Arhive etichetă | glucoza cancer

studii recente referitor „Efectul Warburg”, adică creșterea glicolizei în prezența oxigenului si inversarea cu 3-brompiruvat

Ca membru nou al facultății de la Universitatea Johns Hopkins, școala de medicină, autorul a început cercetarea cancerului în 1969, deoarece această boală frecvent fatală a atins mulți dintre cei pe care îi cunoștea. El a fost intrigat de natura vâscoasă, de eșecul tuturor celor care l-au studiat pentru a găsi un remediu și, de asemenea, a fost fascinat de lucrarea de pionierat a lui Otto Warburg, o legendă biochimică și un laureat al Premiului Nobel. Warburg, care a murit cu un an mai târziu în 1970, a arătat în anii 1920 că cel mai frapant fenotip biochimic al cancerelor este metabolismul lor energetic aberant. Spre deosebire de țesuturile normale care dețin cea mai mare parte a energiei (ATP) prin metabolizarea glucozei de zahăr la dioxidul de carbon și apă, un proces care implică organele dependente de oxigen numite „mitocondrii”, Warburg a arătat că cancerele se bazează frecvent mai puțin pe mitocondrii 50% din ATP prin metabolizarea glucozei direct în acid lactic, chiar și în prezența oxigenului.

Acest fenotip frecvent de forme de cancer a devenit cunoscut sub numele de „efect Warburg”, iar autorul acestei revizuiri a crezut cu tărie că înțelegerea lui ar facilita descoperirea unui remediu.

Urmând pașii finali ai lui Warburg și prinși în mijlocul unei perioade anti-warburg neplăcute, anti-metabolice, autorul și studenții / colaboratorii lui au început să identifice în mod liniștit evenimentele-cheie moleculare implicate în efectul Warburg.

Aici, autorul descrie printr-o serie de descoperiri secvențiale care ating cinci decenii cum, în ciuda unor deficiențe ale capacității respiratorii a tumorilor maligne, hexokinaza 2 (HK-2), receptorul mitocondrial (VDAC) și gena care codifică HK-2 (Gena HK-2) joacă roluri cele mai pivotante și directe în „efectul Warburg”.

Ei au descoperit, de asemenea, ca un cal troian, simplul 3-brompiruvat analogic al acidului lactic care pătrunde selectiv în celulele tumorilor de cancer canceroase care prezintă „efect Warburg” și își disipează rapid fabricile de producere a energiei (ATP) (adică glicoliza și mitocondriile) ducând la distrugerea tumorilor fără a afecta animalele.

 

J Bioenerg Biomembr. 2007 Jun; 39 (3): 211-22.
Warburg, eu și Hexokinase 2: descoperiri multiple ale evenimentelor moleculare cheie care stau la baza unuia dintre cele mai frecvente fenotipuri ale cancerului, „Efectul Warburg”, adică creșterea glicolizei în prezența oxigenului.

Informații despre autor

1
Departamentul de Chimie Biologica, Universitatea Johns Hopkins, Scoala de Medicina, strada North Wolfe 725, Baltimore, MD, 21205-2185, SUA, ppederse@jhmi.edu.
PMID: 17879147 
DOI: 10.1007 / s10863-007-9094-x

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17879147

dovezi recente referitor metabolismului celulelor tumorale și caracteristicile comune cu metabolismul drojdiilor-microorganismelor inferioare

În ultimele decenii, o cantitate considerabilă de cercetări s-au concentrat asupra cancerului. Au fost identificate o serie de defecte genetice și de semnalizare. Acest lucru a permis proiectarea și screening-ul unui număr de medicamente anti-tumorale pentru utilizare terapeutică. Una dintre principalele provocări ale terapiei anti-cancer este de a viza în mod specific aceste medicamente la celulele maligne.

Recent, metabolismul celulelor tumorale a fost considerat o posibilă țintă pentru terapia cancerului.

Este larg acceptat faptul că tumorile afișează o activitate glicolitica îmbunătățită și o reglare în jos/scadere a fosforilării oxidative (efectul Warburg). Prin urmare, pare rezonabil ca întreruperea glicolizei să fie un candidat promițător pentru terapia specifică împotriva cancerului. Cu toate acestea, conceptul de glicoliză aerobă ca paradigmă a metabolismului celulelor tumorale a fost provocat, deoarece unele celule tumorale utilizează fosforilarea oxidativă. Mitochondria prezintă un interes deosebit pentru metabolismul energetic al celulelor canceroase, deoarece fiziologia lor este legată de efectul Warburg. În plus, rolul mitocondriilor central în apoptoză face ca aceste organelle să fie o „țintă duală” promitatoare pentru eliminarea selectivă a celulelor tumorale.Astfel, este de dorit să existe un model ușor de utilizat și fiabil pentru a face screening-ul pentru medicamentele care inhibă metabolismul energetic pentru a fi utilizate în tratamentul cancerului.

Din punct de vedere metabolic, drojdia de fermentare Saccharomyces cerevisiae și celulele tumorale au câteva caracteristici comune.

În această lucrare vom examina aceste proprietăți metabolice comune și vom discuta despre posibilitatea utilizării lui S. cerevisiae ca test de screening timpuriu în cercetarea pentru noi compuși antitumorali utilizați pentru inhibarea metabolismului celulelor tumorale.

 

 

 

Biochim Biophys Acta. 2009 Dec; 1796 (2): 252-65. doi: 10.1016 / j.bbcan.2009.07.003. Epub 2009 Aug 12.
 metabolismului energiei celulare in tumori și caracteristicile sale comune cu metabolismul drojdiilor

Informații despre autor

1
CNRS, Institutul de Biochimie și Genetică a Celulelor (IBGC), UMR 5095, 1 rue Camille Saint Saëns, 33077 Bordeaux cedex, Franța.
PMID: 
19682552 
DOI: 
10.1016 / j.bbcan.2009.07.003

 

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19682552

articol complet

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304419X09000511?via%3Dihub

 

mai in detaliu descris si la  http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0005272810006869

 

studiu clinic care demonstreaza ca bolnavii cancer au alt metabolism fata de cei fara cancer

Cateva antropometrice , creatinină: rapoarte de înălțime,
nivelele de albumine serice și balantele elementare au fost comparate pentru cancerul casectic  și pacienții casectici fara-cancer care primesc hiperalimentare.
Pacienții cu cancer au iesit nefavorabil în toate cazurile de masuratori, cu excepția incrementelor de piele triceps, care erau egale pentru ambele grupuri, sugerand cresterea in greutate la pacientii cu cancer a reprezentat de reumplere a grăsimii, mai degrabă decât restabilirea normală masa corporală.
Subnutriția semnificativă, cu epuizarea grăsimii, a mușchilor scheletici și a proteinei viscerale, este obișnuită în cazul cancerului și este, anumite niveluri de „prag”, asociate cu supraviețuirea scăzută (3).

Mai multe mecanisme posibile pot contribui la această cașexie, incluzând scăderea consumului de alimente, malabsorbția, anomalii ale metabolizării nutrienților de către gazdă și deturnarea nutrienților de catre tumoare. Acestea și, probabil, alti factori slab înțelesi implicați în cașexia complicată a cancerului a făcut încercări de reumplere mai puțin reușite decât era inițial așteptat (1, 2, 5).
Deoarece pacienții care suferă de cancer iau in greutate prin hrănirea nonvolițională, grupul nostru a fost interesat de faptul dacă  acest câștig de greutate a reprezentat sau nu reaprinderea masei corporale slabe .
Masuratorile mentionate la inceput au fost efectuate  unui grup de pacienții cu boală neoplazică avansată (N-15) și au fost puse  în comparație cu rezultatele studiilor similare cu un esantion oameni cachectici dar fara cancer (N = 10) în timpul tratamentului cu enterai sau HiperAlimentare parenterala (4).

9 pacienții cu cancer au primit alimentare centrala și  6 au primit HiperAlimentare enterai  ;

5 din grupul casecticilor fara cancer au primit HiperAlimentare centrala și 5 au primit  HiperAlimentare enterai.

HiperAlimentarea a furnizat aproximativ 30 cai pe kg corp greutate pe zi și 0,2 g azot pe kg greutate corporală pe zi și a durat între 17 și 28 de zile.

Chimioterapia adecvată pentru boala individuală a fost administrată la 10 până la 14 zile după ce au început cu HiperAlimentare .
HiperAlimentarea centrala și HiperAlimentarea enterai au fost bine tolerate atât de pacientii casectici cu cancer și fara-cancer . La creșterea ocazională a presiunii sângelui sigur, hiperglicemia și edemul pedalei au răspuns prompt managementul medical.

Pacienții cu cancer au fost inferiori celor fara cancer(control) în creșteri ale greutății corporale (49% din control), albumină (12% din control), creșterea creatininei: creșterea înălțimii(60% din grupul de control), și incrementarea zonei musculare brat-mijloc (30% din grupul pacientilor casectici fara cancer -grupul de control).

Creșterea grosimii tricepsului a fost egală in cele două grupuri. Aceste diferențe au fost semnificative din punct de vedere statistic cu ambele căi enterai și parenterale pentru schimbări în greutate organism și albumină și pentru HiperAlimentare centrala în raportul creatininei: înălțime și incremente ale zonei musculare midarm(mijloc-brat).

Soldul mediu zilnic pentru azot, fosfor, potasiu sium, sodiu, clorura, magneziu si calciu au fost pozitive în grupul faracancer (cu excepția calciului la un pacient).

Nu au fost observate diferențe între rutele enterai și parenterale.

Dimpotrivă, balanța calciului a fost negativă la 3 și  echilibrul magneziu a fost negativ la 4 din cei 9 pacienți cu cancer cărora li s-a administrat centrala HA.

În timpul enterai HA în grupul de bolnavi cancer casectici , soldurile medii au fost mai mici (p <0,05) pentru fosfor, potasiu, sodiu, clorură și magneziu decât în ​​timpul HA centrala.

balanțe negative  pentru fosfor, potasiu, clorură și magneziu au fost comune cu enterai HA. Soldurile negative au fost însoțite însoțite de pierderi urinare anormal de mari.

Pacienții cu cancer au reținut aceeași cantitate de azot ca cea a grupului faracancer. Soldurile medii nu au fost modificate semnificativ de către chimioterapie.
Acest studiu arată că suplimentarea nutrițională este de mai mic succes în cazul pacienților cu cancer decât în ​​cazul pacienților fără cancer măsurată prin indicii standard.

Studiile privind echilibrul sugerează că rapoartele anormale ale elementelor au fost păstrate în pacienții cu cancer și nu permit concluzia că câștigul greutatea  a reprezentat restaurarea masei normale a corpului slab. Repumplerea (grasimea tricepsului) a fost egală în ambele grupuri bolnavi casectici cu cancer și fara cancer.

Perspectiva cf careia casexia de cancer este legată de aberațiile în metabolismul gazdei care nu sunt prezente în pacienții fara-cancer este sprijinita.

http://cancerres.aacrjournals.org/content/42/2_Supplement/727s.1

referinte:

1 Frankmann, C., Freeman, M., Beck. J., and Valdivieso, M. Prognostic
significance of pretreatment nutritional parameters in patients with lung
cancer receiving chemotherapy ±intravenous hyperalimentation. Proc. Am.
Assoc. Cancer Res., 21: 183, 1980.
2. Lanzotti. V.. Copeland, E., Bhuchar. V.. Wesley. M , Corriere. J., and
Dudrick, S. A randomized trial of total parenteral nutrition with chemo
therapy for non-oat cell lung cancer. Proc. Am. Assoc. Cancer Res., 21:
377, 1980.
3. Nixon, D. W.. Heymsfield, S. B., Cohen. A. E., Kutner. M. H., Ansley, J..
Lawson. D. H.. and Rudman, D. Protein-calorie undernutrition in hospitalized
cancer patients. Am. J. Med., 68. 683-690, 1980.
4. Nixon, D. W., Lawson. D. H., Kutner. M.. Ansley. J., Schwarz, M., Heyms
field. S.. Chawla, R., Cartwright, T. H., and Rudman. D. Hyperalimentation
of the cancer patient with protein-calorie undernutrition. Cancer Res., 41:
2038-2045, 1981.
5. Nixon, D. W.. Moffitt. S., Lawson, D. H.. Ansley. J.. Lynn. M. J.. Kutner, M.
H., Heymsfield, S. B., Wesley, M., Chawla. R.. and Rudman. D. Total
parenteral nutrition as an adjunct to chemotherapy of metastatic colorectal
cancer. Cancer Treat. Rep., in press, 1982.

Studiu care arata ca celule cancer au metabolismul glucozei modificat

-studiul arata in concluzie si ce va spuneam despre ciclul casexie- o pierdere fantastica de energie si datorita tranforamarii acidului lactic in glucoza in ficat- 
Pentru a evalua rolul posibil al metabolizării glucozei modificate în casexia malignă, au fost măsurați parametrii metabolici incluzând cifra de afaceri totală a glucozei, oxidarea glucozei și activitatea ciclului Cori la paisprezece pacienți cu carcinom metastatic. Opt pacienți cancer cu pierdere progresivă în greutate (PWL) au fost comparați cu 6 fără (pacienti de controal).

Activitatea ciclului Cori * a fost semnificativ crescută (p mai mică de 0,02) la pacienții cancer cu pierdere progresivă în greutate  PWL, de 90 mg / kg / oră (interval de la 22 la 193), comparativ cu 18 mg / kg / oră (interval, 13-24).

Viteza totală de glucoză a fost moderată crescută la pacienții cu pierdere progresivă în greutate  PWL, de 196 mg / kg / oră, comparativ cu 110 mg / kg / oră în grupul de control.

Oxidarea oxidului de glucoză a fost de 62 mg / kg / oră față de 48 mg / kg / oră, iar consumul caloric total a fost de 36 kcal / mp / h comparativ cu 33 kcal / m2 / h.

Pacienții cancer  cu pierdere progresivă în greutate  PWL au fost heterogeni dpdpv metabolic, iar valorile medii sunt înclinate de patru pacienți cu cifre crescute ale glucozei, oxidarii și cu rate de reciclare semnificativ ridicate care au fost echivalente cu cifra totală de glucoză endogenă a unui subiect normal.

Totalul cheltuielilor calorice a fost cel mai mare la trei din cei patru pacienți, cu o creștere semnificativă a activității ciclului Cori.

Pierderea de energie asociată cu o rată ridicată de gluconeogeneză(in ficat) de la lactat(acid lactic) a fost sugerată ca o explicație pentru creșterea consumului de energie la unii pacienți cu cancer, contribuind astfel la mecanismele care promovează scăderea în greutate.

*Ciclul Cori (cunoscut și sub denumirea de ciclul acidului lactic), numit după descoperitorii săi, Carl Ferdinand Cori și Gerty Cori, se referă la calea metabolică în care lactatul (acidul lactic) produs de glicoliza anaerobă(din fermentarea glucozei) din mușchi se deplasează către ficat și se transformă în glucoză si este trimis iar la muschi.

nota: faptul ca acidul lactic vine/se duce de la muschi sau cel cancer este irelevant;daca vorbim de celule cancer vorbim de ciclul casexie canceroasa in loc de ciclul cori muscular

 

Cancer Res. 1975 Dec; 35 (12): 3710-4.
Metabolismul modificat al glucozei în carcinomul metastatic.

Holroyde CP, Gabuzda TG, Putnam RC, Paul P, Reichard GA.
PMID: 1192429 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1192429