segunda-feira, 5 de outubro de 2009

Cancer e glicose

A glicose é geralmente o substrato metabólico mais utilizado por nossas células e sofre glicólise no citoplasma e na mitocôndria fornecendo energia e carbono para o metabolismo anabolizante requeridos para a manutenção, desenvolvimento e reprodução celular. Glicólise no citoplasma oxida até duas moléculas de piruvato fornecendo duas moléculas de ATP e NADH por mol de glicose consumidos. Imaginem vocês que este metabolismo, a glicólise anaeróbica, além de fornecer ATP e NADH, fornece também carbono para o metabolismo anabolizante, estes carbonos são utilizados no metabolismo da célula para direcionar o crescimento e proliferação do tecido ou simplesmente para manter as funções celulares. O piruvato pode ser utilizado pela mitocôndria fechando o metabolismo aeróbico ou simplesmente sofrer ação da desidrogenase lática e fornecer o lactato, que também pode ser usado na mitocôndria ou pode simplesmente ser exportado, quando em excesso para fora da célula. O cérebro usa preferencialmente o lactato no metabolismo, pelo menos segundo artigos publicados. Bem, no ambiente normal, como oxigênio, o piruvato vai até a mitocôndria e termina o ciclo do ácido tricarboxílico, formando gás carbônico e mais ATP e NADH. Esta oxidação gera elétrons e metabolismo oxidativo, via transporte mitocondrial, os elétrons são exportados da mitocôndria para citoplasma, este metabolismo gera mais energia e também mais radicais livres e demanda mais antioxidantes, porém este metabolismo aproveita melhor o esqueleto de carbono da glicose e não gera tantos esqueletos de carbono como a glicólise anaeróbica para gerar crescimento e replicação celular. Os metabólitos que sã ogerados na glicolise anaeróbica são importantes para construção do esqueleto de carbono de moléculas importantes para a produção celular, além disso, o ciclo da pentose geral ribose necessária para síntese de ácidos nucleicos e também NADH para reduzir reações oxidativas. O ciclo do ácido tricarboxílico també participa no anabolismo, fornecendo metabolitos como o oxalacetato e alfa-cetoglutarato. Lembrem que podemos produzir aspartato a partir do oxalacetato (lembram da TGO?) e também podemos gerar a partir do alfa-cetoglutarato (usando BCAAs) glutamato, glutamina, citrulina, ornitina, arginina e prolina, e a partir destes purinas e pirimidinas. Os ciclos de formação de energia são também ciclos de produção de tijolos básicos para o metabolismo do esqueleto de carbono para anabolismo do tecido. EStudos tem indicado que as células neoplásicas e as células em tecidos em desenvolvimento tem um ciclo de metabolismo diferenciado. Particularmente as células neoplásicas tem uma alteração metabólica, induzida por TOR e HIF que levam o metabolismo celular, estimulando enzimas citoplasmáticas a preferencialmente consumir a glicose via glicólise anaerobica, gerando lactato, podendo ser de 30 a 40 vezes maior que no tecido periférico não maligno. O metabolismo alterado leva a célula neoplásica a ter um processo anabolizante mais acelerado, visto que este processo leva a uma produção maior de tijolos básicos para o esqueleto de carbono das células, além de fornecer menos energia, o que leva a célula neoplásica a uma adaptação metabólica, captando mais glicose (há dados que mostram presença de receptores GLUT1) e somando a avidez por carboidratos e o estimulo do metabolismo construtivo no esqueleto de carbono, temos uma replicação celular com uma demanda aumentada suprida por alterações metabólicas associadas a TOR E HIF. Em tempo, a célula neoplásica com estas características tem uma taxa menor de formação de radicais livres porque o metabolismo mitocondrial está diminuido. HIF e TOR são alvos de tratamentos anti-cancer que estão sendo pesquisados atualmente.

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