¿Cuáles son las diferencias metabólicas entre una célula normal y una cancerosa?

La transformación de una célula normal en una célula tumoral tiene lugar como resultado de cambios significativos en su metabolismo. En las células cancerosas, el funcionamiento metabólico está alterado, lo que respalda aún más la rápida proliferación y migración de células malignas a través de diversos tejidos y sistemas de órganos dentro del cuerpo. Básicamente, las alteraciones en las vías metabólicas generan materias primas que son cruciales para el mantenimiento de entornos redox celulares favorables, la modificación de la epigenética celular, la proliferación celular acelerada y la promoción y el mantenimiento del estado oncogénico. Este fenómeno es crucial para satisfacer la gran demanda de aporte metabólico en las células cancerosas. Generalmente, dentro de las poblaciones de células cancerígenas, se reprograman varias rutas celulares para satisfacer las demandas biosintéticas, bioenergéticas y redox de las células transformadas.

Las alteraciones en el metabolismo de las células transformadas son generalmente el resultado de mutaciones genéticas, en las que los genes responsables de controlar las rutas de señalización celular y los moduladores de respuesta están funcionalmente alterados. Estas aberraciones genéticas conducen a la transformación oncogénica, que se caracteriza por un crecimiento descontrolado y un marcado aumento en la demanda metabólica global. Las células cancerosas son capaces de generar grandes cantidades de energía y sintetizar cantidades enormes de precursores biosintéticos en comparación con las células normales. Dichas células también son capaces de gestionar eficazmente altos niveles de estrés oxidativo, que surge debido a la rápida tasa de proliferación celular. Las adaptaciones metabólicas dentro de las células cancerosas también afectan el microambiente tumoral, dando como resultado hipoxia esporádica, acidez y / o falta de nutrientes. Como resultado, el microambiente tumoral alterado ejerce una presión adicional sobre las células cancerosas, lo que las impulsa a adaptarse aún más a las duras condiciones.

El metabolismo del cáncer muestra una heterogeneidad considerable a medida que las células tumorales individuales adoptan diversas estrategias de reprogramación metabólica que se adaptan mejor a sus necesidades dentro de un microambiente particular. Sin embargo, hay algunas características que son comunes a una porción significativa de la población de células tumorales. Una de estas características es la capacidad de las células cancerosas para adquirir nutrientes esenciales de un entorno de bajos nutrientes, y utilizarlos para mantener la viabilidad y construir nueva biomasa. Algunos de los cambios metabólicos conocidos asociados con las células cancerosas se enumeran a continuación:

 Desregulación en la absorción de glucosa y aminoácidos

 Utilización de modos oportunistas para la adquisición de nutrientes

 Utilización de intermediarios del ciclo de glucólisis / TCA para la producción de biosíntesis y nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (NADPH)

 Aumento de la demanda de nitrógeno

 Alteraciones en la regulación genética dirigida por metabolitos

 Interacciones metabólicas con el micro ambiente

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Hola Ameera,
He respondido una pregunta similar en otro lugar. Lo he modificado en consecuencia.
Hay tantas diferencias metabólicas entre el cáncer y las células normales, incluso aumenta la tasa de proteína (o productos químicos), reduce la tasa de proteínas. Aumenta la tasa de divisiones celulares y reduce la muerte celular (apoptosis). Las células cancerosas siempre necesitan nutrientes y oxígeno debido a su alta rotación celular (proliferación rápida), por lo que existe una gran demanda de nutrientes. Esto da como resultado signos y síntomas en pacientes, por ejemplo, el sintonizador de células altas se asocia con pérdida inesperada de peso, dolor de cabeza y debilidad. Tenga en cuenta que el cambio metabólico varía entre los cánceres. Algunos son agresivos, mientras que otros son indolentes y pueden ser detectados más tarde.
De hecho, los cambios metabólicos o químicos que son causados ​​por el cáncer se usan actualmente como biomarcadores para la monitorización y el pronóstico de los pacientes.
Pero, ¿qué son biomarcadores / marcadores tumorales?
Los marcadores tumorales son sustancias, generalmente proteínas producidas por el cuerpo en respuesta al crecimiento del cáncer o por el propio tejido canceroso. Algunos marcadores tumorales son específicos, mientras que otros se ven en varios tipos de cáncer. Muchos de los marcadores conocidos también se observan en condiciones no cancerosas. En consecuencia, estos marcadores tumorales (cambios metabólicos) no son diagnósticos de cáncer.
Al igual que con las células normales, tienen una hemostasia metabólica completa, tenemos reacciones si hay demasiado o muy poco. Su proliferación, la tasa de productos químicos y proteínas son limitadas y estrictamente controladas. Además, el oxígeno y los nutrientes no tienen tanta demanda como en las células cancerosas, porque las células normales se dividen solo cuando es necesario, de lo contrario se les indica que no se dividan, por lo que están en fase de detención.
Saludos 🙂
Zabi Safi

No hay una respuesta simple a esto, ya que todos los cánceres son diferentes. Sin embargo, el patrón es que además de perder sus marcadores de proteínas, estas células pierden las características normales del ciclo celular, lo que resulta en una división desenfrenada, proliferación, invasión local y metástasis a distancia.

El método preferido de generación de energía para estas actividades cambia de aeróbico (el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones mitocondrial, 38 ATP por molécula de glucosa) a anaeróbico (glucólisis y fermentación, 4 ATP por molécula de glucosa). Esto se llama el Efecto Warburg. Aunque parezca ineficaz, ahora permite que el crecimiento tumoral supere con creces el suministro de sangre existente en los tejidos y el suministro de oxígeno, y prolifera a tasas muy rápidas.

Una célula cancerosa se divide incontrolablemente y rápidamente. Lo que esto significa, metabólicamente hablando, es que ha aumentado la expresión de todas las enzimas asociadas con la división celular y la síntesis de ADN, y no puede transcribir los genes que codifican los protiens apopticos que detendrían la división. Utiliza más recursos, como nitrógeno y glucosa, y desencadena la angiogénesis, a menudo creando un entorno anaeróbico local mediante el uso de tanto oxígeno. También consume mucha energía y no realiza funciones celulares normales, como la producción de grasa o el ciclo de la urea. Básicamente, casi todos sus procesos metabólicos son secuestrados para la división celular y la prevención de la muerte celular.