Forscher des Massachusetts Institute of Technology haben möglicherweise eine mögliche Antwort auf ein Krebsparadox gefunden, das Wissenschaftler weltweit seit einem Jahrhundert verwirrt.
Die langjährige Frage, warum Krebszellen ihre dringend benötigte Energie nicht so aus dem Stoffwechsel von Zucker beziehen, wie es gesunde Zellen normalerweise tun, wurde vom deutschen Chemiker entdeckt. Otto Warburg in den 1920er Jahren. Dieser Befund, der nach seinem Entdecker als Warburg-Effekt bezeichnet wurde, war ziemlich bizarr, da Krebszellen einen viel weniger effizienten Weg zu verwenden schienen.
Die Studie von MIT-Forschern, die in veröffentlicht wurde Molekülzelle hat eine mögliche Erklärung geliefert, indem gezeigt wurde, dass dieser Stoffwechselweg, auch Fermentation genannt, Krebszellen hilft, große Mengen eines Moleküls namens NAD + zu regenerieren, das sie zur Synthese von DNA und anderen wichtigen Molekülen benötigen.
Manipulieren der NAD + -Produktion mit Experimenten
„Dies war wirklich ein hundertjähriges Paradoxon, das viele Menschen auf unterschiedliche Weise zu erklären versucht haben“, sagt Matthew Vander Heiden, Associate Professor für Biologie am MIT und leitender Autor der Studiedass Zellen unter bestimmten Umständen mehr dieser Elektronentransferreaktionen durchführen müssen, für die NAD + erforderlich ist, um Moleküle wie DNA herzustellen. “
Das Team durchgeführte Tests zu sehen Was würde passieren, wenn sie die Fähigkeit von Krebszellen zur Fermentation überhaupt unterdrücken würden? Wie auch von anderen Forschern in anderen Studien festgestellt wurde, wurde erstmals festgestellt, dass die Blockierung der Fermentation das Wachstum von Krebszellen verlangsamte.
Während sie die Fermentation blockierten, versuchten sie zu verstehen, wie sie die Proliferationsfähigkeit der Zellen reparieren können. In einem Experiment brachten sie die Zellen dazu, NAD + zu produzieren, ein Molekül, das den Zellen hilft, die zusätzlichen Elektronen loszuwerdendie entfernt werden, wenn Zellen Moleküle wie DNA und Proteine bilden.
Warum haben Krebszellen den Wechsel vorgenommen?
Das interessante Ergebnis der Studie ergab sich, als sie die NAD + -Produktion durch Behandlung der Krebszellen mit einem Medikament stimulierten. Es wurde festgestellt, dass sich die Zellen schnell wieder vermehrten, obwohl sie immer noch keine Fermentation durchführen konnten, was die Forscher zu der Theorie veranlasste, dass dies bei Zellen der Fall warwachsen schnell, sie brauchen mehr NAD + als ATP. Insbesondere während der aeroben Atmung kann die Akkumulation von ATP die Atmung und die NAD + -Produktion gleichzeitig verlangsamen.
Wissenschaftler sagen, dass dies der Grund ist, warum die Krebszellen Umstellung erfolgt. Diese weniger effiziente Methode zur Herstellung von ATP und zur Erzeugung von mehr NAD + im Gegenzug hilft ihnen, schneller zu wachsen, da durch die Fermentation NAD + auf ungekoppelte Weise erzeugt werden konnte.
„Nicht alle proliferierenden Zellen müssen dies tun“, sagte Heiden. „Es sind wirklich nur Zellen, die sehr schnell wachsen. Wenn Zellen so schnell wachsen, dass ihre Nachfrage nach Material die Menge an ATP übersteigt, die sie verbrennen, dannSie wechseln in diese Art von Stoffwechsel. In meinen Augen löst dies viele der existierenden Paradoxien. “