¡Hola Forastero!

Pareces nuevo por aquí. Si quieres participar, ¡pulsa uno de estos botones!

El cáncer como enfermedad metabólica

editado October 2017 en Alimentación
Comprendiendo el efecto Warburg


A principios del siglo XX se descubrió que los tumores tienen una enorme necesidad de azúcares dado que estas constituyen su único combustible biológico. A la total dependencia que las neoplasias tienen de la fermentación dis-aeróbica (independiente del oxígeno) de glucosa se llamó efecto Warburg en honor a su descubridor y constituye el rasgo fisiológico primordial de los tumores.(1,2) Si bien este hecho fue confirmado numerosas veces, el advenimiento de la era genómica desvió el inetrés de los investigadores, que descartaron el efecto Warburg considerándolo un epifenómeno de la tumorigénesis, un proceso accesorio. La realidad, sin embargo, es que el efecto Warburg (o glucólisis dis-aeróbica, pues sucede haya o no O2 ) es un proceso central del cáncer y constituye su principal factor de supervivencia.

-----------------------------------------------------------------------------------------
La incidencia del cáncer aumenta exponencialmente con la edad (hasta los 84-5 años en que comienza a decrecer),(3,4) mientras que la tasa metabólica basal, es decir, el gasto mínimo necesario para mantenernos con vida o, dicho de otro modo, la intensidad del funcionamiento básico de nuestro organismo (asociada a la respiración celular o metabolismo oxidativo), decrece continuamente a medida que envejecemos.(5,6) De ello se desprende que hay una relación inversamente proporcional entre la actividad (y el número) de las mitocondrias -organelas celulares encargadas de producir energía en presencia de oxígeno- y las probabilidades de desarrollar cáncer o propiciar el crecimiento de un microtumor ya existente.(7,8)

En nuestro organismo, la energía puede ser obtenida de dos maneras: por medio de la respiración celular o por medio de la glucólisis. De hecho, la glucólisis, es siempre el primer paso de ambas rutas. Cuando existe abundante oxígeno dentro de la célula, la glucosa continúa siendo procesada en una serie de eficientes reacciones de oxidación1. En cambio, cuando hay insuficiente oxígeno (hipoxia) la célula debe recurrir a la glucólisis (fermentación anaeróbica de la glucosa) o de lo contrario, morir lentamente.(9)

Las Células cancerosas son "esclavas" metabólicas de la glucosa

Durante su explosivo crecimiento, los tumores invariablemente superan el aporte de sangre que les llega de la vasculatura adyacente (microvasos sanguíneos locales)(10) La micro-vasculatura local resulta del todo insuficiente para cubrir las necesidades energéticas de las células cancerosas en rápida división, las que, para poder sobrevivir y cumplir su cometido de reparación orgánica -misión original de toda neoplasia-(11-13) transforman su fenotipo o disposición funcional por medio de cambios epigenéticos, silenciando la expresión de algunos genes y activando la de otros.
La fermentación de la glucosa es una ruta de obtención de energía que las células normales usan solo en situaciones de emergencia: ejercicio intenso, necesidad de proliferación acelerada frente a una infección, herida, quemadura y/o, finalmente, en el cáncer. La glucólisis es esencialmente la división de la glucosa en dos moléculas de ácido pirúvico2 , las cuales producen de inmediato, tras su fermentación, dos "unidades de energía" (ATP) para la célula.
La oxidación normal de una molécula de glucosa por medio del ciclo de Krebs y la fosforilación oxidativa rinde 36 moléculas energéticas (ATP) mas dióxido de carbono (CO2).
La sola fermentación de esa misma molécula rendiría apenas 2 moléculas de ATP más ácido láctico.

Meditando al respecto nueve años atrás -en una de esas madrugadas insomnes en que los problemas o enigmas de pronto se esclarecen- nos dimos cuenta de la particular significación fisiológica de dichos números: la glucólisis es l8 veces memos eficiente que la normal fosforilación oxidativa (OXPHOS).(14) Si han de sobrevivir a este bajísimo rendimiento energético, las células que se han visto obligadas a tomar la ruta de la glucólisis deben compensarlo con un brutal incremento en el ritmo metabólico. Es así que su intensidad de procesamiento de la glucosa llega a ser unas 100 veces mas alto que el de la normal respiración celular [OXPHOS). Más que ninguna otra característica, la fermentación acelerada de glucosa es el rasgo distintivo del cáncer. Esa es la razón por la cual muchas veces el cáncer termina consumiendo enteramente las reservas energéticas corporales (la grasa y los músculos) de la persona que lo padece.

-------------------------------------------
1 El primer conjunto de reacciones lleva a cabo la descarboxilación oxidativa y el ciclo del ácido tricarboxílico (Krebs)y el segundo, la fosforilación oxidativa (cadena transp. de electrones).

2 Se requieren tres moléculas de oxígeno (O2) por cada molécula de ácido pirúvico y al final de la fosforilación oxidativa se produce un resultado neto de 36 moléculas de ATP Desde el punto de vista evolutivo, esta es la razón bioquímica por la que la mayoría de los animales respiran oxígeno.

Mientras más maligna, indiferenciada e invasiva es una célula, más intensa es su metabolización de azúcar, lo cual nos da una medida objetiva y precisa del grado de malignidad de la enfermedad y constituye la mejor definición de la diferencia entre displasia y neoplasia: lo que distingue verdaderamente a un tumor maligno de uno benigno es la intensidad conque lleva a cabo la glucólisis. Es así que el rasgo fenotípico universal del cáncer, su mas relevante factor común, es la glucólisis hipermetabólica. La importancia de este hecho, como se verá, es enorme, ya que nos provee de una herramienta práctica para el control metabólico de la enfermedad.

A la luz de los más avanzados conocimientos actuales no hay dudas de que la glucólisis es la única ruta metabólica capaz de proveer la enorme cantidad de energía necesaria para sostener el estado proliferativo que tiene lugar durante la reparación de toda lesión aguda y durante el crecimiento tumoral.

Bajo condiciones de hipoxia (como la que ocurre en la anemia crónica, las infecciones severas o recurrentes, la disminución de la capacidad de transferencia de oxígeno de nuestras membranas celulares -por las que ingresa el O2 al interior de la célula- la pérdida progresiva del número y actividad enzimática de las mitocondrias con la edad) las fuerzas de la evolución favorecen, por selección natural, a aquellas células con una alta capacidad para la glucólisis.

Mas aún, el incremento de la fermentación glucolítica genera corno subproducto mucho ácido láctico, Io cual acidifica el microambiente tumoral. La presión selectiva favorece a aquellas células capaces de resistir tales condiciones y las células premalignas serán progresivamente menos dependientes del oxígeno, a la vez que más capaces de proliferar en condiciones ambientales tan adversas que matarían a una célula no maligna.

Existe abundante evidencia experimental que permite corroborar este fenómeno. La elevada presencia de transportadores específicos de glucosa (GLUTs) en las células tumorales tiene una altísima correlación con su malignidad. Los transportadores GLUT son una familia de proteínas que, en mayor o menor número, operan encastradas en la membrana exterior de toda célula, encontrándose hiper-expresadas en las células malignas hasta diecisiete veces más (1700%). Un gen en particular, el oncogen c-Myc induce una exagerada expresión del transportador de glucosa GLUT-1, así como de varios otros genes involucrados en la glucólisis.

iY qué se dice al respecto en la "biblia" de la oncología convencional? Exactamente lo mismo. El cáncer metastásico siempre se acompaña de una intensa glucólisis. En su segundo tomo, página 1699, último párrafo, nada menos que Vincent Devita Jr., hijo del ex-director del NCI (National Cancer Institute) y pope de la oncología convencional del siglo veinte, dice lo que a continuación traduzco:

“Virtualmente todos los tumores sólidos que constituyen nódulos metastáisicos tienen un alto valor de captación estándar en las tomografías PET."

DeVita, Hellman and Rosemberg’s
Principles and Practice in Oncology, 8th Edition.

La PET, o Tomografía por Emisión de Positrones, es una herramienta diagnóstica de amplio uso en oncología, cuya realización requiere inyectar un análogo sintético de la glucosa (una especie de azúcar artificial) ligada a una substancia radioactiva. El resultado es un compuesto llamado -Fluoro-2-Deoxi-D-glucosa (o FDG)3, que es ávidamente absorbido por toda célula neoplásica activa debido a su enorme necesidad de azúcar. El principio fisiológico subyacente que es explotado cada vez que se realiza una tomografía PET no es otro que la glucólisis hipermetabólica.

-------------------------------------------
3 Este marcador radioactivo, una vez inyectado en la circulación es captado por las células cancerosas -que mientras más activas y malignas sean, más avidez tendrán por la glucosa y una vez dentro de estas es fosforilado por la enzima hexoquinasa. Una dosis usual de FDG para un escaneo oncológico en un adulto es de 300 MBq (MiliBequerels). Dado que el átomo de oxígeno que es reemplazado en el compuesto original por el Flúor-18 para generar FDG se requiere en el siguiente paso del procesamiento de la glucosa en todas las células la” digestión celular" de la PDG termina allí. Lo que es más, a excepción del hígado y los riñones, los tejidos del cuerpo no pueden expulsar el fósforo agregado a la molécula por la enzima hexokinasa. Esto implica que la FDG quedaré atrapada en cualluier célula que la haya captado puesto que los azúcares fosforilados -debido a que poseen carga iónica- no pueden atravesar la membrana citoplasmática para salir de la célula, El resultado de esto es una intensa marcación radioactiva de aquellos tejidos con una alta captación de glucosa (como el cerebro, el hígado y virtualmente todos los cánceres).

Resulta interesante reparar en que si bien existen más de doscientas cincuenta clases diferentes de cáncer descritos hasta la fecha, sólo hay por el contrario una técnica de tomografía PET, perfectamente capaz de detectarlos a todos, sin que importe donde estén los tumores o de qué tejido provengan.

tomo

Fig.1 Cada vez que se realiza una Tomografía por Emisión de Positrones (PET) se está explotando el efecto Warburg con fines diagnósticos. Desde el punto de vista metabólico todas las neoplasias se comportan igual, por tanto, sin importar qué clase de cáncer sea, Ia técnica empleada es siempre la misma: un análogo sintético de la glucosa -combinado con un marcador radioactivo- (FDG) es inyectado en una vena del paciente y, en cuestión de minutos, captado ávidamente por el tejido tumoral. Las manchas negras de la imagen central (PET) revelan tumoraciones secundarias (o sea, metástasis) provenientes del sitio inicial de la enfermedad o tumor primario, que en este caso fue un melanoma. La imagen de la izquierda es una tomografía (CT) y la de la derecha, una fusión visual o composite de ambas, hecha por computadora.

La demostración científica más convincente de que el efecto Warburg está presente en todas las neoplasias es la realización diaria de miles de tomografías PET en todo el mundo. Esta prueba ha estado durante años bajo nuestras narices, sin embargo, prácticamente nadie en el ambiente académico de la oncología convencional parece darse cuenta de que el mismo principio que se utiliza para el diagnóstico... !Puede explotarse terapéuticamente!

celula

Fig.2 Esquema sumamente simplificado de las estructuras cruciales de una célula eucariótica: 1 Núlcleo (y nucléolo), 2 Cromatina (es decir el conjunto de los cromosomas contenidos en el interior del núlcleo), 3 Líquido citoplasmático o citosol, 4 Mitocondrias, s Microtúbulos, 6 Membrana externa (citoplasmática], 7 Poros de la membrana nuclear, 8 Retiíulo endoplásmático rugoso (sistema vesicular dinámico en el cual se procesan las substancias etc), Nótense los ribosomas -fábricas protéicas- adheridos a sus “paredes”, 9 Centríolos, 10 Vacuola o vesícula en formación (de este modo se realiza la endocitosis o incorporación de una substancia desde el espacio extracelular hacia el interior de la célula).

La glucólisis ocurre en el citoplasma o “cisterna interior” de la célula, no en una organela especializada como la mitocondria , siendo además la ruta metabólica más antigua -desde una perspectiva evolutiva- presente en todo organismo viviente del planeta.(14) Si bien nos interesa tanto la célula transformada como su contexto -o sea su estroma o marco de soporte (tejido conectivo) - para entender apropiadamente los conceptos que venimos discutiendo, lea la sintética ilustración de las organelas o componentes celulares (Fig. 2).

Fuentes:

REFPARTE1FINAL


original:
http://terapiametabolicadelcancer.blogspot.com.es/
Accede o Regístrate para comentar.