Por mais de um século, o metabolismo das células cancerosas tem sido visto como um paradoxo. Um novo trabalho de pesquisadores da Universidade de Washington em St. Louis mostra que pode não ser uma anomalia, afinal. O estudo foi publicado em 15 de agosto na Molecular Cell.
A glicose, um açúcar comum nos alimentos, é um dos nutrientes mais importantes do corpo. As células cancerosas tendem a consumi-lo em um ritmo surpreendente. À primeira vista, isso parece fazer sentido porque as células cancerosas têm muita síntese para fazer. Afinal, à medida que os tumores crescem rapidamente, cada célula precisa replicar todo o seu conteúdo.

Mas aqui está o problema. As células cancerosas não usam a glicose com muita eficiência. Em vez de sugar toda a energia que podem da glicose, eles liberam a maior parte dela como material residual.

“Para extrair a quantidade máxima de energia da glicose, as células devem transportar seus produtos de transformação para as mitocôndrias”, disse Gary Patti, professor de química nas artes e ciências Michael e Tana Powell e de genética e medicina na Faculdade de Medicina. Patti, membro do Siteman Cancer Center do Barnes-Jewish Hospital e da Escola de Medicina, é a autora sênior do novo estudo

"Existem certas regras bioquímicas que o metabolismo deve seguir. Tem sido interessante pensar por que os tumores podem quebrá-las", disse Patti. "No entanto, as descobertas que relatamos aqui demonstram que as células cancerosas seguem os princípios convencionais".

Transbordando

As mitocôndrias são minúsculos compartimentos dentro das células, muitas vezes chamados de usinas ou usinas de energia da célula. O que entra e sai deles é rigidamente controlado.

Como um pouco da história de fundo, um famoso bioquímico chamado Otto Warburg descobriu pela primeira vez a natureza perdulária dos tumores na década de 1920. Para explicar por que mais energia não é colhida da glicose, ele postulou que as mitocôndrias são danificadas nas células cancerígenas.

"Agora sabemos que isso não é verdade. As mitocôndrias são funcionais e, de fato, ativas na maioria dos cânceres", disse Patti. Mas isso deixa uma pergunta persistente e irritante sem resposta:por que as células cancerosas metabolizam tão pouco da glicose que consomem nas mitocôndrias?

"Acho que o que tem confundido é que existe essa noção de que as células cancerosas preferem não oxidar a glicose em suas mitocôndrias", disse Patti. "Talvez como um legado do pensamento original de Warburg ou talvez porque acontece tão extensivamente, a suposição tem sido muitas vezes que as células cancerosas querem usar a glicose de forma desperdiçada."

Todos os tipos de explicações foram oferecidas sobre por que as células cancerosas podem querer desperdiçar sua glicose. No entanto, Patti e sua equipe afirmam que essas racionalizações podem ser desnecessárias. No final, o metabolismo do câncer pode não ser tão incomum quanto os cientistas pensavam.

As células cancerosas realmente querem metabolizar a glicose em suas mitocôndrias, e o fazem. Até que eles não podem.

“Quando restringimos a quantidade de glicose absorvida pelas células cancerígenas, quase toda ela chega às mitocôndrias”, disse Patti. "Mas à medida que o consumo de glicose aumenta, a velocidade de movimentação de moléculas derivadas de glicose para as mitocôndrias não consegue acompanhar".

Em outras palavras, as células cancerosas apenas desperdiçam glicose porque o transporte para as mitocôndrias é muito lento.

Imagine uma torneira de banheira que está cuspindo água mais rápido do que o ralo pode removê-la. Eventualmente, a água transborda para o chão.

"Este não é um paradigma metabólico radicalmente novo. A maioria das células prefere oxidar a glicose nas mitocôndrias em vez de excretá-la como resíduo", disse Patti. "Nossos dados sugerem que as células cancerosas não são uma exceção. Elas parecem seguir os mesmos padrões bioquímicos que outras células."

Saturado

A descoberta da equipe de Patti foi possível graças a uma poderosa tecnologia chamada metabolômica.

"Durante a última década, os avanços no campo da metabolômica e espectrometria de massa foram extraordinários", observou Patti. "Chegamos agora a um ponto em que é possível medir moléculas em células únicas."

Neste estudo, os pesquisadores combinaram metabolômica com marcadores de isótopos estáveis. Isso permitiu que eles marcassem diferentes partes da glicose para que pudessem rastreá-la dentro das células, observando a velocidade com que as coisas entravam nas mitocôndrias ou eram excretadas das células. Foi assim que os cientistas descobriram que os caminhos normais para o transporte de combustível estavam sendo ultrapassados, ou saturados, nas células cancerígenas.

A taxa na qual os tumores consomem glicose tem sido explorada por médicos na clínica há décadas como uma forma de diagnosticar o câncer e identificar seu estágio. Isso também levou alguns a acreditar que limitar a absorção de glicose com drogas ou comer uma dieta sem açúcar pode "matar" as células cancerígenas até a morte.

As descobertas deste estudo levantam questões sobre tal estratégia.

"Podemos precisar repensar a melhor forma de direcionar o metabolismo da glicose no câncer", disse Patti. “Se as células cancerígenas consumirem mais glicose do que precisam, e usá-la com desperdício não for um fator de doença, então o metabolismo da glicose pode não ser um alvo terapêutico tão atraente quanto esperávamos”. + Explorar mais

O câncer tem efeito cascata em tecidos distantes