J Oncol. 2010; 2010: 414726.. doi: 10.1155/2010/414726 PMCID: PMC2945664 PMID: 20886020
Dana F. Flavin 1, 2 , * Informații despre autor Note despre articol Informații privind drepturile de autor și licență Declinare a răspunderii
Abstract
În iunie 2007, un pacient de sex masculin în vârstă de 48 de ani, diagnosticat cu limfom folicular non-Hodgkin (LNH) în stadiul 4, a fost tratat timp de 3 luni cu chimioterapie convențională, rezultând o remisie completă. Aproape un an mai târziu, tumorile au revenit în nazofaringe și glandele limfatice ale gâtului. Refuzând toate chimioterapiile sugerate, pacientul a început auto-administrarea de dicloracetat (DCA) 900 mg pe zi, cu o scanare PET care arăta remisiune completă patru luni mai târziu. De la ultima sa scanare PET, mai 2009, el rămâne fără tumori de la utilizarea continuă a DCA.
1. Introducere
Limfomul non-Hodgkin (NHL), un cancer al sistemului limfatic care poate începe oriunde în corp, afectează peste 400.000 de persoane din Statele Unite, cu 66.000 de cazuri noi în 2009 [ 1 ]. LNH se prezintă adesea ca o febră de grad scăzut, cu transpirație, ganglioni limfatici umflați, stare generală de rău și oboseală. Deși răspunde bine la terapiile consacrate, inclusiv chimioterapia și radiațiile [ 2 ], sunt dezvoltate tratamente mai agresive și mai noi, inclusiv chimioterapia cu radiații pentru întregul corp urmată de transplanturi de celule stem [ 3 ]. În timp ce aceste tratamente au dus la o remisie completă la unii pacienți [ 4 ], alți pacienți, conștienți de calitatea vieții compromise susținute cu terapiile agresive [ 3 ]], caută căi alternative de tratament cu profesioniști sau pe cont propriu, dintre care multe sunt neconvenționale sau în stadii experimentale. O astfel de terapie este dicloracetatul (DCA) [ 5 ].
DCA este un produs secundar al clorării apei [ 6 , 7 ] care inhibă glicoliza aerobă. A fost folosit în medicină de peste 30 de ani [ 8 ] ca medicament de investigație pentru tratarea tulburărilor metabolice severe, cum ar fi diabetul și hipercolesterolemia [ 5 , 9 ], precum și tratamentul acidozei lactice congenitale la copiii din America de Nord [ 10 ]. Biodisponibilitatea [ 11 ] și farmacocinetica [ 12 ] ale DCA au fost bine cercetate de-a lungul mai multor decenii la adulți [ 6 ], copii [ 13 , 14 ] și animale [ 15 ]]. Ca medicament, DCA este în general bine tolerat de la doze între 10 mg/Kg și 50 mg/Kg, deși expunerea prelungită este asociată cu neuropatia periferică [ 16 ]. Activarea sa a enzimei piruvat dehidrogenază (PDH) a mitocondriilor scade glicoliza și reactivează oxidarea glucozei, o abordare favorabilă pentru ameliorarea acidozei lactice [ 9 ].
Celulele canceroase utilizează în mod predominant un sistem de glicoliză pentru energie în loc de oxidarea glucozei folosită de celulele sănătoase. Cancerul pare a fi o formă de acidoză lactică intracelulară cauzată de un blocaj în oxidarea glucozei la nivelul PDH (piruvat dehidrogenază). Metabolizarea glicolizei glucozei crește acidul lactic al celulelor canceroase și reduce pH-ul intracelular [ 7 ] rezultând schimbări majore în biochimia intracelulară. Glicoliza aerobă, cunoscută sub numele de „ Efectul Warburg ” [ 17 ], inactivează respirația mitocondrială, ceea ce permite creșterea celulelor canceroase [ 18 ]. DCA inversează această glicoliză provocând câteva modificări majore dăunătoare în celulele tumorale canceroase.
În primul rând, DCA inhibă piruvat dehidrogenază kinaza (PDK). PDK blochează piruvat dehidrogenaza (PDH) prin activitatea sa de fosforilare. Când această kinază este inhibată de DCA, PDH-ul este reactivat determinând mitocondriile să nu mai fie hiperpolarizate, în schimb membrana și mitocondriile sunt depolarizate, reactivând canalele mitocondriale K + care apoi scade K + citosolic . Când PDH este inhibată în celulele canceroase de către PDK, apare un exces de K + citosolic care inactivează caspazele 3 și 9, factori importanți în apoptoză. DCA reactivează aceste caspaze împreună cu o creștere a H 2 O 2intracelular, permițând eliberarea citocromului c din mitocondrii. Eliberarea citocromului c este o etapă majoră de activare a apoptozei celulare, deoarece declanșează cascada caspazei [ 19 ]. Rezultatele DCA asupra cancerelor sunt observate atât in vitro, cât și in vivo. Aceste efecte nu sunt observate în celulele normale.
Celălalt efect major al dicloracetatului asupra celulelor canceroase este eliberarea de calciu mitocondrial (Ca ++ ). Creșterea Ca ++ în celulele canceroase este asociată cu creșterea și proliferarea factorilor de transcripție. Calciul activează, de asemenea, ornitin decarboxilaza, enzima care limitează viteza în sinteza ADN [ 20 ] și factorul antiapoptoză NFAT (factorul nuclear al limfocitelor T activate) [ 21 ]. Când calciul scade odată cu introducerea DCA, celula este în continuare direcționată către apoptoză și o scădere a replicării celulare. Pe lângă faptul că DCA provoacă o schimbare majoră a mitocondriilor, citoplasmei și membranei celulare [ 19 ], efectul final al DCA este o oprire a ciclului celular în faza Gap 1 (G 1 ).), care crește și apoptoza [ 22 ].
2. Materiale și Metodă
După ce a fost tratat cu succes cu șase tratamente cu regim Rituxan plus CHOP (ciclofosfamidă, clorhidrat de doxorubicină, vincristină și prednisolon) pe o perioadă de trei luni în 2007, o tomografie cu emisie de pozitroni (PET) a arătat o remisiune completă a LNH. Fără alte tratamente până în august 2008, PET-ul a arătat că tumorile sale au revenit în nazofaringe și glandele limfatice ale gâtului, care au prezentat o febră scăzută de 99,8, transpirație și oboseală.
Pacientul cu limfom non-Hodgkin a refuzat terapia convențională, în schimb, obținând personal dicloroacetat (DCA), a început să-și administreze singur 900 mg zilnic la 10 mg/kg în august 2008, adăugând 750 mg zilnic de tiamină pentru a-și proteja nervii de toxicitate [ 15 , 23 ]. Patru luni mai târziu, o scanare PET a arătat o remisiune completă (veziFigura 2). El a rămas fără tumori în regimul continuat de DCA și tiamină de la ultimul său PET în mai 2009. Testele lunare de sânge arată că toți parametrii lui sunt normali.

Decembrie 2008 PET scan.
3. Rezultate
În august 2008, un pacient cu NHL, care era în remisie de aproape un an după chimioterapie, s-a plâns de durere și sensibilitate în zona gâtului, unde proeminențele erau vizibile la examinare. A fost efectuat un PET pentru a investiga natura problemei și amploarea implicării limfei.
figura 1arată că mai multe focare hipermetabolice noi în cap și gât sunt compatibile cu limfomul recurent; nou hipermetabolism în aspectul postlateral drept al nazofaringelui, măsurând 3,2 × 2,2 cm; adenopatie hipermetabolică nouă în gâtul drept care implică regiunea jugulo-digastrică dreaptă, lanțul jugular drept și triunghiul posterior drept care se extinde până la baza gâtului; cel mai mare nod măsoară aproximativ 1,9 × 1,9 cm; câțiva ganglioni limfatici hipermetabolici mai mici din triunghiul posterior care se extind până la baza gâtului; o singură zonă focală de hipermetabolism în triunghiul posterior stâng, corespunzătoare unui mic ganglion limfatic care măsura 1,0 × 0,5 cm.

August 2008 PET scan.
La patru luni după auto-medicația zilnică a pacientului cu 750 mg DCA, o scanare PET nu a arătat semne vizibile de limfom. Simptomele au dispărut după câteva săptămâni, iar rezultatele scanării PET 4 luni mai târziuFigura 2arată că focarele de activitate anormală observate anterior în rinofaringe și gât s-au rezolvat; nu au fost observate focare anormale de activitate metabolică; nicio dovadă a bolii recurente.
4. Discutie
Comunitatea medicală vede din ce în ce mai mulți pacienți care caută singuri forme de terapie cu rezultate diferite; unele sunt dăunătoare și periculoase, în timp ce altele își pot prelungi viața, dar ar trebui totuși făcute sub supraveghere medicală. Este de înțeles că, adesea, medicii nu pot sfătui sau administra din punct de vedere etic utilizarea preferințelor brevetelor, lăsând pacientul la dispozițiile lor. Deși acest caz, și altele în mod anecdotic, au dus la un rezultat de succes, care ar putea fi explicat prin cercetările extinse existente asupra farmacologiei și toxicologiei tratamentului cu diholoracetat ales de pacient, aplicarea compusului la pacienții cu cancer este încă în curs de investigare. În prezent, analizăm mostre de tumori in vitro pentru a testa sensibilitatea la DCA.
Celulele tumorale folosesc preferabil glicoliza pentru a genera adenozin trifosfat (ATP) chiar și în prezența oxigenului, un fenomen cunoscut sub numele de glicoliză aerobă sau „ Efectul Warburg ” [ 17 ]. Piruvat dehidrogenaza (PDH), o enzimă de păstrare a porții pentru intrarea piruvatului în ciclul acidului tricarboxilic mitocondrial (TCA) [ 24 ], este inhibată în celulele canceroase prin fosforilarea din enzima piruvat dehidrogenază kinaza (PDK) [ 18 ]. Această inhibare a PDH de către PDK are ca rezultat o trecere de la oxidarea glucozei la glicoliză, care favorizează creșterea tumorii [ 19 ].]. S-a demonstrat că DCA blochează această fosforilare de către PDK la nivelul membranei mitocondriale și scade glicoliza în favoarea oxidării glucozei. Această revenire la un metabolism normal al glucozei permite modificări majore, inclusiv o scădere a Ca ++ intracelular și stabilizarea mitocondriilor, permițând o reactivare a caspazelor în celulele canceroase care duc la apoptoză [ 19 ].
Efectele DCA, cauzate de reactivarea respirației mitocondriale, nu sunt lipsite de complicații, deși în mod inexplicabil pare să fie limitat predominant la celulele canceroase, în timp ce majoritatea celulelor normale rămân neafectate [ 24 ]. O afectare reversibilă, minimă a nervilor, poate fi redusă considerabil printr-un aport zilnic de tiamină de câteva sute de miligrame pentru oameni [ 23 ] și animale [ 15 ]. Cantitatea de tiamină variază de la 50 mg/zi până la 100 mg/zi, în funcție de faptul că este administrată oral sau injectată intramuscular [ 23 ].
Corectarea disfuncției mitocondriale poate fi una dintre viitoarele ținte farmacologice majore pentru tratarea multor boli, deoarece disfuncția mitocondrială a multor boli pare a fi un numitor patologic comun. Acidoza lactică este, de asemenea, văzută ca o complicație a malariei [ 25 ] indicând implicarea mitocondrială și, mai recent, Sindromul de oboseală cronică [ 26 ]. De asemenea, sa demonstrat că DCA ajută considerabil în diabet [ 27 ] și hipercolesterolemia familială [ 28 ].
5. Concluzie
Un pacient cu limfom non-Hodgkin care ia 10 mg/kg [750 mg] de dicloracetat zilnic de la sine, a avut o remisiune completă a cancerului său de limfom non-Hodgkin după patru luni care a continuat până în prezent prin menținerea dozei de DCA în plus. la administrarea a 750 mg tiamină pentru a proteja împotriva ușoarelor furnicături și amorțeli la nivelul nervilor de la mâini și de la picioare, fără a-i compromite calitatea vieții sau a afecta eficacitatea tratamentului. Ignorând sfatul medicului de a nu se auto-medica, el și-a continuat regimul DCA/thiamină, declarându-și îngrijorarea că întreruperea DCA poate permite o reapariție a bolii.
Există prea puține date pentru a trage concluzii absolute cu privire la utilizarea DCA pentru cancer. Trebuie efectuate cercetări controlate pentru validarea și confirmarea eficacității DCA și a nivelurilor de menținere în spectrul terapiilor pentru cancer.
Conflict de interese
Autorul nu raportează niciun conflict de interese. Autorul este singurul responsabil pentru conținutul și scrierea lucrării.
Mulțumiri
Ajutorul lui Jimmy Xu de la Universitatea Carnegie Mellon este recunoscător. Această lucrare a fost susținută de Fundația Valerie Beth Schwartz.
Referințe
1.
Limfom non-Hodgkin . Rockville, Md, SUA: National Cancer Institute, US National Institutes of Health; Mai 2009. http://www.cancer.gov/cancertopics/types/non-hodgkin . [ Google Scholar ]2.
Armitage JO, Longo DL. Tumori maligne ale celulelor limfoide. În: Kasper DL, Braunwald E, Fauci AS, editori. Principiile de Medicină Internă ale lui Harrisons . ediția a XVI-a. New York, NY, SUA: McGraw Hill; 2005. p. 642–655. [ Google Scholar ]3.
Kimby E, Brandt L, Nygren P, Glimelius B. O prezentare sistematică a efectelor chimioterapiei în limfomul non-Hodgkin agresiv. Acta Oncologică . 2001; 40 (2-3):198–212. [ PubMed ] [ Google Scholar ]4.
Mihail NG. Utilizarea FDG-PET pentru a monitoriza răspunsul la chimioterapie și radioterapie la pacienții cu limfoame. Jurnalul European de Medicină Nucleară și Imagistica Moleculară . 2006; 33 (13, supliment 1):22–26. [ PubMed ] [ Google Scholar ]5.
Donohue JM, Galal-Gorchev H, Brattin W, Liccione JJ, Altshuler KB. Revizuirea toxicologică a acidului dicloroacetic . Washington, DC, SUA: Sistemul integrat de informare privind riscurile, US EPA; august 2003. [ Google Scholar ]6.
Schultz IR, Shangraw RE. Efectul expunerii pe termen scurt la apa potabilă la dicloroacetat asupra farmacocineticii și biodisponibilității orale la voluntari umani: un studiu cu izotop stabil. Științe Toxicologice . 2006; 92 (1):42–50. [ PubMed ] [ Google Scholar ]7.
Stacpoole PW, Henderson GN, Yan Z, James MO. Farmacologia clinică și toxicologia dicloracetatului. Perspective de sănătate a mediului . 1998; 106 (suplimentul 4):989–994. [ Articol gratuit PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]8.
Stacpoole PW, Lorenz AC, Thomas RG, Harman EM. Dicloracetat în tratamentul acidozei lactice. Analele de Medicină Internă . 1988; 108 (1):58–63. [ PubMed ] [ Google Scholar ]9.
Stacpoole PW. Farmacologia dicloracetatului. Metabolism . 1989; 38 (11):1124–1144. [ PubMed ] [ Google Scholar ]10.
Stacpoole PW, Gilbert LR, Neiberger RE, et al. Evaluarea tratamentului pe termen lung al copiilor cu acidoză lactică congenitală cu dicloracetat. Pediatrie . 2008; 121 (5):e1223–e1228. [ Articol gratuit PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]11.
Curry SH, Lorenz A, Chu PI, Limacher M, Stacpoole PW. (DCA) și oxalat după doze orale de DCA. Biofarmaceutică și eliminarea medicamentelor . 1991; 12 (5):375–390. [ PubMed ] [ Google Scholar ]12.
Jia M, Coats B, Chadha M, et al. Cinetica umană a 1,2-(13)C-dicloracetat administrat oral și intravenos în doză mică. Jurnal de Farmacologie Clinică . 2006; 46 (12):1449–1459. [ PubMed ] [ Google Scholar ]13.
Berendzen K, Theriaque DW, Shuster J, Stacpoole PW. Potențialul terapeutic al dicloracetatului pentru deficiența complexului de piruvat dehidrogenază. Mitocondrie . 2006; 6 (3):126–135. [ PubMed ] [ Google Scholar ]14.
Stacpoole PW, Kerr DS, Barnes C, et al. Studiu clinic controlat cu dicloracetat pentru tratamentul acidozei lactice congenitale la copii. Pediatrie . 2006; 117 (5):1519–1531. [ PubMed ] [ Google Scholar ]15.
Stacpoole PW, Harwood HJ, Jr., Cameron DF, et al. Toxicitatea cronică a dicloracetatului: posibilă relație cu deficitul de tiamină la șobolani. Toxicologie fundamentală și aplicată . 1990; 14 (2):327–337. [ PubMed ] [ Google Scholar ]16.
Stacpoole PW, Kurtz TL, Han Z, Langaee T. Rolul dicloracetatului în tratamentul bolilor mitocondriale genetice. Recenzii avansate de livrare a medicamentelor . 2008; 60 (13-14):1478–1487. [ Articol gratuit PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]17.
Warburg O, Wind F, Negelein E. Über den Stoffwechsel von Tumoren im Körper. Jurnalul de Medicină Moleculară . 1926; 5 (19):829–832. [ Google Scholar ]18.
Michelakis ED, Webster L, Mackey JR. Dicloroacetat (DCA) ca o terapie potențială de direcționare metabolică pentru cancer. Jurnalul Britanic al Cancerului . 2008; 99 (7):989–994. [ Articol gratuit PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]19.
Bonnet S, Archer SL, Allalunis-Turner J, et al. O axă a canalului mitocondriilor-K+ este suprimată în cancer și normalizarea acesteia promovează apoptoza și inhibă creșterea cancerului. Celula canceroasă . 2007; 11 (1):37–51. [ PubMed ] [ Google Scholar ]20.
Boutwell RK. Mecanismul biochimic de promovare a tumorii. În: Slaga TJ, Sivak A, Boutwell RK, editori. Mecanisme de carcinogeneză de promovare a tumorii și cocarcinogeneză . New York, NY, SUA: Raven press; 1978. p. 29–58. [ Google Scholar ]21.
Wong JYY, Huggins GS, Debidda M, Munshi NC, De Vivo I. Dicloroacetatul induce apoptoza în celulele canceroase endometriale. Oncologie ginecologică . 2008; 109 (3):394–402. [ Articol gratuit PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]22.
Cao W, Yacoub S, Shiverick KT, et al. Dicloracetatul (DCA) sensibilizează atât celulele de cancer de prostată de tip sălbatic, cât și cele cu supraexprimare bcl-2 in vitro la radiații. Prostata . 2008; 68 (11):1223–1231. [ PubMed ] [ Google Scholar ]23.
Spruijt L, Naviaux RK, McGowan KA, et al. Modificări ale conducerii nervoase la pacienții cu boli mitocondriale tratați cu dicloracetat. Mușchi și nervi . 2001; 24 (7):916–924. [ PubMed ] [ Google Scholar ]24.
Pan JG, Mak TW. Direcționarea metabolică ca strategie anticancer: zorii unei noi ere? STKE al științei . 2007; 2007 (381):p. pe14. [ PubMed ] [ Google Scholar ]25.
Krishna S, Agbenyega T, Angus BJ, et al. Farmacocinetica și farmacodinamia dicloracetatului la copiii cu acidoză lactică din cauza malariei severe. QJM . 1995; 88 (5):341–349. [ PubMed ] [ Google Scholar ]26.
Myhill S, Booth NE, McLaren-Howard J. Sindromul de oboseală cronică și disfuncția mitocondrială. Jurnalul Internațional de Medicină Clinică și Experimentală . 2009; 2 (1):1–16. [ Articol gratuit PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]27.
Stacpoole PW, Moore GW, Kornhauser DM. Efectele metabolice ale dicloracetatului la pacienții cu diabet zaharat și hiperlipoproteinemie. New England Journal of Medicine . 1978; 298 (10):526–530. [ PubMed ] [ Google Scholar ]28.
Moore GW, Swift LL, Rabinowitz D. Reducerea colesterolului seric la doi pacienți cu hipercolesterolemie familială homozigotă prin dicloroacetat. Ateroscleroza . 1979; 33 (3):285–293. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
Articole din
Journal of Oncology sunt furnizate aici prin amabilitatea
Hindawi Limited