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La recherche neuve examine le métabolisme de cancer aux écailles multiples

N'importe ce que le cancer de forme rentre le fuselage, il commence au niveau cellulaire et se développe par l'intermédiaire du métabolisme fait fonctionner d'une manière insensée.

Comprenant cela le métabolisme modifié dans le cancer a suscité l'intérêt renouvelé de recherches, selon Abe Stroock, le William C. Hooey directeur et Gordon L. Dibble professeur dans l'école de Smith du bureau d'études chimique et biomoléculaire. Sien la dernière recherche examine le métabolisme de cancer aux écailles multiples, et étend le travail préparatoire théorique pour de futures études.

Le « cancer a le métabolisme distinct, dans un certain sens, et il est l'une des caractéristiques les plus tôt [de la maladie] au cellulaire et l'écaille subcellulaire qui a été recensée, » a dit Stroock, auteur supérieur « de l'étude de calcul de Multi-Écaille de l'effet de Warburg, de l'effet inverse de Warburg et de la dépendance de glutamine dans des tumeurs solides, » publié récent en bio-informatique de PLOS.

Mengrou Shan, Ph.D., un ancien camarade de diplômé de Samuel C. Fleming Family dans le laboratoire de Stroock, est auteur important.

Presque 100 ans il y a, physiologiste et Prix Nobel allemands Otto Warburg a présumé que l'accroissement de cancer est provoqué par des mitochondries absorbant des quantités anormales de glucose, même en présence de l'oxygène. Les cellules saines absorbent seulement le glucose faute d'oxygène. Ce phénomène de métabolisme modifié dans le cancer s'est nommé l'effet de Warburg.

Warburg a conjecturé que le cancer était une maladie métabolique, en premier lieu, mais la recherche suivante a mis en avant l'idée que les mutations génétiques sont au fond du cancer.

« La réclamation de Warburg que cette anomalie métabolique est l'origine du cancer, des voies importantes, a été écartée aujourd'hui, » Stroock a dit. « Mais nous ne guérissons toujours pas le cancer, ainsi les questions au sujet des métabolismes pendant qu'elles associent à la génétique du cancer sont de retour sur la table. »

Quand les cellules cancéreuses absorbent le glucose, Stroock a dit, elles le font par une glycolyse appelée de processus, dans laquelle une importante quantité de glucose est transformé en acide lactique. C'est une voie très inefficace d'employer le glucose - les mêmes phénomènes qui se produit quand les muscles fatigués absorbent le sucre dans des conditions anaérobies, menant à l'acidose lactique si laissé non réprimé.

Un des objectifs de la recherche était de découvrir si et comment les singularités dans le métabolisme du cancer, comme l'effet de Warburg, aident ou blessent la croissance tumorale. Par exemple : Vu l'inefficacité intrinsèque de la glycolyse, cellules tumorales devrait être à tissus sains relatifs désavantagés.

« Une des raisons qui est une question appuyante est, notre compréhension actuelle d'une tumeur est basée sur la survie du plus en bonne santé, » Stroock a dit. « Elle [cancer] gagne parce que les cellules cancéreuses défient les règles des bonnes cellules du tissu, qui sont, « faites ce qu'on te dit, » et « ayez l'intégrité génétique. « En faisant ceci, la tumeur à l'extérieur-concurrence des tissus sains. »

Stroock a visé à déterminer les forces et les faiblesses de ce procédé métabolique refait l'installation électrique aux écailles multiples - intracellulaires, cellulaire, multicellulaire - et aux outils produits pour faire ainsi. Le groupe a modélisé ces procédés dans trois scénarios métaboliques :

  • L'effet de Warburg (consommation aérobie de glucose) ;
  • Dépendance de glutamine, qui avait été vue comme cachet de métabolisme de cancer, et ;
  • L'effet inverse de Warburg, dans lequel les cellules cancéreuses « détournent » les cellules noncancerous dans le micro-environnement de la tumeur et les forcent pour absorber le glucose comme les cellules cancéreuses font.

Un des outils le groupe utilisé était l'analyse de flux-reste (FBA), une méthode de calcul pour déterminer l'utilisation des éléments nutritifs dans tout le procédé métabolique dans différentes cellules.

Utilisant les résultats de la FBA dans les modèles des populations des cellules sous forme de tumeurs solides, le groupe a confirmé que l'effet de Warburg fournit un avantage d'accroissement pour la tumeur, mais que la dépendance de glutamine ne bénéficie pas l'accroissement de cellules tumorales. « Nous montrons qu'il n'est pas utile [pour la tumeur] d'être glutamine-dépendant, » Stroock avons dit. « La communauté devra trouver d'autres moyens dont la glutamine est importante. »

L'équipe de Stroock a également offert des analyses dans la relation entre les cellules saines et les cellules tumorales sous l'effet inverse de Warburg, qui permet à plus d'oxygène de pénétrer la masse cancéreuse dans les micro-environnements moyen-limités.

Stroock a dit le travail de groupe, alors que les trappes d'ouverture à la future étude, confirme également une théorie presque de 100 ans. « Elle met cette hypothèse antique sur une constante de bas de page plus solide, » il a dit, « et nous savons maintenant plus quantitativement… comment les cellules cancéreuses utilisent ce mécanisme de Warburg. »