SALUD. ¿Por qué las células cancerosas necesitan grasa para multiplicarse?

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El descubrimiento podría resultar en métodos mejorados para comprender y controlar la progresión del tumor.

02 agosto 2022.- Investigadores de Columbia y el MIT están revelando las causas inesperadas de la dependencia frecuente de las células cancerosas en las importaciones de grasa . Este descubrimiento podría ayudarnos a comprender y controlar mejor el desarrollo de tumores.

El estudio, que fue codirigido por Matthew G. Vander Heiden, MD, Ph.D., director del Centro Koch en el MIT , y Dennis Vitkup, Ph.D., profesor asociado de biología de sistemas en la Universidad de Columbia Vagelos College of Physicians, se publicó recientemente en la revista Nature Metabolism.

Es probable que el oxígeno que respiramos y los nutrientes comunes como la grasa que consumimos sean cruciales en el desarrollo de las células cancerosas.

El oxígeno juega un papel importante en la producción de energía del cuerpo. Esto hace que la respiración se vuelva más difícil mientras hacemos ejercicio. A menudo se cree que el crecimiento de las células cancerosas está limitado por la energía, ya que muchas células cancerosas existen en entornos que carecen de oxígeno.

Sin embargo, el oxígeno también desempeña una función menos conocida en la producción de las biomoléculas necesarias para la formación de nuevas células al actuar como agente oxidante en estas reacciones químicas. Cuando el oxígeno escasea, las células no pueden producir el cofactor NAD+ que promueve el crecimiento, que es necesario para varias reacciones biosintéticas. Esto también detiene sus reacciones sintéticas clave.

Sorprendentemente, el nuevo estudio descubrió que las células cancerosas hipóxicas a menudo tienen más energía de la que necesitan para crecer. Las células cancerosas no reaccionaron cuando los investigadores agregaron nutrientes adicionales para la producción de energía en las células.

En cambio, cuando los investigadores utilizaron varios métodos para destapar las vías biosintéticas inhibidas por la falta de oxígeno, las células cancerosas aumentaron considerablemente la proliferación.

Los investigadores descubrieron que, si bien varias vías biosintéticas son sensibles a la disponibilidad de oxígeno, la síntesis de grasas se encontraba entre las más afectadas. Las moléculas de grasa se utilizan para crear membranas de nuevas células, y la síntesis de grasa es especialmente difícil para las células cancerosas que necesitan sintetizar nuevas membranas para su crecimiento. Sin acceso al oxígeno, las células no pueden abastecer adecuadamente sus vías de síntesis de grasa.

“Lo que hace que nuestro resultado sea muy contrario a la intuición”, dice Vitkup, “es que la síntesis de grasa no se considera un proceso que requiera mucho oxígeno. Pero nuestros experimentos demostraron que hasta el 30% del oxígeno utilizado por las células cancerosas no es para generar energía sino para sintetizar grasas”.

Como resultado del impacto del oxígeno en la biosíntesis, las células cancerosas que crecen en ambientes con poco oxígeno dependen en gran medida de la importación de grasas del medio ambiente. Esto crea una vulnerabilidad crucial para las células cancerosas, de modo que cortar su suministro de grasas importadas puede ralentizar o detener el crecimiento del cáncer.

El equipo investigador ahora está tratando de identificar los receptores que las células cancerosas usan para importar grasas a diferentes tumores y qué receptores podrían ser el objetivo de los medicamentos. 

El estudio también sugiere que cambiar la composición de las grasas en la dieta puede desempeñar un papel vital para influir en el crecimiento del cáncer.

Por lo general, pensamos que el cáncer es impulsado principalmente por mutaciones genéticas, pero para las células cancerosas que viven en condiciones desafiantes, como la falta de oxígeno, su entorno es igualmente importante. Las mutaciones que estimulan la absorción de grasas, por ejemplo, solo promoverán el crecimiento del tumor si estas grasas están realmente disponibles en su entorno.

Fuente: “Cancer cells depend on environmental lipids for proliferation when electron acceptors are limited” by Zhaoqi Li, Brian W. Ji, Purushottam D. Dixit, Konstantine Tchourine, Evan C. Lien, Aaron M. Hosios, Keene L. Abbott, Justine C. Rutter, Anna M. Westermark, Elizabeth F. Gorodetsky, Lucas B. Sullivan, Matthew G. Vander Heiden, and Dennis Vitkup, 23 June 2022, Nature Metabolism. DOI: 10.1038/s42255-022-00588-8