वारबर्ग प्रभाव: क्यों कैंसर कोशिकाएं ग्लूकोज को किण्वित करती हैं

टूटे हुए माइटोकॉन्ड्रिया के बारे में नहीं

वारबर्ग ने मूल रूप से प्रस्तावित किया था कि कैंसर कोशिकाओं ने श्वसन को नुकसान पहुंचाया है। वास्तव में अधिकांश ट्यूमर कोशिकाओं में कार्यात्मक माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं और वे उनका उपयोग करते हैं। ग्लाइकोलाइसिस की ओर बदलाव विकास संकेतन द्वारा संचालित एक विनियमित विकल्प है, कोई दोष नहीं।

पीआई3के/एकेटी, एमवाईसी और एचआईएफ-1 सहित ऑन्कोजेनिक रास्ते सीधे ग्लूकोज ट्रांसपोर्टरों और ग्लाइकोलाइटिक एंजाइमों को बढ़ाते हैं, मेटाबॉलिक फेनोटाइप को उन्हीं ड्राइवरों से जोड़ते हैं जो प्रसार को बढ़ावा देते हैं।

बढ़ती कोशिका के लिए यह क्यों सार्थक है

एक विभाजित कोशिका को अधिकतम ऊर्जा की आवश्यकता से अधिक कार्बन और नाइट्रोजन निर्माण ब्लॉकों की आवश्यकता होती है। ग्लाइकोलाइसिस के माध्यम से ग्लूकोज को तेजी से चलाना, और मध्यवर्ती को पेंटोस फॉस्फेट मार्ग और सेरीन, लिपिड और न्यूक्लियोटाइड संश्लेषण में मोड़ना, जैवसंश्लेषण की आपूर्ति करता है और इसके लिए आवश्यक रेडॉक्स कॉफ़ैक्टर्स को बनाए रखता है।

लैक्टेट स्राव ग्लाइकोलाइसिस को तेजी से चालू रखने के लिए आवश्यक एनएडी+ को पुनर्जीवित करता है, और निर्यात किए गए लैक्टेट और प्रोटॉन भी सूक्ष्म वातावरण को इस तरह से अम्लीकृत करते हैं जो प्रतिरक्षा कोशिकाओं को ख़राब कर सकते हैं।

क्लिनिकल फ़ुटप्रिंट

कई ट्यूमर का उच्च ग्लूकोज ग्रहण एफडीजी-पीईटी इमेजिंग का आधार है, जो मेटाबोलिक रूप से सक्रिय बीमारी का पता लगाने के लिए रेडियोलेबल ग्लूकोज एनालॉग का उपयोग करता है। कमजोर वारबर्ग फेनोटाइप वाले ट्यूमर, जैसे कि कुछ निम्न-श्रेणी या श्लेष्म कैंसर, कम एफडीजी-एविड होते हैं।

ग्लाइकोलाइसिस को सीधे लक्षित करने वाली दवाएं विकसित करना मुश्किल है क्योंकि सामान्य प्रसार कोशिकाएं मार्ग साझा करती हैं, इसलिए अधिकांश चयापचय रणनीतियां अधिक ट्यूमर-चयनात्मक निर्भरता को लक्षित करती हैं।

चयापचय का उपयोग किस लिए किया जा सकता है और किसके लिए नहीं

वारबर्ग फेनोटाइप का विश्वसनीय नैदानिक ​​उपयोग इमेजिंग है। एफडीजी-पीईटी कई कैंसर का चरण निर्धारित करता है, उपचार की प्रतिक्रिया का आकलन करता है और पुनरावृत्ति का पता लगाता है, और इसकी सीमाएं सीधे जीव विज्ञान से आती हैं - मस्तिष्क, गुर्दे और सूजन वाले ऊतक अन्य कारणों से एफडीजी-एविड हैं, और कमजोर ग्लाइकोलाइटिक ट्यूमर गलत तरीके से आश्वस्त हो सकते हैं।

दवा लक्ष्य के रूप में मार्ग निराशाजनक रहा है। लैक्टेट-ट्रांसपोर्टर और लैक्टेट-डिहाइड्रोजनेज अवरोधक और अन्य ग्लाइकोलाइसिस-निर्देशित एजेंट जांच के दायरे में हैं, और अधिकांश चयापचय दवा विकास अधिक चयनात्मक निर्भरता की ओर बढ़ गया है जैसे कि उत्परिवर्ती आईडीएच, विशिष्ट संदर्भों में ग्लूटामिनेज़, या एमटीएपी-विलोपन-लिंक्ड पीआरएमटी5।

मुख्य बातें

• ·वारबर्ग प्रभाव उपलब्ध ऑक्सीजन के बावजूद लैक्टेट उत्पादन के साथ उच्च ग्लूकोज ग्रहण है।
• ·It reflects regulated support of biosynthesis and redox balance, not damaged mitochondria.
• ·यह एफडीजी-पीईटी इमेजिंग का आधार है और एक अम्लीय, प्रतिरक्षादमनकारी सूक्ष्म वातावरण में योगदान देता है।