As células cancerosas preferem a gordura ao açúcar?

(Crédito: Institutos Nacionais de Saúde)(Crédito: Institutos Nacionais de Saúde)

"A ideia de que o aumento da captação de glicose é uma marca metabólica das células cancerígenas está profundamente enraizada em nosso pensamento. É a base de como diagnosticamos o câncer e administramos seu tratamento na clínica", diz Gary Patti. Acima: células HeLa em cultura. (Crédito: Institutos Nacionais de Saúde)

Células cancerosas são definidas por sua capacidade de crescimento descontrolado, uma célula rapidamente se tornando duas e duas tornando-se muitas.

"É um processo fascinante", diz Gary Patti, professor associado de química na Universidade de Washington em St. Louis. “Imagine criar duas cópias de si mesmo todos os dias, em vez de apenas manter a que você tem. Nos últimos anos 15 ou 20, as pessoas ficaram realmente interessadas em como uma célula faz isso. ”

Por mais de 80 anos, a ideia dominante é que as células cancerosas alimentam seu crescimento explosivo absorvendo glicose do sangue, usando sua energia e átomos para produzir conjuntos duplicados de componentes celulares. Uma das razões por que muita glicose é absorvida é fazer com que os lipídios, ou gorduras, que são reunidos nas membranas celulares, sejam os véus finos que separam o conteúdo de uma célula de seu ambiente.

Em 1970s e 80s, cientistas que trabalham com glicose marcada radioativamente mostraram que praticamente todos os lipídios dentro das células tumorais eram feitos de glicose que as células tomavam do ambiente extracelular, uma descoberta que aparentemente corroborou a “hipótese da glicose”.

Hipótese da glicose

A hipótese faz sentido, mas, como muitas outras coisas que fazem sentido, pode não estar certo.

Em busca de outro trabalho, Patti descobriu que os fibroblastos em proliferação produzem a maioria de seus lipídios a partir da glicose apenas se forem cultivados em meio de cultura celular padrão, que é rico em nutrientes, mas pobre em lipídios.

Quando os cientistas cravaram o meio de cultura em lipídios, elevando as concentrações àquelas típicas do sangue, as células preferiram eliminar os lipídios do meio em vez de sintetizá-los. E sob essas condições, as células que se dividiam rapidamente não absorviam mais glicose do que as células que não estavam se dividindo.

O efeito foi descoberto em culturas de fibroblastos, que se dividem até se tocarem e depois param, dando aos cientistas a chance de comparar o metabolismo das células proliferativas e quiescentes.

Mas intrigados com o “efeito lipídico”, os cientistas verificaram em duas linhagens de células cancerosas, as famosas células HeLa, e uma linhagem de câncer de pulmão chamada H460. Estas linhas celulares responderam menos fortemente, mas similarmente às concentrações lipídicas.


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O resultado surpreendente, relatado na revista Biologia Química Celular, questiona aspectos da pesquisa e tratamento do câncer baseados na hipótese da glicose.

"Só foi possível pensar sobre o metabolismo da glicose no nível dos sistemas nos últimos anos", diz Patti, referindo-se à nova disciplina da metabolômica. “Antes disso, a tecnologia para seguir a glicose através de todas as vias metabólicas possíveis simplesmente não existia.

“A ideia de que o aumento da captação de glicose é uma característica metabólica das células cancerígenas está profundamente enraizada em nosso pensamento. É a base de como diagnosticamos o câncer e administramos seu tratamento na clínica ”.

Nos diagnósticos de FDG-PET scans, os pacientes são injetados com uma pequena quantidade de um análogo de glicose que inclui um átomo radioativo, e são então digitalizados para criar imagens de captação de glicose por vários órgãos. Pontos brilhantes nessas imagens indicam câncer em potencial.

Voar sob o radar

“Nosso estudo levanta questões sobre a sensibilidade dessas varreduras”, diz Patti. “Talvez as células cancerosas possam viver de gorduras que flutuam no sangue, em vez de torná-las todas com glicose, principalmente no caso de pacientes obesos ou diabéticos cujas concentrações de lipídios no sangue podem ser maiores do que o normal”.

Isso poderia permitir que as células cancerígenas voassem sob o radar, levando a falsos negativos?

Por causa da hipótese da glicose, os cientistas dedicaram muita atenção ao desenvolvimento de terapias contra o câncer que inibem o metabolismo da glicose ou a síntese lipídica. Mas se a suposição estiver errada, bloquear o metabolismo da glicose retardaria o crescimento das células? As células não apenas retiram lipídios de seus arredores?

Para testar essa possibilidade, os cientistas tentaram dosar suas linhas celulares com 2DG, uma molécula de glicose com um átomo de hidrogênio substituído por um grupo hidroxila (OH–) que fica preso no caminho que quebra a glicose. Eles descobriram que, se eles também utilizassem os lipídios, o 2DG era muito menos eficaz em retardar o crescimento das células cancerígenas.

"Esta descoberta desafia o raciocínio por trás de uma estratégia para matar células cancerígenas", diz Patti. O 2DG está agora em testes clínicos.

Se as descobertas sugerirem que as células cancerígenas podem não responder como se esperava às drogas que bloqueiam a captação de glicose, também sugere que a absorção de lipídios pode ser eficaz.

Os cientistas testaram essa ideia dosando suas culturas com uma droga chamada SSO que se liga irreversivelmente a um transportador lipídico na membrana celular, inibindo a absorção lipídica. Quando eles fizeram isso, todas as três linhas de células foram mais lentas para crescer e se dividir.

"Talvez devêssemos estar pensando mais sobre a inibição da absorção de lipídios", diz Patti. “O último ponto - e acho que a maioria das pessoas aceita isso - é que as culturas de células são sistemas altamente artificiais que frequentemente dão resultados enganosos. Se os achados da cultura celular se traduzem em modelos animais ou pacientes é realmente questionável; É difícil depositar muita confiança neles.

“Nesse caso, a mídia de cultura de células padrão que todo mundo usa tem concentrações lipídicas tão baixas que realmente distorce o que as células em cultura estão fazendo. Mesmo que todos nós façamos a mesma cultura celular da mesma forma, é perigoso assumir que os resultados se aplicam à clínica ”.

Fonte: Universidade de Washington em St. Louis

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