Heeft training invloed op tumorgroei?

door

Heeft training invloed op tumorgroei?

Nieuw en opwindend onderzoek naar de effecten van training op tumorgroei bij bepaalde vormen van kanker, zou het denken over training bij mensen met kanker volledig kunnen veranderen. En daarmee het werk van de oncologiefysiotherapeut een nieuwe wending geven.

Van roken kan je longkanker krijgen en teveel zonnebrand kan huidkanker veroorzaken. Van een inactieve leefstijl met weinig beweging en weinig energieverbruik weten we dat het slecht is voor je gezondheid. En uiteindelijk blijkt zo’n dertig procent van de gevallen van kanker samen te hangen met leefstijlfactoren. Hoe  komt dat?  Graeme Koelwijn legt het uit in zijn artikel dat in 2017 is verschenen in Nature Reviews Cancer.  Mensen hebben zich ontwikkeld tot wezens met een superieur uithoudingsvermogen die in staat zijn zich aan te passen aan zowel korte intensieve als langdurige periodes van inspanning en rust. Echter de balans is de laatste decennia omgeslagen.  We eten teveel en verbranden te weinig. Daardoor is het evenwicht in onze cellen, weefsels en organen verstoord en waar de aanpassing te kort schiet lopen we een groter risico op verschillende vormen van kanker.

De afgelopen dertig jaar zijn er veel studies gedaan naar het effect van lichamelijke fitheid op het ontstaan van allerlei ziekten, waaronder kanker. Ook naar het effect van fitheid op de effectiviteit van behandelingen tegen kanker en het risico op terugkeer van kanker, komt steeds meer onderzoek beschikbaar.  Het is duidelijk dat er een relatie bestaat tussen de gastheer (patiënt) en het micromilieu waarin de tumor kan groeien. Maar hoe dat precies werkt op celniveau is nog onduidelijk. Evenmin weten we hoeveel  lichamelijke activiteit een gunstige invloed heeft op het micromilieu van de tumor en daarmee op genezing en preventie.

Wat gebeurt er bij inspanning?

Bij inspanning  ontstaat een reactie van het hele lichaam om er  voor te zorgen dat zuurstof en brandstof zo snel mogelijk naar de actieve spieren getransporteerd kunnen worden. Daarvoor wordt een heel systeem van organen ingezet: longen, hart en bloedvaten, lever, alvleesklier, bijnieren, vetweefsel. Training maakt dat spieren beter doorbloed raken, om zuurstof en brandstoffen  aan de ene kant en afvalstoffen aan de andere kant, sneller te kunnen verplaatsen.  Daarnaast treedt bij inspanning ook een soort beschadiging op van spiervezels. Deze beschadiging vormt een seintje voor het immuunsysteem om te gaan repareren. Daarbij komen ook stoffen vrij die tumoren afbreken (TNF). 

Bij herhaalde inspanning passen de betrokken systemen zich aan en ontstaat een nieuw en effectiever evenwicht. Kortom, training veroorzaakt een fysiologische verandering in weefsels en orgaansystemen waardoor er als het ware een herprogrammering optreedt van de omgeving. Deze herprogrammering kenmerkt zich door verandering in de beschikbaarheid en functie van bepaalde soorten cellen. Kwaadaardige cellen kunnen in zo’n veranderde omgeving niet goed groeien. Inspanning zorgt er dan voor dat de omgeving minder geschikt wordt voor de ontwikkeling van een tumor. Aan de andere kant kan te weinig inspanning leiden tot een overmaat aan voedingsstoffen en groeifactoren. Daardoor wordt de omgeving voor de tumor juist gunstiger. 

Effecten van training op de omgeving van de tumor

Autofagie of autolyse: delen van de cel worden afgebroken om de levensvatbaarheid van de rest van de cellen te waarborgen als reactie op stress (in dit geval training). Dit proces kan de tumorgroei remmen, maar ook in andere gevallen, stimuleren

Lactaat (melkzuur): tumorcellen bouwen lactaat op omdat ze veel voedingsstoffen gebruiken. Ook bij training komt melkzuur vrij, maar dit wordt weer  afgevoerd doordat tegelijkertijd de doorbloeding verbetert. Een hoge concentratie melkzuur is gunstig voor de tumorgroei en effectieve afvoer en verbeterde doorbloeding werken remmend op  de tumor

Angiogenese (vorming van nieuwe bloedvaten): veel solide tumoren hebben misvormde bloedvaten waardoor de zuurstoftoevoer gebrekkig is. Je zou verwachten dat de tumor daardoor verdwijnt, maar die wordt juist agressiever. Het is daarom interessant om te onderzoeken of het gunstige effect van training op de vorming van bloedvaten in skeletspieren ook optreedt in solide tumoren. Onderzoeken met muizen lijken wel in die richting te wijzen. 

Tijdens inspanning neemt de doorbloeding van de spieren die de inspanning mogelijk maken ook toe. Dit gaat ten koste van de doorbloeding van minder actieve spieren en van de organen. Zou het ook zo zijn dat tijdens inspanning de doorbloeding van de tumor verandert? In een onderzoek met muizen met prostaatkanker nam de doorbloeding van de tumor tijdens inspanning toe met 200%. Zoals boven beschreven, kan een tumor daar slecht tegen.

Deze bevindingen uit de muizenstudies geven aanleiding tot meer vragen en theorieën. Als we bijvoorbeeld kijken naar het effect van training op de bloedvoorziening van solide tumoren, gaat dat effect dan ook op voor uitzaaiingen? De primaire tumor communiceert met verder weg gelegen weefsels om daar een omgeving te scheppen waarin uitzaaiingen kunnen gedijen. Dit proces wordt ingegeven door zuurstofgebrek. En theoretisch zou verbetering van de zuurstoftoestand door training, deze communicatie kunnen verstoren waardoor de omgeving voor uitzaaiingen minder gunstig wordt.

Afweersysteem. Afweercellen kunnen niet doordringen in de slecht doorbloede omgeving van de tumor en dat geldt ook voor cytostatica. Neemt de doorbloeding toe, dan kunnen deze afweercellen en cytostatica de tumor beter bereiken en hun werk doen. Het verband tussen zuurstofdruk en immuniteit is onderzocht bij muizen met fibrosarcoma van de longen. Bij muizen met borstkanker en alvleesklierkanker is het verband onderzocht tussen training en de werking van cytostatica.

Immuunrespons. Immuunrespons is een specifieke reactie in het lichaam die gericht is op het onschadelijk maken van lichaamsvreemde indringers zoals tumorcellen, onder meer door de productie van specifieke antilichamen.

Verschillende vormen van training hebben ook verschillend effect op het immuunsysteem. Bij muizen ontstond regulering van de aangeboren immuniteit (Macrofagen die in het bloed aanwezig zijn) waarbij effecten optraden die de tumorgroei remden en uitzaaiing tegen gingen. Deze effecten werden ook gezien bij vrouwen met borstkanker die een trainingsprogramma van 15 weken doorliepen. Bij hen nam de cytotoxische activiteit van bepaalde soorten afweercellen toe. De macrofagen houden niet van de zure omgeving van de tumor en bevinden zich meestal in goed doorbloede weefsels die rijk zijn aan zuurstof. Dus ook hier geldt: hoe beter de doorbloeding, des te makkelijker de afweercellen de tumor kunnen bereiken

De verworven immuniteit is de reactie van het immuunsysteem op een indringer en bestaat uit afweercellen die zich aanpassen aan de aard van de indringer (T- en B-cellen). Bij inspanning vermindert het aantal afweercellen in het bloed, doordat ze zich vanuit de bloedsomloop naar de weefsels verplaatsen. Bij overtraining gebeurt dit in te grote mate waardoor het lichaam juist gevoelig wordt voor infecties. Er is weinig bekend over de effecten van training op verworven immuniteit bij kanker. Uit de weinige onderzoeken komt naar voren dat er wel een verhoging is van afweercellen bij middelmatig intensieve tot hoog intensieve training. De omgeving van de tumor is niet erg toegankelijk voor afweercellen. De zogenaamde Tregcellen die het immuunsysteem onderdrukken, zijn echter wel in grote aantallen in de buurt van de tumor te vinden. De vraag is of de verandering van de tumoromgeving door training het aantal van deze Treg cellen kan verminderen.

Ook het immuunsysteem lijkt dus gebaat bij een normalisering van de doorbloeding van de omgeving van de tumor om z’n functie goed te kunnen uitoefenen.

Ten slotte

De onderzoeken die verband laten zien tussen training en verminderde groei en ontwikkeling van sommige vormen van kanker, zijn nog maar de eerste stappen naar de ontwikkeling van training als zelfstandige behandelvorm bij kanker. Er moet nog veel onderzoek gedaan worden, bijvoorbeeld naar de soort en intensiteit van training waar gunstige effecten van verwacht mogen worden. Op het moment gebeurt dat bij muizen, de vertaalslag naar mensen moet nog gemaakt worden. Er zijn (en komen) echter wel veel goede onderzoeken beschikbaar over beheersen van symptomen en de gevolgen van de behandelingen tegen kanker. Daaruit blijkt dat structurele training haalbaar en veilig is. Helaas zijn zowel de wijze van training in de verschillende onderzoeken als de reacties daarop van de individuele patiënten nogal uiteenlopend. Daardoor is het lastig om te komen tot een goed voorschrift hoe mensen met kanker precies zouden moeten en kunnen trainen om het meest gunstige effect te bereiken.

Het ongeëvenaarde vermogen van het menselijk lichaam om zich aan te passen aan inspanning is bepalend voor de remmende invloed van training op de ontwikkeling en progressie van tumoren. Tumoren daarentegen zijn voor hun ontwikkeling afhankelijk van biologische overvloed. Dat leidt tot sterke aanwijzingen voor de inzet van therapeutische ingrepen, zoals training, die leiden tot de fysiologische aanpassing van de omgeving waarin de tumor niet (meer) kan gedijen.

Dit artikel is een bewerking van het artikel van Graeme J Koelwyn, Daniele F Quail, Xiang Zhang, Richard M White en Lee W Jones dat in oktober 2017 is gepubliceerd in Nature Reviews |Cancer, volume 17 bladzijden 620 – 632 onder de titel “Exercise-dependent regulation of the tumor microenvironment”. Lee W Jones heeft de bevindingen besproken op de NPi Masterclass “The role of exercise in oncology rehabilitation, new insights” op 6 juni 2018 .

Ga terug