Dr. Ιάκωβος Θεοδοσίου MD. DipU

Ιατρός Διαιτολόγος

καρκίνος & διατροφή

διαιτολογική μεταβολική προσέγγιση
στην θεραπεία του καρκίνου

Menu

μεταβολισμός καρκινικού κυττάρου

Η διατήρηση της ζωής του κυττάρου εξαρτάται από την διαρκή παραγωγή ενέργειας.
Τρείς είναι οι κύριοι μηχανισμοί μετασχηματισμού και παραγωγής ενέργειας στα κύτταρα.

  • Φωσφορογόνο σύστημα (αναερόβιο αγαλακτικό)
    Παράγει πολύ περιορισμένη ποσότητα ΑΤP και καθόλου γαλακτικό.

    ΑΤP→ADP + P + ενέργεια (ένζυμο: αδενοσινοτριφωσφατάση)
    ΚΡ + ΑDP → K(κρεατίνη) + ΑΤΡ (ένζυμο: φωσφοκρεατινάση)
  • Γλυκολυτικό σύστημα (σύστημα γαλακτικού οξέους ή γλυκόλυση)
    To ATP που παράγετε προέρχεται κυρίως απο το γλυκογόνο (πολλά μόρια γλυκόζης) ή τη γλυκόζη χωρίς την συμμετοχή του οξυγόνου (αναερόβια γλυκόλυση). Απο την αποικοδόμηση της γλυκόζης προκύπτει ΑΤP και πυροσταφυλλικό οξύ το οποίο στην συνέχεια μετατρέπεται σε γαλακτικό οξύ.

    Γλυκογόνο→πυροσταφυλλικό οξύ (γλυκόλυση) →γαλακτικό οξύ + 2 ΑΤΡ
  • Οξειδωτικό σύστημα (αερόβιo σύστημα ή οξειδωτική φωσφορυλίωση)
    1. Αερόβιος μεταβολισμός γλυκογόνου ή γλυκόζης – αερόβια γλυκόλυση (δίνει 38 ATP)

    Γλυκογόνο→(πυροσταφυλλικό οξύ)+Ο₂→(c.krebs)→H₂O+CO₂+38 ATP

    2. Αερόβιος μεταβολισμός λιπών ή β-οξείδωση λιπών (δίνει 129 ΑΤΡ)

    Λίπος→Ο₂ → Η₂Ο + CO₂ + ATP

Προκειμένου τα κύτταρα του οργανισμού να είναι εν ζωή και να εκτελούν τις γενετικά προγραμματισμένες λειτουργίες τους, πρέπει να παράγουν αξιοποιήσιμη ενέργεια. Αυτή η ενέργεια συνήθως αποθηκεύεται με την μορφή ΑΤΡ (ενεργειακό νόμησμα κυττάρου) και απελευθερώνει την ενεργειά του κατά την υδρόλυση του τερματικού φωσφορικού δεσμού του. Αυτό αναφέρεται γενικά ως η απελευθέρωση της ενέργεια από τήν υδρόληση του ΑΤΡ.

Η υδρόλυση του ΑΤΡ υπό φυσιολογικές συνθήκες γνωστή ως ΔG’ ATP, ρυθμίζεται αυστηρά σε όλα τα κύτταρα μεταξύ -53 έως -60 kJ / mol. Το μεγαλύτερο μέρος αυτής της ενέργειας χρησιμοποιείται για να τροφοδοτήσει τις αντλίες ιόντων της κυτταρικής μεμβράνης.
Στα φυσιολογικά κύτταρα με λειτουργικά μιτοχόνδρια, αυτή η ενέργεια προέρχεται ως επί το πλείστων από την οξειδωτική φωσφορυλίωση όπου προσεγγίζει το 88% της συνολικής κυτταρικής ενέργειας που παράγεται (περίπου 28/32 συνόλου των μορίων ΑΤΡ). Το υπόλοιπο 12% της ενέργειας παράγεται από φωσφορυλίωση στο κυτταρόπλασμα μέσο γλυκόλυσης.

Η γλουταμίνη μπορεί επίσης να παρέχει ενέργεια μέσω δημιουργίας ενδιάμεσων προϊόντων που μπαίνουν στον κύκλο του Krebs (glutaminolysis). Αυτός ο μηχανισμός μπορεί να αντικαταστήσει τον βασικό μηχανισμό ενεργειακής κάλυψης σε περίπτωση ανεπάρκειας ενέργειας από τους φυσιολογικούς μηχανισμούς.

Περισσότερη ενέργεια στα καρκινικά κυτταρα παράγεται μέσω γλυκόλυσης σε επίπεδο κυτταροπλάσματος, σε σχέση με τα φυσιολογικά κύτταρα, τα οποία παράγουν το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας τους μέσω οξειδωτικής φωσφορυλίωσης.

H σημαντική διαφορά μεταξύ φυσιολογικών κυττάρων και καρκινικών κυττάρων είναι στην προέλευση της ενέργειας που παράγεται και όχι στην ποσότητα της ενέργειας που παράγεται η οποία είναι σταθερή περίπου στα -56 kJ/mol, και είναι η ενέργεια που απαιτείται για την επιβίωση των κυττάρων, ανεξάρτητα από αν τα κύτταρα είναι σε ηρεμία ή πολλαπλασιαζόμενα, είτε αυτή προέρχεται μέσω γλυκόλυσης είτε μέσω οξειδωτικής φωσφοριλύωσης.

Είναι σημαντικό να αναγνωρίσουμε, ωστόσο, ότι μια παρατεταμένη εξάρτηση για ενέργεια μέσω γλυκόλυσης στο κυτταρόπλασμα για την παραγωγή ενέργειας παράγει γενικότερα αστάθεια, κυτταρική διαταραχή, και αυξημένη εντροπία, δηλαδή, τα χαρακτηριστικά του καρκίνου.