Už presne 100 rokov vedcov a lekárov po celom svete trápi, prečo sa rýchlo rastúce bunky, ako napríklad tie rakovinové alebo imunitné, spoliehajú pri svojej činnosti na zdanlivo neúčinnú formu metabolizácie glukózy. Presvedčivé vysvetlenie teraz ponúkajú vedci z SKI (Sloan Kettering Institute), ktorí odpoveď našli aj vďaka laboratórnym myšiam s nedostatkom enzýmu LDHA, o téme informoval inštitút na svojom webe.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom oknePrečo nádorové bunky využívajú cukor úplne iným spôsobom?
Vďaka nemeckému lekárovi a laureátovi Nobelovej ceny Ottovi Warburgovi už od roku 1921 vieme, že nádorové bunky využívajú cukor úplne iným spôsobom ako väčšina buniek v ľudskom tele. Nádorové bunky na rozdiel od väčšiny buniek získavajú svoju energiu z glukózového cukru fermentáciou, namiesto toho, aby ho jednoducho „spálili“ pomocou kyslíku.
K tomuto špeciálnemu fermentačnému procesu známemu tiež ako Warburgov efekt dochádza veľmi rýchlo a nezávisle od prítomnosti kyslíku (rakovinové bunky ho využívajú, aj keď majú prístup ku kyslíku), pričom väčšina energie v glukóze zostane nevyužitá, upozorňuje portál IFLScience.

Warburgov efekt nádorové bunky využívajú na tvorbu adenosintrifosfátu známeho tiež ako ATP. ATP je považované za dôležitý nukleotid (základná stavebná jednotka nukleových kyselín a niektorých koenzýmov, pričom niektoré plnia aj úlohu energetických prenášačov), ktorý pre bunky slúži ako primárny zdroj energie.
Odpoveď na otázku, prečo nádorové bunky využívajú takýto neefektívny proces, sa vedci snažia nájsť už množstvo rokov. Za ten čas bolo vytvorených niekoľko hypotéz, vrátane toho, že v rakovinových bunkách sa nachádzajú chybné mitochondrie, a preto nemôžu kontrolovaným spôsobom spaľovať glukózu.
Žiadna z navrhovaných hypotéz však neobstála a postupom času boli všetky do jednej vyvrátené. Pre zaujímavosť táto konkrétne uvedená hypotéza bola vyvrátená zistením, že mitochondrie v nádorových bunkách fungujú správne.
Teraz však vedci z SKI ponúkajú úplne nové vysvetlenie založené na množstve genetických a biochemických experimentov, ktorých výsledky boli uverejnené aj v prestížnom v žurnále Science.

Signálna molekula: Dôvod delenia rakovinových buniek?
Podľa dostupných informácií je zvláštne správanie nádorových buniek pravdepodobne spôsobené signálnou molekulou (molekula, ktorej funkciou je prenos alebo sprostredkovanie informácie v bunke) nazývanou PI3 kináza.
PI3 kináza alebo fosfatidylinositol-3-kináza je enzým patriaci do skupiny kináz, ktorý sa podieľa na množstve bunečných aktivít vrátane rastu a delenia. Kináza predstavuje enzým prenášajúcu fosfátovú skupinu z vysokoenergetických molekúl (napr. ATP) do cieľovej molekuly.
Predpokladá sa tiež, že zvýšená aktivita PI3 kináz vedie nádorovému bujneniu. Vedci tiež uvádzajú, že podobne ako väčšina enzýmov, aj PI3 kináza využíva ATP ako aktivačný zdroj energie na vykonávanie svojich funkcií, medzi ktoré patrí napríklad aj vynútenie bunkového delenia
Jednou z možných príčin zvýšenej aktivity je aj využívanie Warburgového efektu. Postupne, ako sa rakovinové bunky začnú posúvať a využívať Warburgov efekt, hladina PI3 kináz sa zvyšuje čo vedie k rýchlemu bunkovému deleniu a množeniu. Čím vyššia je teda hladina, respektíve množstvo PI3 kináz, tým rýchlejšie dochádza k bunkovému deleniu.
„PI3 kináza je kľúčová signalizačná molekula, ktorá sa správa ako hlavný veliteľ bunkového metabolizmu“, vysvetľuje imunológ a jeden z autor štúdie Dr. Ming Li. „Väčšina energeticky nákladných bunkových dejov v bunkách, vrátane bunkového delenia, sa vyskytuje iba vtedy, keď o tom rozhodne PI3 kináza“, dodal.
Tieto zistenia korešpondujú zo všeobecne akceptovaným názorom biochemikov, ktorí považujú metabolizmus za sekundárny pri bunkovej signalizácií.

Správanie nádorových buniek je možné testovať aj na bielych krvinkách
Warburgov efekt sa však neprejavuje iba pri nádorových bunkách, ale využívajú ho aj imunitné bunky. Imunitné bunky ho však využívajú až v prípade, kedy sú upozornené na prítomnosť infekcie v tele.
Presnejšie ich využíva T-bunka, alebo T-lymfocyt, čo je typ bielej krvinky, ktorý je hlavnou regulačnou bunkou špecifickej imunity. T-bunka ihneď po upozornení na infekciu prechádza z „klasického“ spaľovacieho mechanizmu na Warburgov mechanizmus, čo jej umožní rýchlo sa rozmnožovať.
Kľúčovú rolu pri prepínaní do stavu tejto špeciálnej fermentácie zohráva enzým LDHA (Lactate DeHydrogenase A), ktorý vzniká v dôsledku reakcie na signalizáciu PI3 kinázy. Inými slovami, množstvo PI3 kinázy ovplyvňuje množstvo enzýmov LDHA. Enzým LDHA sa nachádza vo väčšine somatických tkanív,, predovšetkým vo svalovom tkanive a nádoroch.
Výsledkom tohto prepnutia je to, že dochádza iba k čiastočnému rozloženiu glukózy a vytváraniu ATP v bunkovom cytosole (gélovité vnútorné prostredie bunky).
Za normálnych okolností, kedy nedochádza k tomuto prepnutiu, bunky využívajú kyslík na spaľovanie glukózy, pričom čiastočne rozložené molekuly putujú do mitochondrií, kde sa ďalej rozkladajú, čím dochádza k oneskoreniu vytvorenia ATP.
Ako sme už uviedli vyššie, k uvedeným výsledkom vedci dospeli na základe pozorovania laboratórnych myší, ktoré vo svojich T-bunkách postrádali LDHA a nedokázali tak udržať normálnu hladinu PI3 kinázy v dôsledku čoho sa nedokázali ubrániť infekčným ochoreniam.

Podľa vedcov teda môžu metabolické enzýmy riadiť signálne molekuly, ktoré riadia bunkové delenie, čo vo svojej podstate vysvetľuje prečo nádorové bunky môžu využívať túto špeciálnu fermentáciu vo svoj prospech. Znamená to teda, že ak by lekári dokázali blokovať aktivitu LDHA, môžu zamedziť / obmedziť bujnenie rakovinových buniek.
K definitívnemu potvrdeniu správnosti týchto zistení však musia autori štúdie uskutočniť ešte množstvo experimentov, ktoré budú musieť byť vykonané na rakovinových bunkách a nie na bunkách imunitného systému.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Prvý mimozemský život môže byť za rohom. Jej objav však spustí veľký konflikt, tvrdia experti

Vedci našli kvantový stav, ktorý klasické modely nevedeli predpovedať. Výsledok je ohromujúci
Ľudstvo vytvorilo najväčšiu mapu vesmíru v histórii. Má 5,6 bilióna pixelov a 4 miliardy objektov

Atóm nechali padať a zároveň stáť na mieste. Výsledok potvrdil takmer 100-ročnú Einsteinovu teóriu

Vedci zbúrali 145 rokov starý predpoklad fyziky. Slávny jav funguje aj tam, kde nemal
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Nadúvanie, únava a zlá nálada: Profesor radí: Stačí zmeniť jednu vec v jedálničku

Slováci ho užívajú na lepší spánok: Známy doplnok vedci spojili s rizikom srdcového zlyhania

Najlepšie a najhoršie obce na život na Slovensku. Štátny rebríček 2026 ukázal veľké rozdiely

„To je začiatok skutočnej vojny.“ Lavrov vyslal ostré varovanie spojencovi Slovenska

Na 66-ročnú kultovú značku nedajú Slováci dopustiť. Stála na na pokraji bankrotu, dnes má tržby 885 miliónov eur
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Rusi našli spôsob, ako ovládať drony hlboko nad Ukrajinou. Využili čínske rádia
- Netflix a ďalší ukážu skvelé veci. TOP 11 nových filmov a seriálov v septembri
- Európa získala kľúčovú schopnosť pre stíhačky F-35. Vo Fínsku postavili najvýkonnejší motor F135
- Číňania posúvajú hranice elektrických SUV. Nové auto má batériu väčšiu než dva malé EV dokopy
- Medzihviezdny pohon má problém. Pri 75 % rýchlosti svetla sa začína správať čudne
-
- Rusi našli spôsob, ako ovládať drony hlboko nad Ukrajinou. Využili čínske rádia
- Netflix a ďalší ukážu skvelé veci. TOP 11 nových filmov a seriálov v septembri
- Európa získala kľúčovú schopnosť pre stíhačky F-35. Vo Fínsku postavili najvýkonnejší motor F135
- Číňania posúvajú hranice elektrických SUV. Nové auto má batériu väčšiu než dva malé EV dokopy
- Medzihviezdny pohon má problém. Pri 75 % rýchlosti svetla sa začína správať čudne
-
- Zajtra na Slovensku končí veľký operátor. Pobočky už zatvoril, náhrada prinesie viaceré výhody
- Na Slovensko dorazila nová streamovacia služba. Je úplne zadarmo, ponúka filmy aj šport
- Veľkolepé sci-fi 2026 dorazilo online. S dabingom aj v špeciálnej verzii
- Akčný hit valcuje kiná a prepisuje históriu. Online tak skoro nebude
- Medzihviezdny pohon má problém. Pri 75 % rýchlosti svetla sa začína správať čudne
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Nadúvanie, únava a zlá nálada: Profesor radí: Stačí zmeniť jednu vec v jedálničku

Slováci ho užívajú na lepší spánok: Známy doplnok vedci spojili s rizikom srdcového zlyhania

Najlepšie a najhoršie obce na život na Slovensku. Štátny rebríček 2026 ukázal veľké rozdiely

„To je začiatok skutočnej vojny.“ Lavrov vyslal ostré varovanie spojencovi Slovenska

