Sábado, 28 Outubro 2017 17:02

Efeito Warburg Destaque

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Otto Warburg foi um proeminente bioquímico alemão da primeira metade do século XX que teve um especial interesse no metabolismo das células cancerosas.

Ele observou que as células do câncer aumentam a sua taxa de fermentação da glicose, mesmo na presença de oxigênio. Como resultado disso, as células de câncer basearam-se mais na fermentação do que na respiração para obter energia a fim de compensarem sua respiração deficiente. Se basear na fermentação, mesmo na presença de oxigênio suficiente, foi referido como o efeito Warburg (Figura 1).

Esta mudança fundamental no metabolismo da célula cancerosa, a hipótese do “efeito Warburg”, foi a base da teoria do Dr. Thomas Seyfried de que o câncer é primariamente uma doença metabólica que pode ser o alvo terapêutico ao se reduzir o suprimento de combustíveis fermentáveis.

efeito warburg

Figura 1: Efeito Warburg

 

A fermentação é um processo primitivo que supre a necessidades de energia simples das bactérias. Porém, em humanos, a fermentação, em si, contribui usualmente muito pouco para a produção geral de energia. Todavia, como Warburg observou, as células cancerígenas comportam-se diferentemente das células normais: elas se tornam progressivamente dependentes da fermentação da glicose no interior do citoplasma celular para a obtenção de energia. Isto difere das células normais, que produzem a maior parte da energia celular no interior de organelas altamente diferenciadas conhecidas como mitocôndrias. Esta mudança no destino da glicose dentro da célula pode ser a primeira indicação de que alguma coisa está tremendamente errada com a função celular. Se esta célula sobrevive e se multiplica em um grupo de células disfuncionais que sejam capazes de superar a vigilância do sistema imune, temos agora um tumor maligno.

À medida que o tumor cresce, ele restringe o fluxo de sangue contendo oxigÊnio e outros nutrientes vitais. A capacidade da célula cancerígena em fermentar glicose permite que ela sobreviva e floresça em um ambiente hipóxico (com baixo oxigênio). Esta estado de derivação de oxigênio reprograma o metabolismo celular, promove a sobrevivência e proliferação da célula, aumenta a capacidade de invasão e estimula o desenvolvimento de uma nova rede de vasos (referida como angiogênese) que serve para alimentar o tumor. O principal produto residual da fermentação é o ácido lático. Este resíduo ácido é tóxico, então é prontamente eliminado para o microambiente, a área imediatamente adjacente à célula. O câncer prospera neste ambiente ácido-inflamado, o que leva a uma proliferação mais rápida das células de câncer e à aceleração da progressão da doença.

Para aumentar o problema, o metabolismo desregulado no interior da célula cancerígena cria muito mais moléculas de EROS (Espécies Reativas de Oxigênio) que, por sua vez, infligem danos adicionais às já prejudicadas mitocôndrias e levam a uma ruptura ainda maior e uma progressão da doença (isto ocorre não só no câncer mas também em toda uma série de outras condições do hospedeiro).

Esta dependência de uma via mais primitiva de abastecimento das necesidades célula não faria sentido se não se mencionasse que a célula de câncer fermenta muita glicose, muito mais do que uma célula normal usaria. De fato, a taxa de glicólise na célula de câncer é tipicamente de 10 a 15 vezes a taxa de uma célula normal. Para que isto ocorra, a célula do câncer necessita uma forma de permitir um maior transporte de glicose para seu interior. Elas fazem isto por aumentarem o número de transportadores de glicose e de receptores de insulina na superfície da célula. Lembre-se que na próxima vez que você ouvir o termo "ávido por glicose" descreve a célula de câncer.

Lembre-se de que Warburg identificou este processo no início do século vinte. Em essência, sua observação foi o berço da teroia metabólica do câncer e, por um período, os pesquisadore trabalharam para explorar posteriormente esta teoria. Mas, na década de 1950, a descoberta por James Watson e Francis Crick da estrutura de dupla hélice do DNA descarrilhou aquelas explorações. Então, na década de 1970, a descoberta das mutações genéticas no genoma nuclear das células de câncer fizeram com que o pêndulo pendensse para a quase universal aceitação da crença de que o câncer era uma doença genética.

 

Lido 251 vezes Última modificação em Sábado, 28 Outubro 2017 18:41
Dr. Renato Riccio

Médico formado pela Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (FMUSP).

Medicina Funcional e Integrativa com foco em Medicina do Estilo de Vida

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