Καρκίνος: Χρήση του μεταβολισμού των κυττάρων για την καταπολέμηση των επίμονων όγκων
Η καλύτερη κατανόηση του μεταβολισμού στα καρκινικά κύτταρα που αποφεύγουν τα φάρμακα θα μπορούσε να βελτιώσει τις θεραπείες για τον καρκίνο, σύμφωνα με νέα έρευνα από το Πανεπιστήμιο του Σινσινάτι στο Οχάιο.
Μερικοί όγκοι είναι δύσκολο να αντιμετωπιστούν επειδή ενώ στην αρχή ανταποκρίνονται σε φάρμακα κατά του καρκίνου, ορισμένα κύτταρα είναι σε θέση να επιβιώσουν και να δημιουργήσουν νέους όγκους.
Τα επιζώντα κύτταρα το κάνουν αυτό αυξάνοντας μια διαδικασία «αυτο-κατανάλωσης» μέσω της οποίας εξαλείφουν τα απόβλητα, απομακρύνουν ελαττωματικά συστατικά και παθογόνα και ανακυκλώνουν βασικά μοριακά δομικά στοιχεία.
Η διαδικασία, γνωστή ως αυτοφαγία, παραδίδει τα απόβλητα σε κυτταρικά διαμερίσματα που ονομάζονται λυσοσώματα. Περιέχουν διαφορετικούς τύπους ενζύμων για πέψη και διάσπαση των διαφόρων υλικών.
Η αυτοφαγία είναι επίσης ένας μηχανισμός επιβίωσης που ενεργοποιείται όταν τα θρεπτικά συστατικά είναι λιγοστά και απενεργοποιείται ξανά όταν τα θρεπτικά συστατικά είναι άφθονα.
«Διαπιστώσαμε ότι ο μεταβολισμός των κυττάρων επηρεάζει σημαντικά την ικανότητα έναρξης της αυτοφαγίας», λέει η επικεφαλής ερευνητής Carol Mercer, αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Αιματολογίας και Ογκολογίας του Πανεπιστημίου του Σινσινάτι στο Οχάιο.
Αυτή και οι συνάδελφοί της αναφέρουν τα ευρήματά τους - τα οποία αποκαλύπτουν «τη δυναμική και μεταβολική ρύθμιση της αυτοφαγίας» - σε μια εργασία που δημοσιεύεται τώρα στο περιοδικό Αναφορές κυττάρων.
Έλεγχος της αυτοφαγίας
Δύο τύποι αυτοφαγίας ελέγχου ενζύμων στα κύτταρα: ο ένας είναι πρωτεϊνική κινάση ενεργοποιημένη με ΑΜΡ (ΑΜΡΚ) και ο άλλος στόχος ραπαμυκίνης θηλαστικών (mTOR).
Οι θεραπείες για ορισμένους καρκίνους χρησιμοποιούν ήδη φάρμακα που προκαλούν AMPK ή στόχους mTOR και διερευνώνται επίσης για χρήση σε άλλες θεραπείες καρκίνου.
Για αυτούς τους λόγους, εξηγεί η Mercer, είναι «σημαντικό να κατανοήσουμε πώς επηρεάζουν αυτό το μονοπάτι επιβίωσης των καρκινικών κυττάρων».
Κάθε κελί περιέχει μικροσκοπικούς σταθμούς που ονομάζονται μιτοχόνδρια και παράγουν ενέργεια για τα κύτταρα. Η παραγωγή ενέργειας στα μιτοχόνδρια λαμβάνει χώρα σε διάφορα στάδια, το καθένα περιλαμβάνει ένα πρωτεϊνικό σύμπλοκο. Το πρώτο στάδιο χρησιμοποιεί ένα λεγόμενο μιτοχονδριακό σύμπλεγμα Ι.
Άτομα με ανεπάρκεια στο σύμπλεγμα μπορώ να αναπτύξω διάφορα προβλήματα υγείας, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων που επηρεάζουν την καρδιά, το συκώτι, τον εγκέφαλο και τα νεύρα.
Η Mercer και οι συνεργάτες της απέδειξαν ότι το μιτοχονδριακό σύμπλεγμα Ι παίζει επίσης βασικό ρόλο στην ενεργοποίηση και αύξηση της αυτοφαγίας και στη ρύθμιση της διάρκειάς του.
Πρόληψη και προώθηση της αυτοφαγίας
Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι τα γενετικά λάθη στο μιτοχονδριακό σύμπλεγμα I απέτρεψαν την αυτοφαγία που προκλήθηκε από αναστολείς mTOR. Έδειξαν επίσης πώς δύο αντιδιαβητικά φάρμακα - η φαινφορμίνη και η μετφορμίνη - είχαν το ίδιο αποτέλεσμα.
Αντίθετα, ήταν δυνατόν να αυξηθεί η αυτοφαγία χρησιμοποιώντας μεθόδους «που αύξησαν το μιτοχονδριακό μεταβολισμό», σημειώνουν οι συγγραφείς.
Συνολικά, η μελέτη αποκαλύπτει νέες γνώσεις σχετικά με τον δυναμικό ρόλο του μεταβολισμού των κυττάρων στην αυτοφαγία και προτείνει, σύμφωνα με τη Mercer, "νέες θεραπευτικές στρατηγικές για καρκίνο, νευροεκφυλιστικές και μιτοχονδριακές παθήσεις".
Το μεγαλύτερο μέρος της εργασίας για να ανακαλύψετε πώς ο μεταβολισμός επηρεάζει την αυτοφαγία και πώς να τον χρησιμοποιήσετε για να αυξήσετε ή να μειώσετε τη διαδικασία έγινε χρησιμοποιώντας καλλιεργημένα κύτταρα.
Βασίζεται σε προηγούμενη δουλειά από ένα μέλος της ομάδας, το οποίο είχε ανακαλύψει ότι ενώ η αναστολή του mTOR θα μπορούσε να θεραπεύσει τον καρκίνο του ήπατος, αύξησε επίσης την αυτοφαγία.
"Τα δεδομένα μας δείχνουν τη σημασία του μεταβολισμού στη ρύθμιση της αυτοφαγίας, αυξάνουν την κατανόησή μας για κλινικά σχετικά φάρμακα που είναι σημαντικά για τον καρκίνο και προτείνουν νέες στρατηγικές για την αύξηση ή την αναστολή της αυτοφαγίας."
Κάρολ Μέρσερ
