plánovanej longitudinálnej (B) a intervenčnej štúdie (C)V rámci intervenčnej štúdie bude možné u pacientov s nádormi hlavy a krku okrem metódy
HRV-biofeedback využiť aj ďalšie metódy zamerané na redukciu stresu.
Schematic representation of the currently ongoing observational study (A) as well as the planned longitudinal (B) and
interventional study (C). In the intervention study, in addition to the HRV-biofeedback method, other stress-reduction
methods will be available for patients with head and neck cancer.

 

Ďalšie smerovanie výskumu

V posledných rokoch bolo publikovaných viacero štúdií, ktoré boli zamerané na komplexnú onkologickú starostlivosť. Jedným z faktorov, ktorému sa v rámci týchto štúdií venovala zvýšená pozornosť, bolo pôsobenie stresu na nádorový proces. Je to aj dôsledkom neurobiologického výskumu nádorových chorôb, ktorý umožnil podrobnejšie charakterizovať mechanizmy a dráhy, prostredníctvom ktorých stres pôsobí stimulačne na vznik a hlavne na progresiu nádorových chorôb [58, 59]. Tento výskum tiež preukázal, že intervencie, postupy a metódy, ktoré obmedzujú pôsobenie stresu a mediátorov neuroendokrinnej stresovej reakcie na organizmus, nielen že zvyšujú kvalitu života onkologických pacientov, ale v určitých prípadoch tiež obmedzujú relaps choroby a zvyšujú účinnosť protinádorovej liečby, čím predlžujú prežívanie týchto pacientov. Príkladom týchto intervencií sú rôzne relaxačné metódy (joga, meditácia, dychové cvičenia), psychoterapia, alebo farmaká blokujúce vplyv mediátorov stresovej reakcie (napr. b-blokátory, ako je propranolol). Viaceré štúdie tiež poukazujú na potenciál metódy HRV-biofeedback, ktorá s využitím prístroja zobrazujúceho aktuálnu hodnotu HRV umožňuje uskutočňovať cvičenia zamerané na zvýšenie HRV (viď napríklad prístroj Inner Balance, HearthMath).

V rámci našej štúdie, ktorú realizujeme na Klinike ORL a chirurgie hlavy a krku LF UK a UN Bratislava, sa zameriavame na určovanie miery stresu u pacientov s nádormi hlavy a krku, a to pomocou rôznych metód, medzi inými aj meraním variability srdcovej frekvencie. Výsledky, získané v tejto observačnej štúdii plánujeme v budúcnosti použiť jednak pri skúmaní využitia HRV ako markera prežívania týchto pacientov, a tiež aj pri skúmaní vplyvu zvýšenia HRV pomocou metódy HRV-biofeedback u našich pacientov s nádormi hlavy a krku na ich prežívanie. V súčasnosti prebiehajúca observačná štúdia, okrem toho, že bude východiskom longitudinálnej štúdie, nám umožní tiež určiť, ktorí pacienti vykazujú vysokú mieru stresu, a teda, ktorí sú najvhodnejší na aplikáciu intervencie zameranej na zvýšenie HRV (obr. 2). V rámci štúdie sme zatiaľ preukázali, že neinvazívne určovanie miery stresu u pacientov s nádormi hlavy a krku je v podmienkach klinického pracoviska realizovateľné, pričom prvotné údaje sa v súčasnosti vyhodnocujú. Do štúdie sú zaraďovaní pacienti so suspektným hrtanovým nálezom, ktorí podstupujú diagnostický výkon, alebo pacienti so známou malignitou v oblasti hrtana (T1–T4), ktorí podstupujú primárny chirurgický výkon. Meranie sa uskutočňuje vždy predoperačne, v pokojových podmienkach. Zo štúdie sú vyradení pacienti s iným onkologickým ochorením v anamnéze, ale aj pacienti, ktorí podstúpili chirurgickú alebo nechirurgickú onkologickú liečbu, keďže tieto faktory by mohli významne ovplyvniť výsledky našich meraní. Cieľový počet pacientov, ktorí budú zaradení do štúdie, je 70–100. Ako kontrolná skupina, budú slúžiť zdraví pacienti, t. j. pacienti bez nádorového ochorenia v anamnéze a pacienti s benígnym hrtanovým nálezom, ktorí boli v rámci štúdie testovaní v rovnakých podmienkach ako súbor onkologických pacientov. V súbore pacientov medzi najčastejšie komorbidity patria kardiovaskulárne ochorenia. Mnohé z nich ako supraventrikulárna tachykardia, poruchy sinoatriálneho uzla, srdcové zlyhanie (NYHA III–IV) ovplyvňujú HRV v zmysle zníženia jej hodnôt. Ako samotné ochorenie, tak aj medikamentózna liečba ovplyvňuje hodnoty HRV. Medzi lieky s najvýraznejším účinkom na parametre variability srdcovej frekvencie patria betablokátory. Rozlišujú sa dva typy týchto farmák, selektívne, ktoré pôsobia prostredníctvom b1 receptorov, a preto ovplyvňujú činnosť srdcového svalstva, kde sú tieto receptory primárne exprimované, a neselektívne, ktoré pôsobia väzbou na b1 a b2 receptory, čím ale ovplyvňujú aj ďalšie orgány a tkanivá, ako sú obličky, svalovina ciev a pľúca. Medzi neselektívne betablokátory patrí napríklad propranolol, medzi selektívne metoprolol, bisoprolol a iné [60, 61]. Z hľadiska nádorových chorôb je významným fakt, že viaceré štúdie z posledných desaťročí preukázali protinádorové pôsobenie propranololu, ako výsledok blokády b2 adrenergických receptorov [62]. Podľa Zhang et al. propranolol indukuje apoptózu nádorových buniek, podľa Liao et al. zasa inhibuje proliferáciu nádorových buniek [63, 64].

 

Záver

Psychosociálny stres vykazuje na ľudský organizmus komplexné pôsobenie, pričom okrem pozitívnych účinkov môže mať aj viaceré negatívne vplyvy. Tieto negatívne vplyvy sa týkajú aj nádorového procesu. Ako bolo zistené vo viacerých štúdiách, publikovaných hlavne v posledných rokoch, chronicky pôsobiaci stres vykazuje stimulačný vplyv na rast rôznych typov nádorov. Vzhľadom na to, že nádory v oblasti hlavy a krku patria medzi najviac traumatizujúce nádory, je možné predpokladať, že u pacientov s týmto typom nádorov bude prítomná aj pomerne vysoká miera stresu. To môže predstavovať faktor, ktorý pôsobí stimulačne na nádorový proces, čím vzniká bludný kruh. V prípade, že je tento predpoklad správny, čo sa snažíme určiť aj v rámci našej klinickej štúdie, potom prerušenie toho bludného kruhu môže mať výrazný pozitívny vplyv na kvalitu života aj prognózu pacientov s nádormi hlavy a krku.

Jednou z metód, ako určiť neinvazívne mieru stresu u pacientov s nádormi hlavy a krku, predstavuje stanovenie hodnôt HRV. Samotné hodnoty HRV pritom môžu predstavovať nielen prognostický marker, ale aj terapeutický cieľ, keďže viaceré štúdie poukazujú na to, že vyššie hodnoty HRV predikujú u onkologických pacientov dlhšie prežívanie. Na zvýšenie hodnôt HRV je pritom možné použiť relatívne jednoducho aplikovateľnú metódu HRV-biofeedback, využiteľnú ako v klinickom, tak aj v domácom prostredí. Posúdenie efektívnosti tejto metódy je zámerom našich budúcich klinických štúdií.

 

Prehlásenie o strete záujmov

Prehlasujem, že v súvislosti s témou, vznikom a publikáciou tohto článku nie som v strete záujmov a vznik ani publikácia článku nebola podporená žiadnou farmaceutickou firmou. Toto prehlásenie sa týka aj všetkých spoluautorov.

 


Zdroje

1. Barsouk A, Aluru JS, Rawla P et al. Epidemiology, Risk Factors, and Prevention of Head and Neck Squamous Cell Carcinoma. Med Sci (Basel) 2023; 11 (2). Doi: 10.3390/medsci11020042.

2. Gormley M, Creaney G, Schache A et al. Reviewing the epidemiology of head and neck cancer: definitions, trends and risk factors. Br Dent J 2022; 233 (9): 780–786. Doi: 10.1038/s41415-022-5166-x.

3. Howren MB, Christensen AJ, Karnell LH et al. Psychological factors associated with head and neck cancer treatment and survivorship: evidence and opportunities for behavioral medicine. J Consult Clin Psychol 2013; 81 (2): 299–317. Doi: 10.1037/a0029940.

4. Iftikhar A, Islam M, Shepherd S et al. Cancer and Stress: Does It Make a Difference to the Patient When These Two Challenges Collide? Cancers (Basel) 2021; 13 (2). Doi: 10.3390/cancers 13020163.

5. Mravec B. Neurobiology of cancer: Definition, historical overview, and clinical implications. Cancer Med 2022; 11 (4): 903–921. Doi: 10.1002/cam4.4488.

6. Eckerling A, Ricon-Becker I, Sorski L et al. Stress and cancer: mechanisms, significance and future directions. Nat Rev Cancer 2021; 21 (12): 767–785. Doi: 10.1038/s41568-021-00395-5.

7. Mravec B, Horvathova L, Hunakova L. Neurobiology of cancer: the role of b-adrenergic receptor signaling in various tumor environments. Int J Mol Sci 2020; 21: 7958. Doi: 10.3390/ijms21217958.

8. McEwen BS. Protection and damage from acute and chronic stress: allostasis and allostatic overload and relevance to the pathophysiology of psychiatric disorders. Ann N Y Acad Sci 2004; 1032: 1–7. Doi: 10.1196/annals.1314.001.

9. Kim HG, Cheon EJ, Bai DS et al. Stress and Heart Rate Variability: A Meta-Analysis and Review of the Literature. Psychiatry Investig 2018; 15 (3): 235–245. Doi: 10.30773/pi.2017.08.17.

10. Chu B, Marwaha K, Sanvictores T et al. Physiology, Stress Reaction. Treasure Island (FL): StatPearls 2024.

11. Ulrich-Lai YM, Herman JP. Neural regulation of endocrine and autonomic stress responses. Nat Rev Neurosci 2009; 10 (6): 397–409. Doi: 10.1038/nrn2647.

12. Mifsud KR, Reul J. Mineralocorticoid and glucocorticoid receptor-mediated control of genomic responses to stress in the brain. Stress 2018; 21 (5): 389–402. Doi: 10.1080/10253890.2018.1456526.

13. Flint MS, Baum A, Chambers WH et al. Induction of DNA damage, alteration of DNA repair and transcriptional activation by stress hormones. Psychoneuroendocrinology 2007; 32 (5): 470–479. Doi: 10.1016/j.psyneuen.2007.02.013.

14. Wrobel LJ, Le Gal FA. Inhibition of human melanoma growth by a non-cardioselective beta-blocker. J Invest Dermatol 2015; 135 (2): 525–531. Doi: 10.1038/jid.2014.373.

15. Armaiz-Pena GN, Allen JK, Cruz A et al. Src activation by beta-adrenoreceptors is a key switch for tumour metastasis. Nat Commun 2013; 4: 1403. Doi: 10.1038/ncomms2413.

16. Shi M, Liu D, Duan H et al. The beta2-adrenergic receptor and Her2 comprise a positive feedback loop in human breast cancer cells. Breast Cancer Res Treat 2011; 125 (2): 351–362. Doi: 10.1007/s10549-010-0822-2.

17. Huan HB, Wen XD, Chen XJ et al. Sympathetic nervous system promotes hepatocarcinogenesis by modulating inflammation through activation of alpha1-adrenergic receptors of Kupffer cells. Brain Behav Immun 2017; 59: 118–134. Doi: 10.1016/j.bbi.2016.08.016.

18. Ben-Eliyahu S, Shakhar G, Page GG et al. Suppression of NK cell activity and of resistance to metastasis by stress: a role for adrenal catecholamines and beta-adrenoceptors. Neuroimmunomodulation 2000; 8 (3): 154–164. Doi: nim08154 [pii].

19. Schuller HM, Cole B. Regulation of cell proliferation by beta-adrenergic receptors in a human lung adenocarcinoma cell line. Carcinogenesis 1989; 10 (9): 1753–1755. Doi: 10.1093/carcin/10.9.1753.

20. Huang XY, Wang HC, Yuan Z et al. Norepinephrine stimulates pancreatic cancer cell proliferation, migration and invasion via beta-adrenergic receptor-dependent activation of P38/MAPK pathway. Hepatogastroenterology 2012; 59 (115): 889-893. Doi: 10.5754/hge11476.

21. Lackovicova L, Banovska L, Bundzikova J et al. Chemical sympathectomy suppresses fibrosarcoma development and improves survival of tumor-bearing rats. Neoplasma 2011; 58 (5): 424–429. Doi: 10.4149/neo_2011_05_424.

22. Horvathova L, Padova A, Tillinger A et al. Sympathectomy reduces tumor weight and affects expression of tumor-related genes in melanoma tissue in the mouse. Stress 2016: 1–19. Doi:

23. Zhi X, Li B, Li Z et al. Adrenergic modulation of AMPKdependent autophagy by chronic stress enhances cell proliferation and survival in gastric cancer. Int J Oncol 2019; 54 (5): 1625–1638. Doi: 10.3892/ijo.2019.4753.

24. Yang EV, Kim SJ, Donovan EL et al. Norepinephrine upregulates VEGF, IL-8, and IL-6 expression in human melanoma tumor cell lines: implications for stress-related enhancement of tumor progression. Brain Behav Immun 2009; 23 (2): 267–275. Doi: 10.1016/j.bbi.2008.10.005.

25. Park SY, Kang JH, Jeong KJ et al. Norepinephrine induces VEGF expression and angiogenesis by a hypoxia-inducible factor-1alpha protein-dependent mechanism. Int J Cancer 2011; 128 (10): 2306–2316. Doi: 10.1002/ijc. 25589.

26. Le CP, Nowell CJ, Kim-Fuchs C et al. Chronic stress in mice remodels lymph vasculature to promote tumour cell dissemination. Nat Commun 2016; 7: 10634. Doi: 10.1038/ncomms10634.

27. Yang EV, Sood AK, Chen M et al. Norepinephrine up-regulates the expression of vascular endothelial growth factor, matrix metalloproteinase (MMP) -2, and MMP-9 in nasopharyngeal carcinoma tumor cells. Cancer Res 2006; 66 (21): 10357–10364. Doi: 10.1158/0008-5472.CAN-06-2496.

28. Sood AK, Bhatty R, Kamat AA et al. Stress hormone-mediated invasion of ovarian cancer cells. Clin Cancer Res 2006; 12 (2): 369–375. Doi: 10.1158/1078-0432.CCR-05-1698.

29. Cole SW, Nagaraja AS, Lutgendorf SK et al. Sympathetic nervous system regulation of the tumour microenvironment. Nat Rev Cancer 2015; 15 (9): 563–572. Doi: 10.1038/nrc3978.

30. Sloan EK, Priceman SJ, Cox BF et al. The sympathetic nervous system induces a metastatic switch in primary breast cancer. Cancer Res 2010; 70 (18): 7042–7052. Doi: 10.1158/0008-5472.CAN-10-0522.

31. Palm D, Lang K, Niggemann B et al. The norepinephrine-driven metastasis development of PC-3 human prostate cancer cells in BALB/c nude mice is inhibited by beta-blockers. Int J Cancer 2006; 118 (11): 2744–2749. Doi: 10.1002/ijc.21723.

32. Tang J, Li Z, Lu L et al. beta-Adrenergic system, a backstage manipulator regulating tumour progression and drug target in cancer therapy. Semin Cancer Biol 2013; 23 (6 Pt B): 533–542. Doi: 10.1016/j.semcancer.2013.08.009.

33. De Giorgi V, Grazzini M, Benemei S et al. Propranolol for Off-label Treatment of Patients With Melanoma: Results From a Cohort Study. JAMA Oncol 2018; 4 (2): e172908. Doi: 10.1001/jamaoncol.2017.2908.

34. Powe DG, Voss MJ, Zanker KS et al. Beta-blocker drug therapy reduces secondary cancer formation in breast cancer and improves cancer specific survival. Oncotarget 2010; 1 (7): 628–638. Doi: 10.18632/oncotarget. 101009.

35. Lemeshow S, Sorensen HT, Phillips G et al. Beta-blockers and survival among Danish patients with malignant melanoma: a population-based cohort study. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2011; 20 (10): 2273–2279. Doi: 10.1158/1055-9965.EPI-11-0249.

36. Spera G, Fresco R, Fung H et al. Beta blockers and improved progression-free survival in patients with advanced HER2 negative breast cancer: a retrospective analysis of the ROSE/TRIO-012 study. Ann Oncol 2017; 28 (8): 1836–1841. Doi: 10.1093/annonc/mdx264.

37. Udumyan R, Montgomery S, Fang F et al. Beta-Blocker Drug Use and Survival among Patients with Pancreatic Adenocarcinoma. Cancer Res 2017; 77 (13): 3700–3707. Doi: 10.1158/0008-5472.CAN-17-0108.

38. Shang ZJ, Liu K, Liang DF. Expression of beta2-adrenergic receptor in oral squamous cell carcinoma. J Oral Pathol Med 2009; 38 (4): 371–376. Doi: 10.1111/j.1600-0714.2008.00691.x.

39. Xie H, Li C, He Y et al. Chronic stress promotes oral cancer growth and angiogenesis with increased circulating catecholamine and glucocorticoid levels in a mouse model. Oral Oncol 2015; 51 (11): 991–997. Doi: 10.1016/j.oraloncology.2015.08.007.

40. Xie H, Li B, Li L et al. Association of increased circulating catecholamine and glucocorticoid levels with risk of psychological problems in oral neoplasm patients. PLoS One 2014; 9 (7): e99179. Doi: 10.1371/journal.pone.0099179.

41. Bastos DB, Sarafim-Silva BAM, Sundefeld M et al. Circulating catecholamines are associated with biobehavioral factors and anxiety symptoms in head and neck cancer patients. PLoS One 2018; 13 (8): e0202515. Doi: 10.1371/journal.pone.0202515.

42. Kwon SY, Chun KJ, Kil HK et al. beta2-adrenergic receptor expression and the effects of norepinephrine and propranolol on various head and neck cancer subtypes. Oncol Lett 2021; 22 (5): 804. Doi: 10.3892/ol.2021.13065.

43. Amit M, Takahashi H, Dragomir MP et al. Loss of p53 drives neuron reprogramming in head and neck cancer. Nature 2020; 578 (7795): 449–454. Doi: 10.1038/s41586-020-1996-3.

44. Lopes-Santos G, Bernabe DG, Miyahara GI et al. Beta-adrenergic pathway activation enhances aggressiveness and inhibits stemness in head and neck cancer. Transl Oncol 2021; 14 (8): 101117. Doi: 10.1016/j.tranon.2021.101117.

45. Zenga J, Awan MJ, Frei A et al. Chronic stress promotes an immunologic inflammatory state and head and neck cancer growth in a humanized murine model. Head Neck 2022; 44 (6): 1324–1334. Doi: 10.1002/hed.27028.

46. Zhang C, Liao X, Ma Z et al. Overexpression of beta-Adrenergic Receptors and the Suppressive Effect of beta (2) -Adrenergic Receptor Blockade in Oral Squamous Cell Carcinoma. J Oral Maxillofac Surg 2020; 78 (10): 1871 e1871–e1823. Doi: 10.1016/j.joms.2020.05.031.

47. DeCaro JA. Beyond catecholamines: Measuring autonomic responses to psychosocial context. Am J Hum Biol 2016; 28 (3): 309–317. Doi: 10.1002/ajhb.22815.

48. Marques AH, Silverman MN, Sternberg EM. Evaluation of stress systems by applying noninvasive methodologies: measurements of neuroimmune biomarkers in the sweat, heart rate variability and salivary cortisol. Neuroimmunomodulation 2010; 17 (3): 205–208. Doi: 10.1159/000258725.

49. Soler NG. Laboratory Evaluation of the Autonomic System. In: Clinical Methods: The History, Physical, and Laboratory Examinations. 3rd edn. Walker HK, Hall WD, Hurst JW (eds). Boston 1990.

50. Shaffer F, Ginsberg JP. An Overview of Heart Rate Variability Metrics and Norms. Front Public Health 2017; 5: 258. Doi: 10.3389/fpubh. 2017.00258.

51. Ernst G. Heart Rate Variability. London: Springer 2013.

52. Sloan RP, Shapiro PA, Bagiella E et al. Effect of mental stress throughout the day on cardiac autonomic control. Biol Psychol 1994; 37 (2): 89–99. Doi: 10.1016/0301-0511 (94) 90024-8.

53. Lehrer PM, Gevirtz R. Heart rate variability biofeedback: how and why does it work? Front Psychol 2014; 5: 756. Doi: 10.3389/fpsyg. 2014.00756.

54. Zhou X, Ma Z, Zhang L et al. Heart rate variability in the prediction of survival in patients with cancer: A systematic review and meta-analysis. J Psychosom Res 2016; 89: 20–25. Doi: 10.1016/j.jpsychores.2016.08.004.

55. Guo Y, Koshy S, Hui D et al. Prognostic Value of Heart Rate Variability in Patients With Cancer. J Clin Neurophysiol 2015; 32 (6): 516–520. Doi: 10.1097/WNP.0000000000000210.

56. Bijoor SN, Subbalakshmi NK, Banerjee S. Influence of cancer and its severity on vagal nerve activity assessed by time domain measures of heart rate variability. RJPBCS 2016; 7 (3): 1215–1220.

57. Gitler A, Vanacker L, De Couck M et al. Neuromodulation Applied to Diseases: The Case of HRV Biofeedback. J Clin Med 2022; 11 (19). Doi: 10.3390/jcm11195927.

58. Mravec B, Tibensky M, Horvathova L. Stress and cancer. Part I: Mechanisms mediating the effect of stressors on cancer. J Neuroimmunol 2020; 346: 577311. Doi: 10.1016/ j.jneuroim.2020.577311.

59. Mravec B, Tibensky M, Horvathova L. Stress and cancer. Part II: Therapeutic implications for oncology. J Neuroimmunol 2020; 346: 577312. Doi: 10.1016/j.jneuroim.2020.577312.

60. Turcu A-M, Ilie AC, Ștefăniu R et al. The impact of heart rate variability monitoring on preventing severe cardiovascular events. Diagnostics 2023; 13 (14): 2382. Doi: 10.3390/ diagnostics13142382.

61. Petersen KK, Andersen HH, Tsukamoto M et al. The effects of propranolol on heart rate variability and quantitative, mechanistic, pain profiling: a randomized placebo-controlled crossover study. Scand J Pain 2018; 18 (3): 479–489. Doi: 10.1515/sjpain-2018-0054.

62. Mravec B. Neurobiology of cancer: role of the nervous system in cancer etiopathogenesis, treatment, and prevention. Berlin: Springer 2024. Doi: 10.1007/978-3-031-68590-3.

63. Zhang D, Ma Q, Shen S et al. Inhibition of pancreatic cancer cell proliferation by propranolol occurs through apoptosis induction: the study of beta-adrenoceptor antagonist‘s anticancer effect in pancreatic cancer cell. Pancreas 2009; 38 (1): 94–100. Doi: 10.1097/MPA.0b013e318184f50c.

64. Liao X, Che X, Zhao W et al. The beta-adrenoceptor antagonist, propranolol, induces human gastric cancer cell apoptosis and cell cycle arrest via inhibiting nuclear factor kappaB signaling. Oncol Rep 2010; 24 (6): 1669–1676. Doi: 10.3892/or_00001032.

Štítky
Audiologie a foniatrie Dětská otorinolaryngologie Otorinolaryngologie
Přihlášení
Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu, se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se

#ADS_BOTTOM_SCRIPTS#