Hipertermia ogólnoustrojowa – podstawy naukowe


(WBH – whole body hyperthermia)

Hipertermia ogólnoustrojowa (całego ciała) jest zabiegiem polegającym na planowym i kontrolowanym zwiększeniu temperatury organizmu w określonym przedziale czasowym (1). Wzrost temperatury ciała powoduje silną aktywację układu odpornościowego oraz swoiste działanie cytotoksyczne na komórki nowotworowe (2). Liczne badania wykazały, iż jest to skuteczna metoda uzupełniająca w leczeniu wielu chorób nowotworowych oraz innych chorób przewlekłych (3-4).

Hipertermia ogólnoustrojowa Wstęp

Pierwsze doniesienia o możliwości wykorzystania hipertermii (przegrzania organizmu) w terapii onkologicznej pojawiły się przy obserwacji remisji choroby nowotworowej pod wypływem gorączki spowodowanej zakażeniem (5-6). Kolejne badania kliniczne nad czynnikami wywołującymi odpowiedź immunologiczną takimi jak: pirogeny, limfokiny czy interferony, wykazały, iż sztuczne wywołanie gorączki wśród pacjentów nowotworowych jest perspektywiczną metodą postępowania terapeutycznego (7-8). Zmiany w działaniu układu odpornościowego wywołane przez hipertermię całego ciała zostały dokładnie opisane. Zauważono m.in. znaczny wzrost całkowitego stężenia leukocytów w przeciągu 24-48 godzin od zabiegu oraz wzrost aktywności limfocytów typu B (9).

Systematyczne badania nad wykorzystaniem hipertermii zarówno lokalnej jak i całego ciała w leczeniu onkologicznym rozpoczęły się około 50 lat temu (10). Obecnie wiadomo, iż jest to bezpieczna metoda postępowania, która znajduje zastosowanie przy wspomagającym leczeniu chorób nowotworowych (11).

Podstawy stosowania hipertermii

Wykorzystanie hipertermii w leczeniu zmian nowotworowych oparte jest na kilku zasadach (12):

  • temperatura poniżej poziomu wywołującego koagulacje tkanek jest cytotoksyczna dla komórek nowotworowych- wraz ze wzrostem temperatury i czasu oddziaływania rośnie cytotoksyczność,
  • mikrokrążenie w tkance nowotworowej jest bardziej podatne na ciepło aniżeli mikrokrążenie zdrowych komórek,
  • ciepło i radiacja wykazują działanie synergistyczne w niszczeniu komórek nowotworowych,
  • ciepło wzmaga efekt cytotoksyczny wielu związków chemioterapeutycznych.

Poznanych jest wiele szlaków, na drodze których ciepło wywołuje efekt cytotoksyczny w komórkach nowotworowych. Wśród poznanych mechanizmów opisano aktywację białek szoku termicznego (HSP – heat schock proteins), zaburzenie procesów błonowych i aktywacje wewnątrzkomórkowych procesów naprawczych (13). Jednakże największe znaczenie kliniczne wykazało łączne stosowanie ciepła z radio- lub chemioterapią (14-15). Jednym z najistotniejszych mechanizmów działania ciepła, które poprawiają wyniki leczenia systemowego bądź radioterapii, jest wzmożona cytotoksyczność wśród komórek hipoksycznych (o małym stężeniu tlenu). Komórki, które charakteryzują się obniżoną perfuzją tkankową wykazują większą oporność na radio- lub chemioterapię, aniżeli komórki o prawidłowej zawartości tlenu i substancji odżywczych (16). Z tego powodu zwiększenie wewnątrztkankowej perfuzji poprzez hipertermię umożliwia zwiększenie wrażliwości komórek na związki cytotoksyczne. Spośród wielu mechanizmów wpływających na wzmożone efekty łącznego działania hipertermii i chemio-, radioterapii do najważniejszych zaliczane są: 1) zwiększenie wewnątrzkomórkowej kumulacji leków przez zwiększony wychwyt, 2) zaburzenia strukturalne enzymów naprawczych komórek nowotworowych, 3) silne oddziaływanie na komórki w fazie replikacji (12).

Hipertermia lokalna i całego ciała

Dobór rodzaju hipertermii zależy w głównej mierze od lokalizacji, wielkości i charakteru zmiany nowotworowej. Największą zaletą stosowania hipertermii całego ciała jest równomierna dystrybucja temperatury w tkankach. Wskazania do stosowania hipertermii całego ciała obejmują rozsiane procesy nowotworowe, które wymagają leczenia systemowego.

Zastosowanie hipertermii całego ciała

Hipertermia ogólnoustrojowa poza onkologią znajduje zastosowanie w leczeniu m.in.[17]:

  • nadciśnienia tętniczego,
  • boreliozy,
  • chorób reumatycznych,
  • fibromialgii,
  • migreny,
  • atopowego zapalenia skóry,
  • astmy oskrzelowej,
  • licznych schorzeń dermatologicznych.

 


Literatura:

1-Robins HIHugander ACohen JD Whole body hyperthermia in the treatment of neoplastic disease. Radiol Clin North Am. 1989 May;27(3):603-10.

2- Vertree RALeeth AGirouard MRoach JDZwischenberger JB. Whole-body hyperthermia: a review of theory, design and application. Perfusion. 2002 Jul;17(4):279-90.

3- Robins HIHugander ACohen JD Whole body hyperthermia in the treatment of neoplastic disease. Radiol Clin North Am. 1989 May;27(3):603-10.

4- Cihoric N et al. Hyperthermia-related clinical trials on cancer treatment within the ClinicalTrials.gov registry. Int J Hyperthermia. 2015 Sep;31(6):609-14.

5- Barlogie, Corry PM, Yip E., et al. Total-body hyperthermia with and without chemotherapy for advanced human neoplasms. Cancer Res 1979; 39:1481–1489.

6- Nauts HC. Historic aspects and future trends. In: OvergaardJ., ed. Hyperthermic Oncology, vol 2. London : Taylor & Francis, 1985; 199–209.

7-Coley W. The treatment of malignant tumors by repeated inoculations of erysipelas with a report of 10 original cases. Am J Med Sci 1893; 105:487–511.

8- MacEwen EG. Approaches to cancer therapy using biological response modifiers. Vet Clin North Am 1985; 15 (3):667–688.

9- Bull JM, Lees DE, Schuette WH, et al. Immunological and physiological responses to whole-body hyperthermia. National Cancer Institute Monograph 1982; 61:177–181.

10- Cavaliere R., Ciocatto EC, Giovanella BC, et al. Selective heat sensitivity of cancer cells. Cancer 1967; 20:1351–1381.

11- National Cancer Institute, Hyperthermia in Cancer Treatment, http://www.cancer.gov/about-cancer/treatment/types/surgery/hyperthermia-fact-sheet

12- Page RLThrall DEDewhirst MWMeyer RE Whole-body hyperthermia. Rationale and potential use for cancer treatment. J Vet Intern Med. 1987 Jul-Sep;1(3):110-20.

13- Roti JL, Laszlo A. The effects of hyperthermia on cellular macromolecules. In: UranoM., ed. Hyperthermia in Cancer Therapy.

14- Hurwitz MStauffer P   Hyperthermia, radiation and chemotherapy: the role of heat in multidisciplinary cancer care. Semin Oncol. 2014 Dec;41(6):714-29. doi: 10.1053

15- Meyer JL. The clinical efficacy of localized hyperthermia. Cancer Research (suppl). 1984; 44: 4745s–4751s.

16- Huang DLi CZhang H, Hypoxia and cancer cell metabolism. Acta Biochim Biophys Sin (Shanghai). 2014 Mar;46(3):214-9

17- Heckel-medizintechnik and Von Ardenne Institut für Angewandte Medizinische Forschung 05/01; http://med.ardenne.de