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Oncología ¿Se pueden programar las células cancerosas para que sufran la muerte celular programada?
Las células cancerosas pueden crecer particularmente rápido, lo que se debe a "un metabolismo energético muy específico y muy alterado", informan los científicos de la Universidad Médica de Graz (MedUni Graz) sobre los resultados de sus estudios actuales. Este cambio en el metabolismo energético también podría facilitar la inducción de la llamada muerte celular programada en las células cancerosas y, por lo tanto, abrir nuevas opciones en la terapia del cáncer. Los investigadores publicaron sus resultados en las revistas especializadas "Nature Communications" y "Cellular Physiology and Bioochemistry".
"Las células cancerosas son verdaderos maestros de la eficiencia", dice MedUni Graz. Debido al cambio en el metabolismo energético de las células, su crecimiento descontrolado es posible en primer lugar. El equipo de investigación en MedUni Graz ahora ha podido demostrar en su investigación actual "que los cambios en el equilibrio de calcio de las centrales eléctricas celulares, las mitocondrias y las células cancerosas contribuyen a su eficiencia". Los resultados también muestran cómo "manipulando los procesos celulares, la mitocondria El calcio regula la muerte celular controlada de las células tumorales ", informa MedUni Vienna.
Los investigadores de MedUni Graz han descubierto un posible enfoque para enviar células cancerosas a la muerte celular programada. (Foto: Juan Gärtner / fotolia.com) Metabolismo energético investigado de las células cancerosas.
En las enfermedades tumorales, las células cancerígenas originalmente temidas se desarrollan a partir de células originalmente sanas, que se caracterizan por el crecimiento celular independientemente del tejido circundante, explican los científicos. La propagación de las células cancerosas eventualmente destruye la integridad del tejido circundante. El equipo alrededor del profesor Wolfgang Graier, del Instituto de Biología Molecular y Bioquímica de la Universidad Médica de Graz, ha estado investigando las diferencias en el metabolismo energético de las células cancerosas y las células corporales sanas, que forman la base para el rápido crecimiento de los tumores..
Alteración de la actividad mitocondrial de las células tumorales.
En el estudio actual, los investigadores analizaron de cerca las diferencias entre las células tumorales y las sanas en términos de la actividad mitocondrial. En particular, el enfoque fue la inclusión de calcio en la mitocondria. Dice el profesor Graier que las mitocondrias se encuentran en casi todas las células del cuerpo y, como centrales energéticas de la célula, producen la molécula de energía trifosfato de adenosina (ATP), que representa el "combustible" más importante para la vida humana. Además, los orgánulos altamente dinámicos están en interacción intensiva con el mayor almacenamiento intracelular de Ca2 +, el retículo endoplasmático, explica el experto.
Absorción de calcio en la mitocondria.
La absorción de calcio en las mitocondrias es un proceso crucial para la activación de la respiración mitocondrial, que subyace a la generación de ATP en estos orgánulos, informa MedUni Graz. Los investigadores pudieron demostrar que la captación de calcio en las mitocondrias se ve gravemente afectada por la metilación de la proteína reguladora MICU1 y que solo se debe a la interacción de la MICU1 con la proteína de desacoplamiento 2 (UCP2) para la absorción de calcio y la activación de la proteína. Mitocondria. "El profesor Graier explica que, a diferencia de las células sanas, las células cancerosas parecen tener la capacidad de regular la actividad mitocondrial mediante la expresión de UCP2.
Células cancerosas vulnerables a la regulación de la ingesta de calcio.
"La importancia de esta regulación, que es específica para las células cancerosas, queda clara en otra publicación del grupo de investigación de Graz", informa MedUni Graz. En estudios adicionales, los investigadores han descubierto que en las células cancerosas, el flujo de calcio desde el retículo endoplásmico a la mitocondria aumenta considerablemente. "Este aumento de la ingesta de calcio conduce a una mayor producción de ATP, lo que permite que las células cancerosas generen energía para su enorme crecimiento", según el informe MedUni Graz. La coautora Corina Madreiter-Sokolowski enfatiza que "este truco puede tener un impacto negativo en las células cancerosas"..
Nuevas opciones para la terapia del cáncer.
Por lo tanto, el aumento constante en la captación de calcio mitocondrial en última instancia conduce a mecanismos que pueden conducir a la muerte de la célula cancerosa. Las células aparentemente previenen esto por un lado en la proximidad física entre el retículo endoplásmico y las mitocondrias, por otro lado, a través de una regulación de la expresión de UCP2. Si se perturba este acto de equilibrio, como por ejemplo el "resveratrol" del ingrediente de la uva, esto lleva a los investigadores a una muerte selectiva de células cancerosas. "Estos resultados de investigación son enfoques de investigación prometedores para posibles nuevas opciones en la terapia del cáncer y actualmente son objeto de una investigación adicional intensiva en la Universidad de Graz", destaca el profesor Graier. (Fp)