В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Signaling, ученые из Саутгемптонского университета (Southampton University) обнаружили, что для быстрой пролиферации опухолевые клетки полагаются на гликолиз, первичный метаболический путь, который легко используется раком для получения энергии для роста и метастазирования.
В модели рака молочной железы in vitro ученым удалось идентифицировать нечто поразительное новое – они называют это гликолитической реакцией на стресс с участием p53. Ген р53 несет в себе ДНК-схему белка, называемого опухолевым белком р53. Белок играет важную роль, контролируя клеточную деятельность, такую как деление и гибель клеток. Мутации в p53 позволяют раковым клеткам расти и распространяться.
Конститутивный аэробный гликолиз – эффект Варбурга – является отличительным признаком раковых клеток, который обычно вызывается мутациями в онкогенах и генах-супрессорах опухолей. Эффект Варбурга имеет множество последствий для опухолевых клеток, включая способность генерировать аденозин-5′-трифосфат (АТФ), который снижает зависимость от кислорода для генерации АТФ, тем самым уменьшая образование потенциально повреждающих активных форм кислорода (АФК) при митохондриальном электронном транспорте. Поглощение глюкозы, секреция лактата и создание энергии без кислорода являются отличительными признаками эффекта Варбурга. Раковые клетки стимулируют свой собственный рост, всасывая огромное количество глюкозы из крови хозяина. Сегодня сканирование позитронной эмиссии может помочь идентифицировать раковые заболевания путем точного определения областей тела, где клетки потребляют огромное количество глюкозы. Эти клетки легко идентифицировать как злокачественные из-за их жадности к глюкозе. Более того, раковые клетки неизменно выбирают древний метаболический путь – гликолиз – для производства энергии. Эффект Варбурга, по оценкам, возникает в 80% случаев рака.
Исследователи обнаружили, что белок регулируется «аэробным гликолизом» в раковых клетках. Регулирование белка также опосредовано семейством NADH-зависимых регуляторов транскрипции CtBP. Благодаря предоставлению глюкозо-6-фосфата для окислительного пентозофосфатного пути, гликолиз также способствует образованию восстановленной формы никотинамидадениндинуклеотидфосфата, что обеспечивает уменьшение эквивалентов для активных форм кислорода.
Авторы другого исследования утверждают, что раковые клетки следуют по пути наименьшего сопротивления.
