Журнал исследований опухолей
Открытый доступ

Абстрактный

Факторы, влияющие на перепрограммирование метаболизма глюкозы и глутамина в опухолевых клетках, и их потенциал в качестве мишеней для рака

Авраам Нигуссие Мекурия и Авраам Дегага Абди

Злокачественные клетки подвергаются метаболической трансформации, чтобы удовлетворить потребности роста и пролиферации. Это метаболическое перепрограммирование считается новым отличительным признаком рака. Хорошо известно, что большинство нормальных клеток сначала получают энергию через гликолиз в цитозоле, за которым следует митохондриальное окислительное фосфорилирование (OXPHO) в аэробных условиях, но когда кислорода не хватает, для получения энергии используется гликолиз, а не OXPHO. Однако раковые клетки предпочитают выполнять гликолиз в цитозоле даже в присутствии кислорода, явление, впервые обнаруженное Отто Варбургом и теперь известное как «эффект Варбурга» или «аэробный гликолиз». Такое перепрограммирование метаболизма глюкозы было подтверждено во многих опухолях, а усиление гликолиза облегчает биосинтез биомассы (например, нуклеотидов, аминокислот и липидов), предоставляя гликолитические промежуточные продукты в качестве сырья. Помимо нарушения регуляции метаболизма глюкозы, метаболическое перепрограммирование в раковых клетках характеризуется аберрантным метаболизмом липидов, метаболизмом аминокислот, митохондриальным биогенезом и другими биоэнергетическими метаболическими путями. Однако двумя заметными характеристиками метаболизма опухолевых клеток являются эффект Варбурга и глутаминолиз, которые, соответственно, демонстрируют зависимость опухолевых клеток от глюкозы и глутамина. Исследование этих метаболических изменений раскроет фундаментальные молекулярные события злокачественности и поможет найти лучшие способы диагностики и лечения рака. Целью этого обзора была оценка последних результатов, связанных с драйверами перепрограммирования метаболизма глюкозы и глутамина, их перекрестными помехами в раковых клетках и их потенциалом в терапии рака.