Haben Krebszellen Fett zu Zucker?

(Kredit: Nationale Gesundheitsinstitute)(Kredit: Nationale Gesundheitsinstitute)

"Die Idee, dass die erhöhte Glukoseaufnahme ein metabolisches Kennzeichen von Krebszellen ist, ist tief in unserem Denken verankert. Es ist die Grundlage dafür, wie wir Krebs diagnostizieren und seine Behandlung in der Klinik verwalten", sagt Gary Patti. Oben: HeLa-Zellen in Kultur. (Kredit: Nationale Gesundheitsinstitute)

Krebszellen sind durch ihre Fähigkeit zu unkontrolliertem Wachstum definiert, wobei eine Zelle schnell zu zwei wird und zwei zu vielen werden.

"Es ist ein faszinierender Prozess", sagt Gary Patti, Associate Professor für Chemie an der Washington University in St. Louis. "Stellen Sie sich vor, Sie würden alle paar Tage zwei Kopien von sich selbst erstellen, statt nur die eine, die Sie haben, zu behalten. In den vergangenen 15- oder 20-Jahren haben sich Menschen wirklich dafür interessiert, wie eine Zelle das macht. "

Seit mehr als 80 Jahren besteht die vorherrschende Idee darin, dass Krebszellen ihr explosives Wachstum durch das Aufsaugen von Glukose aus dem Blut anheizen, wobei sie ihre Energie und Atome dazu verwenden, doppelte Sätze zellulärer Komponenten herauszubrechen. Einer der Gründe, warum so viel Glukose aufgenommen wird, besteht darin, die Lipide oder Fette, die zu Zellmembranen zusammengesetzt sind, zu den dünnen Schleiern zu machen, die den Inhalt einer Zelle von ihrer Umgebung trennen.

In 1970s und 80s zeigten Wissenschaftler, die mit radioaktiv markierter Glucose arbeiteten, dass praktisch alle Lipide in Tumorzellen aus Glucose hergestellt wurden, das die Zellen aus der extrazellulären Umgebung aufgenommen haben, ein Befund, der die "Glukose-Hypothese" scheinbar bestätigte.

Glucose-Hypothese

Die Hypothese macht Sinn, aber wie viele andere Dinge, die Sinn ergeben, ist es vielleicht nicht richtig.

Patti entdeckte bei anderen Arbeiten, dass proliferierende Fibroblasten den größten Teil ihrer Lipide nur aus Glucose gewinnen, wenn sie in Standard-Zellkulturmedium gezüchtet werden, das nährstoffreich, aber lipidarm ist.

Als die Wissenschaftler das Kulturmedium mit Lipiden aufstickten, wobei die Konzentrationen auf die für Blut typischen Werte anstiegen, zogen die Zellen Lipide aus dem Medium ab, anstatt sie zu synthetisieren. Und unter diesen Bedingungen nahmen sich schnell teilende Zellen nicht mehr Glukose auf als Zellen, die sich nicht teilten.

Der Effekt wurde in Kulturen von Fibroblasten entdeckt, die sich teilen, bis sie sich berühren und dann aufhören, was den Wissenschaftlern die Möglichkeit gibt, den Metabolismus von proliferierenden und ruhenden Zellen zu vergleichen.

Begeistert vom "Lipid-Effekt", untersuchten die Wissenschaftler in zwei Krebszelllinien, den berühmten HeLa-Zellen, und einer Lungenkrebs-Zelllinie namens H460. Diese Zelllinien reagierten weniger stark, aber ähnlich den Lipidkonzentrationen.


 Holen Sie sich das Neueste per E-Mail

Wöchentliches Magazin Tägliche Inspiration

Das überraschende Ergebnis, berichtet in der Zeitschrift Zellchemische Biologiestellt Aspekte der Krebsforschung und - behandlung, die auf der Glukose - Hypothese beruhen, in Frage.

"In den letzten Jahren war es nur möglich, über den Glukosestoffwechsel auf Systemebene nachzudenken", sagt Patti und bezieht sich auf die neue Disziplin der Metabolomik. "Vorher existierte die Technologie, um Glukose durch alle möglichen Stoffwechselwege zu verfolgen, einfach nicht.

"Die Vorstellung, dass die erhöhte Glukoseaufnahme ein metabolisches Merkmal von Krebszellen ist, ist tief in unserem Denken verankert. Es ist die Grundlage dafür, wie wir Krebs diagnostizieren und in der Klinik behandeln können. "

Bei diagnostischen FDG-PET-Scans wird den Patienten eine kleine Menge eines Glukoseanalogs injiziert, das ein radioaktives Atom enthält, und dann gescannt, um Bilder der Glukoseaufnahme durch verschiedene Organe zu erzeugen. Helle Flecken auf diesen Bildern weisen auf mögliche Krebsarten hin.

Fliegen unter dem Radar

"Unsere Studie wirft Fragen zur Empfindlichkeit dieser Scans auf", sagt Patti. "Vielleicht können Krebszellen von im Blut schwebenden Fetten leben, anstatt sie alle aus Glukose zu machen, insbesondere bei adipösen oder diabetischen Patienten, deren Blutfettkonzentrationen höher als normal sein können."

Könnte dies Krebszellen erlauben, unter dem Radar zu fliegen, was zu falsch negativen Ergebnissen führt?

Aufgrund der Glukose-Hypothese haben Wissenschaftler viel Aufmerksamkeit auf die Entwicklung von Krebstherapien gerichtet, die entweder den Glukosestoffwechsel oder die Lipidsynthese hemmen. Aber wenn die Annahme falsch ist, verlangsamt das Blockieren des Glukosestoffwechsels das Zellwachstum? Würden die Zellen nicht einfach Lipide aus ihrer Umgebung entfernen?

Um diese Möglichkeit zu testen, versuchten die Wissenschaftler, ihre Zelllinien mit 2DG zu dosieren, einem Glucosemolekül mit einem Wasserstoffatom, das eine Hydroxylgruppe (OH–) ersetzt, die in dem Weg stecken bleibt, der Glucose abbaut. Sie fanden heraus, dass 2DG, wenn sie die Kulturen ebenfalls mit Lipiden versetzten, das Wachstum von Krebszellen weniger verlangsamt.

"Dieses Ergebnis stellt die Gründe für eine Strategie zum Töten von Krebszellen in Frage", sagt Patti. 2DG befindet sich derzeit in klinischen Studien.

Wenn die Ergebnisse darauf hindeuten, dass Krebszellen nicht wie erhofft auf Medikamente reagieren, die die Glukoseaufnahme blockieren, deutet dies auch darauf hin, dass eine blockierende Lipidaufnahme effektiv sein könnte.

Die Wissenschaftler testeten diese Idee, indem sie ihre Kulturen mit einem Medikament namens SSO dosierten, das irreversibel an einen Lipidtransporter in der Zellmembran bindet und die Lipidaufnahme hemmt. Wenn sie das taten, waren alle drei Zelllinien langsamer wachsen und teilen.

"Vielleicht sollten wir mehr über die Hemmung der Lipidaufnahme nachdenken", sagt Patti. "Der letzte Punkt - und ich glaube, die meisten Menschen akzeptieren das - ist, dass Zellkulturen hoch künstliche Systeme sind, die oft irreführende Ergebnisse liefern. Ob sich Zellkulturbefunde in Tiermodelle oder Patienten übersetzen lassen, ist fraglich. es ist schwer, ihnen viel Vertrauen zu schenken.

"In diesem Fall haben die Standard-Zellkulturmedien, die alle verwenden, so niedrige Lipidkonzentrationen, dass sie wirklich verzerren, was die Zellen in der Kultur tun. Obwohl wir alle die gleiche Zellkultur auf die gleiche Weise machen, ist es gefährlich anzunehmen, dass die Ergebnisse für die Klinik gelten. "

Quelle: Washington Universität in St. Louis

Verwandte Buch:

at InnerSelf Market und Amazon

 

Sie Könnten Auch Mögen

Folge InnerSelf weiter

Facebook-Symboltwitter iconyoutube iconInstagram-SymbolPintrest-SymbolRSS-Symbol

 Holen Sie sich das Neueste per E-Mail

Wöchentliches Magazin Tägliche Inspiration

VERFÜGBARE SPRACHEN

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

MOST READ

Achtsamkeit und Tanz psychische Gesundheit 4 27
Wie Achtsamkeit und Tanz die psychische Gesundheit verbessern können
by Adrianna Mendrek, Bishop's University
Der somatosensorische Kortex galt jahrzehntelang nur als zuständig für die Verarbeitung sensorischer…
wie Schmerzmittel wirken 4 27
Wie töten Schmerzmittel eigentlich Schmerzen?
by Rebecca Seal und Benedict Alter, University of Pittsburgh
Ohne die Fähigkeit, Schmerzen zu empfinden, ist das Leben gefährlicher. Um Verletzungen zu vermeiden, fordert uns der Schmerz auf, eine ...
was ist mit veganem Käse 4 27
Was Sie über veganen Käse wissen sollten
by Richard Hoffman, Universität von Hertfordshire
Glücklicherweise haben die Lebensmittelhersteller dank der zunehmenden Popularität des Veganismus begonnen…
wie spart man geld beim essen 0 6
So sparen Sie bei Ihrer Lebensmittelrechnung und essen trotzdem leckere, nahrhafte Mahlzeiten
by Clare Collins und Megan Whatnall, University of Newcastle
Die Lebensmittelpreise sind aus einer Reihe von Gründen gestiegen, darunter die steigenden Kosten für…
der Westen, der nie existierte 4 28
Der Oberste Gerichtshof leitet den Wilden Westen ein, der nie wirklich existiert hat
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Der Oberste Gerichtshof hat Amerika allem Anschein nach absichtlich in ein bewaffnetes Lager verwandelt.
Ozeannachhaltigkeit 4 27
Die Gesundheit des Ozeans hängt von der Wirtschaft und der Idee von Infinity Fish ab
by Rashid Sumaila, University of British Columbia
Indigene Älteste teilten kürzlich ihre Bestürzung über den beispiellosen Rückgang der Lachse…
Impfstoffauffrischung bekommen 4 28
Sollten Sie jetzt eine Covid-19-Auffrischungsimpfung bekommen oder bis zum Herbst warten?
by Prakash Nagarkatti und Mitzi Nagarkatti, University of South Carolina
Während COVID-19-Impfstoffe weiterhin hochwirksam sind, um Krankenhauseinweisungen und Todesfälle zu verhindern, ist es…
wer war Elvis pressly 4 27
Wer war der wahre Elvis Presley?
by Michael T. Bertrand, Tennessee State University
Presley hat nie eine Abhandlung geschrieben. Er führte auch kein Tagebuch. Einmal, als ich über eine mögliche Biographie informiert wurde …

New Attitudes - Neue Möglichkeiten

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Innerself Vermarkten
Copyright © 1985 - 2021 Inner Publikationen. Alle Rechte vorbehalten.