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Chemobrain: Geheilt, aber nicht gesund

Viele Überlebende einer Krebserkrankung haben noch Monate oder Jahre später kognitive Probleme. Oft ist die Chemotherapie die Ursache dafür, denn die Zellgifte greifen auch das Gehirn an. Durch die Covidpandemie rückt diese Form des Hirnnebels zunehmend in den Fokus der Forschung.
Gestresste Frau am Laptop mit Kopftuch
Eine Chemotherapie kann mitunter lang anhaltende Konzentrationsprobleme und Gedächtnisdefizite verursachen. Die Symptome ähneln dem Brainfog nach einer Covid-Infektion. Leider gibt es noch keine medikamentöse Behandlung dagegen. (Symbolbild)

Fiona Henderson steckte mitten in ihrem Psychologiestudium, als sie die Diagnose Brustkrebs erhielt. Nachdem die medizinische Behandlung beendet war, konnte sie ihr Studium sofort wieder aufnehmen – zunächst ohne Probleme. »Drei oder vier Monate später aber ging es los. Ich las einen Artikel, und sobald ich begann, mir dazu Notizen zu machen, hatte ich die Informationen bereits wieder vergessen.« Nach und nach dämmerte es Henderson: Womöglich kommen die Symptome von der Krebserkrankung beziehungsweise der anschließenden Therapie – hatte sie vielleicht so genanntes »Chemobrain«?

Ihre Beschwerden gaben Henderson den Anstoß, die Auswirkungen der Chemotherapie (siehe »Kurz erklärt«) auf das Gehirn genauer zu erforschen. Im Rahmen ihrer Doktorarbeit untersuchte sie, wie sich die resultierenden kognitiven Defizite auf das Leben von Brustkrebspatientinnen auswirken. Für ihre Studie befragte sie zwölf betroffene Frauen, deren Behandlung ein Jahr oder länger zurücklag. »Am häufigsten sagten sie: ›Ich fühle mich einfach dumm‹«, berichtet die Psychologin. »Das hat enorme Auswirkungen auf die Identität und das Selbstvertrauen.«

»Chemobrain beschreibt ein Syndrom kognitiver Schwierigkeiten, das oft bei Überlebenden einer Krebserkrankung auftritt«, erklärt Todd Horowitz vom National Cancer Institute in Bethesda, Maryland. Laut dem Psychologen verschwinden die Symptome nach Abschluss der Behandlung meistens wieder. »Aber ein großer Teil der Betroffenen berichtet auch nach einer erfolgreichen Chemotherapie über kognitive Defizite oder zeigt Anzeichen dafür – selbst wenn die Therapie bereits Monate oder Jahre zurückliegt.«

Wie sich das genau äußert, ist individuell verschieden: Am häufigsten beeinträchtigt sind das Kurzzeitgedächtnis, das Arbeitsgedächtnis oder die sprachlichen Fähigkeiten. Die exekutiven Funktionen, die es einem erlauben, zielorientiert und flexibel zu handeln, sowie die Aufmerksamkeitsspanne sind nach einer Chemotherapie mitunter ebenfalls schlechter. Auch Versuche an Nagetieren legen nahe, dass die am meisten verwendeten Krebstherapeutika lang anhaltende kognitive Defizite hervorrufen können.

»Das hat enorme Auswirkungen auf die Identität und das Selbstvertrauen«Fiona Henderson, Psychologin und Betroffene

Dass die Dosierung dabei eine Rolle spielt, zeigte ein Team der University of Sydney 2015 an Mäusen: Es injizierte den Tieren in variierenden Mengen Oxaliplatin, ein gängiges Zytostatikum bei metastasierendem Darmkrebs, oder Kochsalzlösung. Nach elf Monaten beobachteten die Forschenden kognitive Verschlechterungen bei den Mäusen, die das Zellgift bekommen hatten – je mehr, desto stärker waren die geistigen Einbußen der Tiere, etwa im räumlichen Wiedererkennen.

Henderson erinnert sich vor allem an ihre Gedächtnisprobleme. »Meine Kinder waren damals Teenager und schlossen untereinander Wetten ab, wie lange es dauern würde, bis ich vergessen habe, ihnen Taschengeld gegeben zu haben.« Sie fügt hinzu: »Aber als es dafür nur noch zehn Minuten brauchte, merkten sie: Da stimmt etwas nicht.« Henderson litt zudem unter mangelnder Konzentration. »Die Aufmerksamkeit lässt nach. Manche Menschen, mit denen ich gesprochen habe, haben auch Beeinträchtigungen in der räumlichen Wahrnehmung und sind verwirrt. Oder sie verarbeiten Dinge langsamer.« Selbst jetzt, viele Jahre nach ihrer Chemotherapie, spürt sie die Auswirkungen immer noch. »Es ist manchmal so, wie wenn sich der Computerbildschirm ausschaltet – das Gehirn wird einfach blank; und ich frage mich: Was habe ich gerade gesagt?«

Bei Chemobrain handelt es sich keineswegs um ein neues Phänomen: In den 1940er Jahren wurden die ersten Zytostatika zur Krebsbehandlung entwickelt, und 1978 gab es Hinweise darauf, dass die aggressive Therapie womöglich die Kognition und die Emotionen der Betroffenen beeinflusst. Doch erst in den frühen 2000er Jahren wiesen epidemiologische und bildgebende Studien den kognitiven Abbau bei Brustkrebserkrankten nach.

Schwer zu diagnostizieren

Wie viele Krebspatientinnen und -patienten genau von den kognitiven Einbußen betroffen sind, ist nicht bekannt – Schätzungen schwanken zwischen 17 und 75 Prozent. Ein Grund für die große Spanne könnte sein, dass subjektive Erfahrungen zu den Beeinträchtigungen nicht gut mit objektiven Messungen korrelieren. Zwar berichten rund die Hälfte von Brustkrebspatientinnen nach einer Chemotherapie über kognitive Probleme, aber nur bei 20 bis 35 Prozent ist eine Verschlechterung objektiv messbar.

Horowitz pflichtet bei, dass die neuropsychologischen Standardtests nicht gut geeignet sind, um Chemobrain zu diagnostizieren. »Man hat sich bislang nicht darauf geeinigt, wie ein Defizit zu definieren ist«, sagt er, »und es besteht immer noch die Tendenz, eine Dichotomie zu schaffen: Dieser Mensch ist beeinträchtigt und jener nicht.« Doch das entspreche nicht der Realität, erklärt Henderson. »Selbst wenn man innerhalb der statistischen Norm liegt, kann man die Auswirkungen spüren. Für einen Arzt oder eine Ärztin mag es normal sein, aber für einen selbst ist es etwas ganz anderes.«

Kurz erklärt: Chemotherapie

Bestimmte Wirkstoffe, so genannte Zytostatika, sollen Krebszellen daran hindern, sich zu vermehren. Sie werden in Form von Infusionen oder Tabletten verabreicht und zielen vornehmlich auf die Erbsubstanz von besonders teilungsaktiven Zellen, wie sie typisch für Krebs sind. Doch auch andere Zellen, die sich schnell vermehren, etwa in der Schleimhaut, den Haarwurzeln oder im Knochenmark, werden angegriffen. Die Folge sind Entzündungen im Mund, Übelkeit, Erbrechen, Appetitlosigkeit und Haarausfall. Ebenso können Fatigue, also andauernde Erschöpfung, sowie Beeinträchtigungen der Konzentration und des Gedächtnisses auftreten.

Ursprünglich wurden neuropsychologische Tests entwickelt, um räumlich begrenzte Verletzungen im Gehirn aufzuspüren, wie sie durch einen Schlaganfall oder ein Schädel-Hirn-Trauma entstehen. Um einen diffusen Schaden wie bei Chemobrain zu charakterisieren, seien diese Verfahren hingegen nicht geeignet, so Horowitz. Erschwerend kommt hinzu, dass bei manchen ehemaligen Krebspatienten zusätzliche Hirnregionen aktiv werden, um bestehende Defizite zu kompensieren. Daher fallen die Betroffenen mitunter in den klinischen Tests nicht auf – also in einer strukturierten, ungestörten Umgebung. Im täglichen Leben funktioniert das dann nicht mehr.

Was genau hinter den kognitiven Veränderungen steckt, wird noch untersucht. Je nach Art der Behandlung und Erkrankung könnten dabei unterschiedliche Vorgänge relevant sein. Die meisten Studien dazu wurden an Frauen mit Brustkrebs durchgeführt (weil es eine häufige Krebsart ist und die Überlebensrate recht hoch ist). Die Untersuchungen konzentrierten sich zudem vor allem auf die Auswirkungen der Chemotherapie.

Sowohl Krebs als auch die chemische Krebstherapie lösen Entzündungsprozesse im Körper aus: In den Blutkreislauf freigesetzte Zytokine, das sind Botenstoffe des Immunsystems, gelangen über den Schutzwall des Gehirns, die Blut-Hirn-Schranke, ins Denkorgan. Hier verursachen sie eine Inflammation des Gewebes – einen Mechanismus, für den es Horowitz zufolge zahlreiche Belege gibt. Die Zytokine können wiederum die Blut-Hirn-Schranke beschädigen, die im Normalfall schädliche Substanzen von den grauen Zellen fernhält. Ist diese Barriere gestört, vermögen Chemotherapeutika einzudringen und Nervenzellen anzugreifen. Zudem lösen Zytostatika oxidativen Stress und damit DNA-Schäden im Nervensystem aus.

Manche der eingesetzten Chemikalien hemmen in Tierversuchen die Bildung neuer Zellen im Hippocampus, was die von ihm abhängigen kognitiven Funktionen wie Lernen und Gedächtnis beeinträchtigt. Doch auch andere Hirnregionen sind betroffen. So fand sich laut Bildgebungsstudien im Anschluss an eine Chemotherapie eine verringerte graue Substanz im Stirn- und Schläfenlappen, im Kleinhirn und im Thalamus. 2013 scannte ein Team um Andrew Saykin von der Indiana University School of Medicine in Indianapolis insgesamt 55 Frauen mit Brustkrebs, von denen eine Hälfte einen Monat zuvor eine Chemotherapie erhalten hatte, sowie 24 gesunde Kontrollpersonen. Es zeigten sich Volumenverluste im Frontalhirn bei denjenigen, die eine Chemotherapie hinter sich hatten (im Vergleich zu einer Messung vor der Behandlung). Diese Gruppe berichtete auch von Problemen in den Exekutivfunktionen.

Zytostatika beschleunigen außerdem den normalen Alterungsprozess, indem sie die Telomere in den Zellen verkürzen. Das sind eine Art Schutzkappen an den Enden der Chromosomen, die bei jeder Zellteilung kürzer werden. Daher wird Chemobrain häufig als beschleunigter Alterungsprozess angesehen, so Horowitz. »Überlebende einer Krebserkrankung scheinen oft älter zu sein, als es ihrem biologischen Alter entspricht. Das zeigt sich in der Verkürzung der Telomere und natürlich auch in den kognitiven Defiziten.« Zudem beeinträchtigen laut dem Psychologen Chemo- und Hormontherapien die Produktion von Östrogen und Testosteron, die für eine normale kognitive Funktion wichtig sind und vor einer Verkürzung der Telomere schützen.

So entsteht Chemobrain | Zytostatika können die Bildung von Nerven- sowie von Gliazellen (diese erzeugen die Myelinschicht um die Neurone) blockieren, vor allem im Hippocampus. Das wiederum verursacht Gedächtnisprobleme. Zudem kommt es zu einem Abbau von Dornfortsätzen und Dendriten. Der anschließende Verlust an grauer Substanz in der Hirnrinde kann Aufmerksamkeit, Arbeitsgedächtnis und exekutive Funktionen beeinträchtigen. Darüber hinaus verschlechtern Veränderungen in der weißen Substanz und im Neurotransmittersystem die Konzentration und Verarbeitungsgeschwindigkeit. Und schließlich können Zytostatika über eine Aktivierung der Mikroglia und Astrozyten chronische Entzündungen und dauerhafte kognitive Defizite auslösen.

Gerard Clarke ist Neuropharmakologe am University College Cork in Irland und beschäftigt sich ebenfalls mit den kognitiven Veränderungen während und nach einer Krebstherapie. Mehrere Hirnregionen können betroffen sein, betont er. Clarke vermutet, dass die Kommunikation zwischen Bereichen wie dem Hippocampus und dem präfrontalen Kortex bei Chemobrain gestört ist. »Diese Hirnregionen sind keine Inseln, sie arbeiten nicht unabhängig voneinander. Der Zusammenbruch der Kommunikation ist wahrscheinlich auf eine Entzündung im zentralen Nervensystem zurückzuführen, die durch einen Zelltyp namens Mikroglia vermittelt wird«, so der Wissenschaftler. Mehrere Mechanismen könnten dabei eine Rolle spielen, darunter Veränderungen bei der Neubildung von Nervenzellen und der Myelinisierung, also der »Isolierschicht« um sie herum.

Andere Krebsbehandlungen wie Bestrahlungen, Hormontherapien oder Substanzen, die in die Angiogenese, die Bildung von Blutgefäßen, eingreifen, können womöglich ebenfalls kognitive Defizite verursachen. »Abseits der Chemotherapie gibt es wenig Forschung«, sagt Horowitz und fügt mit Blick auf die Immun-Checkpoint-Therapien hinzu: »Ich würde Geld darauf wetten, dass es hier kognitive Effekte gibt. Aber uns fehlen einfach die Daten.« In einem Tiermodell wurden solche Veränderungen bereits nachgewiesen: Nach Bestrahlung kombiniert mit Immuntherapie waren die Mäuse ängstlicher und schnitten schlechter in einer Gedächtnisaufgabe ab, wie Gwendolyn McGinnis und ihr Team von der Oregon Health and Science University in Portland 2017 demonstrierten. Den Fachleuten zufolge standen die Veränderungen in engem Zusammenhang mit aktivierten Mikroglia und Zytokinen.

Noch keine Behandlungsansätze

Bislang gibt es keine Ansätze, die Auswirkungen von Chemobrain zu verringern oder den Betroffenen im Umgang damit zu helfen, erklärt Horowitz. »Wir haben noch nichts, was wir wirklich empfehlen können.« Das wäre allerdings dringend nötig, wie französische Wissenschaftler 2019 aufzeigten: Drei Viertel der befragten ehemaligen Krebspatientinnen und -patienten gaben an, dass kognitive Probleme ihre Rückkehr zur Arbeit behindern; ebenfalls drei Viertel wünschten sich Unterstützung, um mit den Symptomen besser umgehen zu können.

Da es für medikamentöse Therapien noch keine Wirkungsnachweise gibt, beschränkt man sich auf nichtpharmakologische Interventionen, etwa kognitive Trainings. Studien untersuchen außerdem Bewegung und Stressreduktion – etwa durch Achtsamkeit und Akupunktur – als mögliche Stützen. Henderson hat einiges davon ausprobiert. »Ich habe all diese kognitiven Trainings gemacht, und ja, man fühlt sich dadurch besser. Aber auch wenn man gut im Gehirntraining ist, hilft es einem nicht unbedingt dabei, sich daran zu erinnern, das Kleid aus der Reinigung abzuholen.«

»Menschen mit einer größeren kognitiven Reserve scheinen widerstandsfähiger zu sein«Todd Horowitz, Psychologe

Die Risikofaktoren für Chemobrain sind ebenfalls noch nicht vollständig erforscht. »Wir müssen wissen, wer besonders gefährdet ist«, betont Horowitz. Der wichtigste bekannte Faktor sei das Alter – je älter ein Patient oder eine Patientin ist, desto wahrscheinlicher sind kognitive Probleme nach einer Chemotherapie. Ein weiterer Punkt ist die kognitive Reserve. Dieser Begriff beschreibt die allgemeine geistige Leistungsfähigkeit, die von genetischen und Umweltfaktoren abhängt. »Menschen mit einer größeren kognitiven Reserve scheinen widerstandsfähiger zu sein«, erklärt Horowitz. Außerdem wurden bisher drei Gene beschrieben, die das Risiko beeinflussen.

Henderson leitet nun Workshops mit Krebspatienten, die von Chemobrain betroffen sind. »Ich sage nicht, dass wir die Probleme lösen können. Doch wir können helfen, besser damit umzugehen. Praktische Strategien zu finden und Selbstwirksamkeit aufzubauen, ist besonders wichtig.« Die Symptome können Monate oder sogar Jahre anhalten. Das kann sich tief greifend auf das Leben auswirken, betont Henderson. »Die Veränderungen wurden erst wirklich problematisch, als die Frauen entschieden, dass es Zeit war, wieder auf die Beine zu kommen. Es dauert deutlich länger, als die Leute denken.«

Menschen, die auch Jahre nach der Krebsbehandlung von Schwierigkeiten berichten, erleben häufig Skepsis seitens ihres sozialen Umfelds. »Dann heißt es: ›Wie lange geht das denn noch?‹« Henderson erinnert sich, wie sehr sie sich bemühte, ihre Beeinträchtigungen zu verbergen. »Man versucht verzweifelt, es niemanden merken zu lassen. Was helfen könnte, wäre die einfache Bestätigung, dass Chemobrain real ist.«

Ähnliches erleben manche Patienten nach einer Covid-19-Erkrankung. »Kürzlich erschienene Studien haben gezeigt, dass es wahrscheinlich einen ähnlichen Mechanismus gibt, der mit Mikroglia, Hirnentzündungen und Myelin zusammenhängt«, so Clarke. Das beflügelt die Hoffnung, dass die Mechanismen und möglichen Interventionen bei krebsbedingter kognitiver Beeinträchtigung in Zukunft stärker erforscht werden. Auch Henderson ist da optimistisch: »Seit Covid wird Chemobrain ernster genommen.«

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  • Quellen

Fardell, J. et al.: The long-term impact of oxaliplatin chemotherapy on rodent cognition and peripheral neuropathy. Behavioural Brain Research 291, 2015

Henderson, F. et al.: A new normal with chemobrain: Experiences of the impact of chemotherapy-related cognitive deficits in long-term breast cancer survivors. Health Psychology Open, 2019

McGinnis, G. et al.: Neuroinflammatory and cognitive consequences of combined radiation and immunotherapy in a novel preclinical model. Oncotarget 8, 2017

Nguyen, L., Ehrlich, E.: Cellular mechanisms and treatments for chemobrain: Insight from aging and neurodegenerative diseases. EMBO Molecular Medicine 12, 2020

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