Home » Stiinta » Cercetătorii au rezolvat un mister vechi de 100 de ani despre cancer

Cercetătorii au rezolvat un mister vechi de 100 de ani despre cancer

Ioana Matei 02.01.2021
Sursa foto: Unsplash

Anul 2021 marchează aniversarea a 100 de ani de la descoperirea fundamentală care este explicată în fiecare manual de biochimie.

În 1921, medicul german Otto Warburg a observat că celulele de cancer își extrag energie din glucoză printr-un mod neobișnuit de ineficient. În loc să o „ardă” folosind oxigenul, celulele de cancer o fermentează. Acest proces independent de oxigen apare rapid, însă foarte multă energie din glucoză rămâne neatinsă.

Diferite ipoteze pentru a explica efectul Warburg au fost propuse de-a lungul anilor, inclusiv ideea că celulele de cancer au mitocondrii defectuoase, astfel că nu pot efectua arderea controlată a glucozei. Însă, niciuna dintre aceste explicații nu s-au dovedit a fi veridice. Spre exemplu, mitocondriile celulelor canceroase funcționează foarte bine.

O legătură neapreciată până acum

Recent, o echipă de cercetători de la Institutul Sloan Kettering din SUA, coordonată de imunologul Ming Li, a oferit un nou răspuns bazându-se pe o serie de experimente genetice și biochimice. Cercetările au fost publicate în jurnalul Science la data de 21 ianuarie.

Totul se reduce la o legătură neapreciată anterior între metabolismul Warburg și activitatea unei enzime din celulă numită PI3 kinase (PI3K).

Descoperirile au revizuit teoria acceptată până acum de biochimiști care presupune că metabolismul este secundar semnalizării celulare. De asemenea, oamenii de știință au sugerat că țintirea metabolismului ar putea fi o metodă eficientă de a împiedica dezvoltarea cancerului.

Elementul esențial, o enzimă numită LDHA

Dr. Li și echipa sa au studiat metabolismul Warburg la celulele imunitare, acestea bazându-se și ele pe o formă aparent ineficientă de metabolism. Atunci când celulele imunitare sunt alertate cu privire la prezența unei infecții, celulele T trec din forma tipică de ardere prin oxigen la metabolismul Warburg pe măsură ce numărul lor crește și își pun în aplicarea mecanismul de combatere a infecției.

Elementul esențial care controlează această schimbare este o enzimă numită lactate dehydrogenase A (LDHA). Drept rezultat, glucoza rămâne doar parțial descompusă și acumulatorul de energie al celulei, numit ATP, este generat rapid în citosolul celulei.

Dr. Li și echipa sa au descoperit că, în cazul șoarecilor, celulele T care nu au LDHA nu își pot susține activitatea PI3 kinase, astfel că nu pot combate în mod eficient infecțiile. Pentru dr. Li și echipa sa acest lucru a însemnat că această enzimă metabolică este cea care controlează activitatea de semnalizare a unei celule.

De ce preferă celulele imunitare preferă această formă de metabolism

La fel ca și alte enzime kinase, PI3K se bazează pe ATP. Având în vedere că ATP este produs al metabolismului Warburg, o „buclă” pozitivă de feedback este stabilită între metabolismul Warburg și activitatea PI3 kinase, astfel asigurând activitatea continuă a PI3 kinase, iar apoi divizarea celulară.

Cât despre motivul pentru care celulele imunitare preferă această formă de metabolism, dr. Li suspectează că ar fi vorba de nevoia celulelor de a produce ATP rapid pentru a-și accelera divizarea și mecanismul de combatere a infecției. „Bucla” pozitivă de feedback garantează faptul că imediat ce procesul este declanșat, acesta va fi continuat până când infecția este eradicată.

O enzimă crucială în cazul cancerului

De asemenea, deși oamenii de știință au făcut această descoperire în cazul celulelor imunitare, există legături clare cu cancerul, potrivit MedicalXpress.

„PI3 kinase este o enzimă crucială în cazul cancerului. Este ceea ce trimite semnalul de creștere către celulele canceroase și este una dintre căile de semnalizare cele mai active ale cancerului”, a explicat dr. Li.

La fel ca și celulele imunitare, celulele canceroase pot folosi metabolismul Warburg pentru a-și susține activitatea și a-și continua creșterea și divizarea. Rezultatele indică posibilitatea ca medicii să limiteze dezvoltarea cancerului prin blocarea activității LDHA.

Vă mai recomandăm să citiți și:

O nouă descoperire privind tratarea cancerului de sân. „Aceste cercetări au implicații imediate”

Un fenomen extrem de rar arată că bebelușii pot inhala celule canceroase de la mamă în timpul nașterii

Consumul mare de cafea este legat de scăderea riscului de cancer de prostată

Un parazit găsit în excrementele de pisici și carnea crudă, asociat cu un risc crescut de cancer al creierului la oameni

Cele mai noi articole
Un vaccin împotriva maladiei Alzheimer, primul de acest fel, a trecut de ultimul stadiu al studiilor clinice umane
Un vaccin împotriva maladiei Alzheimer, primul de acest fel, a trecut de ultimul stadiu al studiilor clinice umane
Evaluare Națională 2021. Reguli de organizare și sfaturi pentru elevi. Cum să îţi gestionezi emoţiile?
Evaluare Națională 2021. Reguli de organizare și sfaturi pentru elevi. Cum să îţi gestionezi emoţiile?
Cipul cu energie solară, dezvoltat de ingineri din Elveția
Cipul cu energie solară, dezvoltat de ingineri din Elveția
Ollie, robotul foarte simpatic care calcă pe urmele roboților de la Boston Dynamics
Ollie, robotul foarte simpatic care calcă pe urmele roboților de la Boston Dynamics
ONU avertizează: „Următoarea pandemie” este aproape
ONU avertizează: „Următoarea pandemie” este aproape
Trei schelete uriașe de mamuți lânoși, descoperite de mineri în teritoriul Yukon din Canada
Trei schelete uriașe de mamuți lânoși, descoperite de mineri în teritoriul Yukon din Canada
Oamenii evoluează mai repede ca niciodată, iar cauza nu este genetică. Ce spune un nou studiu
Oamenii evoluează mai repede ca niciodată, iar cauza nu este genetică. Ce spune un nou studiu
Aleksandr Kerenski – politicianul rus care ar fi putut schimba cursul istoriei, abolind monarhia, consolidând democrația și  oprind bolșevismul
Aleksandr Kerenski – politicianul rus care ar fi putut schimba cursul istoriei, abolind monarhia, consolidând democrația ...
Misterul din jurul întunecării stelei Betelgeuse a fost rezolvat
Misterul din jurul întunecării stelei Betelgeuse a fost rezolvat
Sportul după pandemie. Actorul Will Smith îşi reaminteşte exerciţiile la sală într-un clip viral
Sportul după pandemie. Actorul Will Smith îşi reaminteşte exerciţiile la sală într-un clip viral
Prestigiul său a fost nemaiîntâlnit în perioada Renascentistă. El a scris primul tratat modern de politică
Prestigiul său a fost nemaiîntâlnit în perioada Renascentistă. El a scris primul tratat modern de politică
Teama de ac, mai des întâlnită la bărbați decât la femei
Teama de ac, mai des întâlnită la bărbați decât la femei
Grenade și cartușe din Al Doilea Război Mondial, găsite într-o pădure din Neamț
Grenade și cartușe din Al Doilea Război Mondial, găsite într-o pădure din Neamț
Arcul de Triumf, simbolul victoriei României din Primul Război Mondial
Arcul de Triumf, simbolul victoriei României din Primul Război Mondial
SOLSTIŢIUL DE VARĂ 2021, cea mai lungă zi din an. Totul despre debutul verii astronomice şi tradiţiile din această zi
SOLSTIŢIUL DE VARĂ 2021, cea mai lungă zi din an. Totul despre debutul verii astronomice şi tradiţiile din această zi
Creierul uman are foarte multe în comun cu testiculele. Ce au aflat cercetătorii despre aceste organe
Creierul uman are foarte multe în comun cu testiculele. Ce au aflat cercetătorii despre aceste organe
Noi imagini cu suprafața planetei Marte, publicate de China. Ce semnifică, de fapt, fotografiile
Noi imagini cu suprafața planetei Marte, publicate de China. Ce semnifică, de fapt, fotografiile
Un studiu explică de ce nucleul interior al Pământului ar putea fi asimetric
Un studiu explică de ce nucleul interior al Pământului ar putea fi asimetric