WikiDer > Гипотеза Варбурга

Ученый Отто Варбург, чья исследовательская деятельность привела к формулированию гипотезы Варбурга для объяснения первопричины рака.

В Гипотеза Варбурга (/ˈvɑːrбʊərɡ/), иногда называемый Теория рака Варбурга, постулирует, что движущей силой туморогенеза является недостаточное клеточное дыхание, вызванное оскорбление к митохондрии.^[1] Период, термин Эффект варбурга в онкологии описывает наблюдение, что рак клетки, и многие клетки выросли in vitro, выставка глюкоза ферментация даже когда достаточно кислород присутствует, чтобы правильно дышать. Другими словами, вместо того, чтобы полностью дышать в присутствии достаточного количества кислорода, раковые клетки ферментируют. Гипотеза Варбурга заключалась в том, что эффект Варбурга был основная причина рака. В настоящее время распространено мнение, что раковые клетки ферментируют глюкозу, поддерживая тот же уровень дыхания, который присутствовал до процесса канцерогенез, и, таким образом, эффект Варбурга можно определить как наблюдение, что раковые клетки демонстрируют гликолиз с образованием лактата и митохондриальным дыханием даже в присутствии кислорода.^[2][3]

Гипотеза

Варбурга гипотеза постулировал нобелевский лауреат Отто Генрих Варбург в 1924 г.^[4] Он предположил, что рак, злокачественный рост и опухоль рост вызван тем, что опухоль клетки в основном генерируют энергия (например, аденозинтрифосфат / АТФ) путем неокислительного расщепления глюкоза (процесс, называемый гликолиз). В этом отличие от здоровых клеток, которые в основном вырабатывают энергию за счет окислительного распада пируват. Пируват - конечный продукт гликолиз, и является окисленный в пределах митохондрии. Следовательно, согласно Варбургу, канцерогенез проистекает из снижения митохондриальный дыхание. Варбург считал, что фундаментальное различие между нормальными и раковыми клетками заключается в соотношении гликолиза и дыхания; это наблюдение также известно как эффект Варбурга.

Рак вызывается мутации и измененная экспрессия генов в процессе, называемом злокачественная трансформация, что приводит к неконтролируемому росту клеток.^[5][6] Разница в метаболизме, наблюдаемая Варбургом, адаптирует раковые клетки к гипоксический (недостаток кислорода) внутри солидных опухолей и в значительной степени является результатом тех же мутаций в онкогенах и генах-супрессорах опухолей, которые вызывают другие аномальные характеристики раковых клеток.^[7] Таким образом, метаболические изменения, наблюдаемые Варбургом, не столько являются причиной рака, как он утверждал, сколько, скорее, одним из характерных эффектов мутаций, вызывающих рак.

Варбург сформулировал свою гипотезу в статье под названием Основная причина и профилактика рака которую он представил в своей лекции на встрече нобелевских лауреатов 30 июня 1966 г. Линдау, Боденское озеро, Германия. В этой речи Варбург представил дополнительные доказательства, подтверждающие его теорию о том, что повышенная анаэробиоз замеченный в раковых клетках был следствием поврежденного или недостаточного дыхания. По его собственным словам, «первопричина рака - это замена дыхания кислорода в нормальных клетках тела ферментацией сахара».^[8]

Организм часто убивает поврежденные клетки апоптоз, механизм самоуничтожения, который включает митохондрии, но этот механизм не работает в раковых клетках, где митохондрии отключены. Реактивация митохондрий в раковых клетках перезапускает их программу апоптоза.^[9]

Постоянные исследования и интерес

Большое количество исследователей посвятили и направляют свои усилия на изучение эффекта Варбурга, который тесно связан с гипотезой Варбурга. В онкологии эффект Варбурга - это наблюдение, которое наиболее рак клетки преимущественно производят энергию с высокой скоростью гликолиз с последующим молочнокислое брожение в цитозоль,^[10][11] а не сравнительно низкой скоростью гликолиза с последующим окислением пируват в митохондрии как и в большинстве нормальных клеток.^[12][13][14] Интересно, что исследователи обнаружили, что под ожирение, опухолевые клетки инвертируют метаболический поток, производя глюкоза к глюконеогенез с помощью молочная кислота и другие метаболические источники в качестве субстратов. Этот процесс известен как Инверсия эффекта Варбурга^[15].

В частности, за период с 2000 по 2015 гг. Было опубликовано почти 18 000 публикаций по вопросу об АТФ и эффекте Варбурга. Большинство функций эффекта Варбурга были объектом изучения.^[16] Тысячи публикаций утверждают, что определили его функции или причины.

Смотрите также

• Канцероген
• 2-дезокси-D-глюкоза
• Кетогенная диета
• Пировиноградная кислота
• Клеточное дыхание
• Обратный эффект Варбурга

Рекомендации

дальнейшее чтение

• Варбург О (24 февраля 1956 г.). «О происхождении раковых клеток». Наука. 123 (3191): 309–14. Bibcode:1956Научный ... 123..309Вт. Дои:10.1126 / science.123.3191.309. PMID 13298683.
• Ristow M (июль 2006 г.). «Окислительный метаболизм при росте рака». Текущее мнение о клиническом питании и метаболическом лечении. 9 (4): 339–45. Дои:10.1097 / 01.mco.0000232892.43921.98. PMID 16778561. S2CID 27603356.
• ""Блокатор энергии «убивает большие опухоли у крыс» (Пресс-релиз). Джона Хопкинса Медицина. 14 октября 2004 г.
• Гейтенби Р.А., Гиллис Р.Дж. (2004). «Почему у рака высокий аэробный гликолиз?» (перепечатка). Обзоры природы Рак. 4 (11): 891–9. Дои:10.1038 / nrc1478. PMID 15516961. S2CID 10866959.
• Пеликано Х., Мартин Д.С., Сюй Р.Х., Хуанг П. (2006). «Ингибирование гликолиза для противоопухолевого лечения». Онкоген. 25 (34): 4633–46. Дои:10.1038 / sj.onc.1209597. PMID 16892078.
• Вайнхаус S (1976). «Гипотеза Варбурга пятьдесят лет спустя». Журнал исследований рака и клинической онкологии. 87 (2): 115–26. Дои:10.1007 / BF00284370. PMID 136820. S2CID 1856214.
• Гарбер К. (2004). «Повышение энергии: эффект Варбурга возвращается в новой теории рака». Журнал Национального института рака. 96 (24): 1805–6. Дои:10.1093 / jnci / 96.24.1805. PMID 15601632.
• Сейфрид Т.Н., Мукерджи П. (октябрь 2005 г.). «Нацеливание на энергетический метаболизм при раке мозга: обзор и гипотеза». Нутр Метаб (Лондон). 2 (1): 30. Дои:10.1186/1743-7075-2-30. ЧВК 1276814. PMID 16242042.
• Pedersen PL (июнь 2007 г.). «Варбург, я и гексокиназа 2: многочисленные открытия ключевых молекулярных событий, лежащих в основе одного из наиболее распространенных фенотипов рака,« эффекта Варбурга », то есть повышенного гликолиза в присутствии кислорода». J Bioenerg Biomembr. 39 (3): 211–22. Дои:10.1007 / s10863-007-9094-х. PMID 17879147. S2CID 43490722.
• Ингибиторы гликолитических ферментов как новые противораковые препараты (3-бромпируват (3BP) и йодацетат (IAA)), Джеймс К.К. Лай и др., Штат Айдахо, июнь 2007 г.
• Может ли диета с высоким содержанием жиров победить рак? Ричард Фрибе, журнал Time, понедельник, 17 сентября 2007 г.,
• Морено-Санчес Р., Родригес-Энрикес С., Марин-Эрнандес А., Сааведра Е. (март 2007 г.). «Энергетический обмен в опухолевых клетках». FEBS J. 274 (6): 1393–418. Дои:10.1111 / j.1742-4658.2007.05686.x. PMID 17302740.
• Pedersen PL (февраль 2007 г.). «Электростанции раковых клеток» как многообещающие терапевтические цели: обзор ». J Bioenerg Biomembr. 39 (1): 1–12. Дои:10.1007 / s10863-007-9070-5. PMID 17404823. S2CID 477272.
• Корма RL, Zhang FW, Gius D (сентябрь 2002 г.). «Оценка 2-дезокси-D-глюкозы как химиотерапевтического агента: механизм гибели клеток». Br J Рак. 87 (7): 805–12. Дои:10.1038 / sj.bjc.6600547. ЧВК 2364258. PMID 12232767.
• США 6670330  Химиотерапия рака с 2-дезокси-D-глюкозой
• Могут ли древние травы лечить рак? Журнал Time, 15 октября 2007 г. (описывает испытания препарата BZL101, соединения из травы Scutellaria Barbata, которое предотвращает поражение раковых клеток гликолиз).
• Исидоро А., Касадо Э, Редондо А. и др. (Декабрь 2005 г.). «Карциномы груди соответствуют гипотезе Варбурга и обеспечивают метаболические маркеры прогноза рака». Канцерогенез. 26 (12): 2095–104. Дои:10.1093 / carcin / bgi188. PMID 16033770.