Ζήσης Ψάλλας
Πριν εκατό χρόνια, ο Γερμανός γιατρός Otto Warburg παρατήρησε ότι τα καρκινικά κύτταρα συλλέγουν ενέργεια από τη γλυκόζη με έναν αναποτελεσματικό τρόπο, Αυτή η διαδικασία δεν χρειάζεται οξυγόνο και αφήνει ανεκμετάλλευτο ένα μέρος της γλυκόζης.
Μια ερευνητική ομάδα στο Ινστιτούτο Sloan Kettering με επικεφαλής τον ανοσολόγο Ming Li προσφέρει μια απάντηση, βασισμένη σε ένα μεγάλο σύνολο γενετικών και βιοχημικών πειραμάτων και δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Science.
Η απάντηση καταλήγει σε μια προηγουμένως μη εκτιμώμενη σχέση μεταξύ του μεταβολισμού που παρατήρησε ο Warburg και της δραστηριότητας ενός ενζύμου στα κύτταρα που ονομάζεται PI3 κινάση.
Η κινάση PI3 είναι ένα βασικό μόριο σηματοδότησης που λειτουργεί σχεδόν σαν αρχηγός του μεταβολισμού των κυττάρων, είπε ο Li.
Ο Li και η ομάδα του μελέτησαν το μεταβολισμό Warburg σε κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος, το οποίο επίσης βασίζεται σε αυτήν την φαινομενικά αναποτελεσματική μορφή μεταβολισμού. Όταν τα ανοσοκύτταρα ειδοποιούνται για την παρουσία μιας λοίμωξης, ένας συγκεκριμένος τύπος που ονομάζεται Τ κύτταρα μετατοπίζει την τυπική μορφή του μεταβολισμού που καίει οξυγόνο προς το μεταβολισμό Warburg.
Ο διακόπτης-κλειδί που ελέγχει αυτή τη μετατόπιση είναι ένα ένζυμο που ονομάζεται γαλακτική αφυδρογονάση Α (LDHA: lactate dehydrogenase A), το οποίο δημιουργείται ως απόκριση της σηματοδότησης της κινάσης PI3.
Ως αποτέλεσμα αυτού του διακόπτη, η γλυκόζη διασπάται μόνο μερικώς και το μόριο που παρέχει ενέργεια, το ATP, παράγεται γρήγορα στο κυτοσόλιο του κυττάρου. Αντίθετα, όταν τα κύτταρα χρησιμοποιούν οξυγόνο για την καύση της γλυκόζης, τα μερικώς διασπασμένα μόρια ταξιδεύουν στα μιτοχόνδρια και διασπώνται περαιτέρω εκεί καθυστερώντας την παραγωγή του ATP.
Όσον αφορά το γιατί τα ενεργοποιημένα ανοσοκύτταρα προτιμούν αυτή τη μορφή μεταβολισμού, ο Li υποπτεύεται ότι έχει να κάνει με την ανάγκη των κυττάρων να παράγουν ATP γρήγορα για να βελτιώσουν τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό και το μηχανισμό καταπολέμησης των λοιμώξεων.
Η κινάση PI3 είναι πολύ κρίσιμη στο πλαίσιο του καρκίνου, είπε Λι. “Είναι αυτή που στέλνει το σήμα ανάπτυξης για να διαιρεθούν τα καρκινικά κύτταρα και είναι ένα από τα πιο ενεργά μονοπάτια σηματοδότησης στον καρκίνο”.
Όπως με τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος, τα καρκινικά κύτταρα μπορούν να χρησιμοποιούν το μεταβολισμό Warburg ως τρόπο διατήρησης της δραστηριότητας αυτής της σηματοδοτικής οδού και επομένως να διασφαλίζουν τη συνεχή ανάπτυξη και διαίρεσή τους.
Τα ευρήματα της μελέτης αυξάνουν την ενδιαφέρουσα πιθανότητα οι γιατροί να περιορίσουν την ανάπτυξη του καρκίνου εμποδίζοντας τη δραστηριότητα του ενζύμου LDHA -που αποτελεί το κλειδί για το μεταβολισμό Warburg.
