Todas las respuestas dadas hasta ahora son generalmente correctas, pero no están completas. Las células cancerosas realmente usan azúcares, específicamente glucosa, para crear energía en forma de ATP; sin embargo, las células cancerosas dependen más de la glucosa que las células normales debido a lo que se conoce como el Efecto Warburg.
Primero, permítanme hacer una copia de seguridad, recapitular y resumir las respuestas que se han dado hasta ahora para responder algunas de sus preguntas. En resumen, todas las células normales usan la glucosa como fuente de energía. La glucosa se metaboliza por la célula a través de una serie de reacciones, que se pueden dividir en tres partes: glucólisis, el ciclo de Krebs, seguido de la cadena de transporte de electrones ubicada dentro de la mitocondria. El resultado de estas reacciones convierte una molécula de glucosa en ~ 30 moléculas de ATP, que es la moneda de energía que las células usan para la mayoría de sus procesos celulares. En condiciones extremas (es decir, inanición), cuando una célula pasa por sus reservas de glucosa, puede utilizar grasas y proteínas como fuente de energía, pero no es ideal. Es por eso que si alguna vez has visto personas que se han perdido en el desierto después de un largo tiempo, su cuerpo se ha consumido. En un intento por sobrevivir, su cuerpo primero cuando pasa a través de todas sus reservas de azúcar / glucosa, seguido de sus reservas de grasa y proteínas, lo que hace que se demacren. Alguien también mencionó que la glucosa / azúcares, junto con las proteínas, son componentes celulares importantes. De hecho, los cuatro tipos de macromoléculas (proteínas, lípidos, azúcares y ácidos nucleicos) son componentes celulares importantes. La mayoría de la gente sabe que las proteínas son un componente estructural de la célula, y probablemente estén más familiarizados con este concepto en el contexto del culturismo, donde la proteína permite a los fisicoculturistas aumentar la masa muscular. Las proteínas también tienen roles más allá de los componentes de la estructura: prácticamente llevan a cabo casi todas las funciones de la célula; mientras que las otras macromoléculas tienen principalmente funciones estructurales o de almacenamiento de energía / información (lípidos para membranas celulares, azúcares para energía y modificaciones de proteínas / lípidos y ácidos nucleicos para almacenamiento de información), las proteínas tienen principalmente un papel funcional: hacen cosas.
Uno supondría que las células cancerosas, derivadas de células normales, también siguen esta misma jerarquía de requerimientos de energía, pero en realidad es un poco diferente. Como se menciona en otro cartel, una definición simple de cáncer es la proliferación anormal de células; esta proliferación se debe principalmente a una acumulación de mutaciones genéticas que permite a una célula renunciar a las verificaciones y equilibrios normales que mantienen a las células normales proliferando de forma controlada y regulada. Sin embargo, como resultado de estas mutaciones genéticas, las células adquieren fenotipos que son características de casi todos los cánceres. Un buen diagrama de esto se muestra a continuación.
No sé por qué la imagen se duplicó, pero esos 10 fenotipos también se conocen como “las características del cáncer”. Observe en la esquina superior izquierda que uno de los fenotipos es “energía desregulada”. Aquí es donde entra el efecto Warburg.
La acumulación de mutaciones genéticas que permite a las células proliferar anormalmente, también altera la expresión de las proteínas involucradas en el metabolismo energético, específicamente el metabolismo de la glucosa. El resultado neto es que el ciclo de Krebs y las fases mitocondriales del metabolismo de la glucosa se cierran y la célula depende en gran medida de la glucólisis para obtener energía. Hay un par de reflexiones sobre la lógica evolutiva de por qué ocurre esto: 1) velocidad: el ATP puede producirse a un ritmo más rápido al depender únicamente de la glucólisis , aunque al pasar por la glucólisis / krebs / etc. produciría más ATP a partir de una glucosa molécula; las demandas proliferativas de una célula cancerosa se traducen en una mayor demanda energética, por lo que la velocidad de la glucosis se ve favorecida por la eficiencia 2) las mayores demandas proliferativas también crean una mayor demanda biosintética: las células que proliferan deben duplicar todos los componentes celulares con cada proliferación; esta mayor demanda de biosíntesis significa que la célula necesita más bloques de construcción para todas las macromoléculas de la célula. Estos componentes básicos, a su vez, se producen a partir de ciertos precursores metabólicos y la glucólisis produce estos precursores metabólicos. El resultado neto es que las células cancerosas se basan predominantemente en la glucólisis para producir energía, lo que las hace particularmente dependientes de la glucosa. Este fenómeno se llama The Warburg Effect.
Un ejemplo de este fenómeno en acción, si usted es alguien que conoce que se encuentra en la desafortunada posición de ser sospechoso de tener cáncer avanzado (es decir, cáncer que ha hecho metástasis), es posible que haya ingerido 2-18F-2-desoxiglucosa. Esta es una glucosa modificada que tiene un flúor radioactivo que puede detectarse mediante una PET. Como resultado, si usted es un paciente con cáncer avanzado con depósitos metastásicos en todo su cuerpo, sus células cancerosas tomarán preferiblemente esta glucosa y se encenderán como una bombilla, como esta:
Parece haberse duplicado nuevamente. Anywho, en A puedes ver puntos negros en todas partes. Esos son sitios donde hay células cancerosas. El único área que es una excepción es el triángulo negro en el área pélvica, que es la vejiga. La vejiga se enciende debido a la acumulación de glucosa radioactiva en la vejiga después de haber sido filtrada por los riñones. En el panel B, parece una imagen post-quimio, ya que puedes ver que las manchas negras han desaparecido. Desafortunadamente, en C parece que el cáncer ha reaparecido.
La proteína principalmente responsable del efecto Warburg es una isoforma de piruvato cinasa, M2. La piruvato cinasa es la enzima glucolítica que conforma el último paso en la glucólisis. Como resultado, las células cancerosas sobreexpresan esta isoforma M2 de piruvato quinasa, que impulsa la mayor tasa de glucosis que es característica de las células tumorales. El desarrollo de inhibidores para esta isoforma especial de piruvato quinasa junto con inhibidores glucolíticos (inhibidores de la glucólisis) es un área activa de investigación. Finalmente, un afiche mencionó la dieta cetogénica como un posible tratamiento de último momento para el cáncer. Curiosamente, según Wikipedia, a partir de 2013, hay suficiente evidencia anecdótica del potencial para el uso de la dieta cetogénica en el tratamiento del cáncer, pero los ensayos clínicos no se han realizado todavía. Ver dieta cetogénica
Finalmente, no sé si algún estudio ha demostrado una correlación entre el consumo de azúcar en la dieta y el cáncer metastásico, por lo que no creo que podamos concluir que “el azúcar alimenta la propagación de las células cancerosas”.