Utente:Armin6/Metaboloma del tumore
Lo studio del metabolismo dei tumori, o del loro metaboloma, si basa sulla descrizione dei cambiamenti metabolici che avvengono durante la trasformazione di una cellula normale in un tumore primario. Le caratteristiche attribuite[1] al metaboloma tumorale riguardano un aumento dell'attività degli enzimi glicolitici, l'espressione selettiva di alcune isoforme della piruvato chinasi (M2), un aumento dell'incameramento dei carboni del glucosio in vari processi anabolici, come quelli che interessano la sintesi di acidi nucleici, aminoacidi, acidi grassi.f the tumor metabolome are high glycolytic enzyme activities, the expression of the pyruvate kinase isoenzyme type M2, increased channeling of glucose carbons into synthetic processes, such as nucleic acid, amino acid and phospholipid synthesis, a high rate of pyrimidine and purine de novo synthesis, a low ratio of Adenosine triphosphate and Guanosine triphosphate to Cytidine triphosphate and Uridine triphosphate, low Adenosine monophosphate levels, high glutaminolytic capacities, release of immunosuppressive substances and dependency on methionine.
Effetto Warburg e glicolisi[modifica | modifica wikitesto]
L'effetto Warburg permette di discernere le cellule normali da quelle tumorale. Per effetto Warburg si intende la tendenza delle cellule tumorali a sfruttare la glicolisi anaerobia, convertendo il glucosio a lattato piuttosto che ossidarlo completamente nel mitocondrio per mezzo della fosforilazione ossidativa. L'effetto Warburg può manifestarsi temporaneamente in cellule normali ipossiche.
L'effetto Warburg inibisce normalmente la glicolisi, conosciuta anche come effetto Pasteur. Una delle motivazioni che spinge la cellula tumorale a sfruttare l'effetto Warburg si basa sull'efficienza della glicolisi anaerobia, intesa come unità di moli di ATP generata per unità di glucosio nell'unità di tempo. Piuttosto che ossidare completamente il glucosio per produrre ATP, il glucosio nelle cellule tumorali tende ad essere usato per processi anabolici (come produzione di ribosio , glicosilazione proteica, sintesi serina). Questo shift pertanto necessita di elevati tassi di incameramento di glucosio per far fronte alle loro necessità aumentate.
Anabolismo degli acidi grassi[modifica | modifica wikitesto]
La sintesi degli acidi grassi è un processo anabolico che inizia dalla conversione di acetil-CoA a malonil-CoA, grazie all'utilizzo della acetil-CoA carbossilasi.
Il malonil-CoA inizializza la sintesi degli acidi grassi ed è coinvolta nell'allungamento degli acidi grassi per mezzo della FANS (Fatty acid synthase). Sebbene la glicolisi aerobica sia il processo metabolico meglio documentato in un fenotipo di cellula tumorale, non è rappresentativa di tutti i tumori umani. Gli aminoacidi e gli acidi grassi sono substrati energetici per i tumori e sono una condizione necessaria affinché possano proliferare. Gli enzimi della carnitina-palmitoiltransferasi regolano la β-ossidazione degli acidi grassi, un processo catabolico, e possono avere un ruolo chiave nella determinazione di alcuni fenotipi tumorali. Un aumento della sintesi degli acidi grassi è necessario per il rifornimento lipidico durante la biogenesi della membrana delle cellule tumorali, e dunque è un vantaggio sia per la crescita che la sopravvivenza delle cellule.
Metabolic biomarkers of tumors[modifica | modifica wikitesto]
NADPH plays an important role as an antioxidant by decreasing the reactive oxygen produced during rapid cell proliferation. It has been shown that attenuation of the PPP would dampen NADPH production in cancer cells, leading to the decrease in macromolecular biosynthesis and rendering the transformed cells that are vulnerable free radical-mediated damage. In this way, the advantage conferred by PKM2 expression would be eliminated. In preclinical studies, drugs such as 6-amino-nicotinamide (6-AN), which inhibits G6P dehydrogenase, the enzyme that initiates the PPP have shown anti-tumorigenic effects in leukemia, glioblastoma and lung cancer cell lines.[2]
Glutaminolisi[modifica | modifica wikitesto]
L'utilizzo dell'aminoacido glutammina come fonte di energia è dato dal processo di glutaminolisi, una serie di passaggi metabolici che porta al catabolismo di questo aminoacido. Questo pathway è "up-regolato" nel tumore ed è considerato come bersaglio di diversi farmaci chemioterapici, che basano la loro efficacia sull'assunzione che le cellule tumorali sono più dipendenti dalla glutammina rispetto alle cellule sane.[3] Questo è This especially holds true for specific tumor types that are metabolically dysregulated, such as malignant brain tumors (i.e. glioblastoma) that carry mutations in the IDH1 gene. These tumors use glutamine or the structurally related amino acid glutamate as an energy source and a chemotactic sensor in the brain, which increases their malignancy and may explain why these tumors grow so invasive.[9][10]
Note[modifica | modifica wikitesto]
[[Categoria:Metabolismo]]