Zaburzenia metabolizmu i funkcji enzymów metabolicznych a proces nowotworzenia

Abstract

"Rak, ponad wszystkie inne choroby ma niezliczoną ilość wtórnych przyczyn. Jednak nawet w przypadku raka istnieje tylko jedna główna przyczyna. Podsumowując w kilku słowach, główną przyczyną raka jest zastąpienie oddychania tlenowego w normalnych komórkach organizmu przez fermentację cukru…"Wzrost i rozwój organizmu jest nieodłącznie związany z dostępnością składników odżywczych. W związku z tym wyewoluowały specyficzne mechanizmy pozwalające na koordynację tych procesów w zależności od dostępności pożywienia, co umożliwia organizmom przetrwanie w czasie głodu. Zmniejszenie zasobów energetycznych powoduje wydłużenie życia, natomiast nadmiar kalorii jest powiązany z otyłością i chorobami nowotworowymi. Na poziomie komórkowym prawidłowe, dzielące się komórki aktywują szlaki metaboliczne, umożliwiające akumulację masy i energii wykorzystywanych do syntezy DNA w celu reprodukcji. Natomiast komórki nowotworowe przeprogramowują w sposób, wydaje się, kontrolowany swój metabolizm, aby dzielić się i rozprzestrzeniać w sposób niekontrolowany. Pewne geny kodujące enzymy metaboliczne zostają wyłączone w komórkach nowotworowych, a inne ulegają zwięk-szonej ekspresji, powodując zmiany metaboliczne. Badania prowadzone w ostatnich latach pokazały, że niektóre enzymy procesu glikolizy, mające swoją główną funkcję w cytoplazmie, mają zdolność do przemieszczania się do jądra komórkowego, gdzie pełnią zupełnie inne niemetaboliczne funkcje, np. biorą udział w kontroli ekspresji genów. Dlatego poznanie wpływu metabolizmu na kontrolę ekspresji genów może być niezwykle istotne w zrozumieniu przyczyn nowotworzenia. Alterations in metabolism and metabolic enzyme function and carcinogenesis Dr Otto Warburg (Nobel in 1931) in his lecture on Lindau Nobel Laureates Meeting in 1966, Germany, stated: "Cancer, above all other diseases, has countless secondary causes… But, even for cancer, there is only one prime cause. To summarise in a few words, the prime cause of cancer is the replacement of the respiration of oxygen in normal body cells by a fermentation of sugar…"Growth and development of organisms are strictly dependent from availability of nutrients. Evolved specific mechanisms controlling those processes can help organisms to survive starvation. Calorific restriction leads to longer life span, but the opposite, too many calories are associated with obesity and tumourigenesis. On a cellular level, normal dividing cells activate particular metabolic pathways to accumulate cell mass and energy for DNA synthesis required for reproduction. By contrast tumour cells reprogramme their metabolism, possibly in controlled way, for uncontrolled division and growth. Some genes encoding metabolic enzymes are inactivated while others exhibit increased expression, causing metabolic changes in tumour cells. Recent studies showed that certain glycolytic enzymes mainly active in cytoplasm may move from cytoplasm to the nucleus where they can play different, nonglycolytic functions

Glucose metabolism disorders in cancer patients

“…In addition, cancer cells switch their metabolism to the glycolytic pathway, which results in increased glucose uptake. This phenomenon is known as the Warburg effect and has been recognized as a characteristic of almost all cancer cells [27][28][29].…”