Descubren el mecanismo que permite al cáncer sobrevivir sin glucosa

metastasis

– Mecanismo de metástasis

El hallazgo da pistas importantes que podrían ayudarnos a entender por qué aparece la resistencia a los fármacos que hacen ‘pasar hambre’ al tumor, y también cómo se las arreglan las células para sobrevivir en el centro de las masas tumorales, donde apenas llegan los vasos sanguíneos.

Un nuevo estudio, publicado en Cancer Cell, da pistas sobre cómo aparece la resistencia a los fármacos que hacen ‘pasar hambre’ al tumor, y cómo se las arreglan las células para seguir proliferando en ausencia de glucosa.

El principal objetivo de una célula tumoral, por encima de todo, es sobrevivir, y esto incluso a costa de dañar la salud del organismo al que pertenece.

Para ello está dotada de habilidades que las células sanas no tienen, entre ellas la de seguir proliferando cuando la glucosa es muy escasa.

En un artículo anterior de este blog hacíamos referencia a un avance logrado por científicos argentino al descubrir los mecanismos por los cuales las células tumorales resisten los fármacos  antiangiogénicos ( contra la creación de vasos sanguineos): Nuevo avance argentino en la lucha contra el cáncer

Ésa podría ser una de las razones por las que los fármacos antiangiogénicos, de uso muy extendido, a menudo no logran eliminar el cáncer por mucho que le hagan pasar hambre evitando el desarrollo de vasos que le aportan nutrientes en general y, en particular, glucosa. Ahora, un equipo del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) ha identificado otro mecanismo bioquímico adicional clave que permiten a las células cancerígenas sobrevivir sin glucosa.

En concreto, han descubierto un conjunto de proteínas que en la práctica actúan como un interruptor: cuando hay alimento disponible -glucosa-, las células tumorales usan una determinada ruta bioquímica para sobrevivir y seguir proliferando; cuando no hay glucosa, el interruptor pone en marcha una ruta diferente para conseguir lo mismo, es decir, la supervivencia de las células tumorales.

Como explica Nabil Djouder, investigador del CNIO y autor intelectual del trabajo que se publica en Cancer Cell, las células tumorales son muy inteligentes, cuando se cierra una puerta que parecía indispensable para su crecimiento y su proliferación, abren otras nuevas que les permiten a adaptarse a cualquier estrés y sobrevivir. Por eso desarrollan mecanismos muy sofisticados y aprenden a sobrevivir, y por eso es tan difícil curar el cáncer”.

El trabajo es de carácter básico, alejado por ahora de una aplicación clínica. Pero su publicación en una revista de alto impacto confirma que la comunidad lo considera una pieza muy relevante del rompecabezas.

Hace tiempo que los investigadores se preguntan cómo se las arreglan las células tumorales para sobrevivir en el interior -en el centro- de las masas tumorales, donde apenas llegan los vasos sanguíneos.

También es urgente entender por qué aparece la resistencia a los antiangiogénicos, una de las clases de fármacos antitumorales más usadas en los últimos años y cuya eficacia se basa en impedir el crecimiento de los vasos que irrigan el tumor, dejando así a las células tumorales sin nutrientes.

‘INTERRUPTORES’ PARA DETECTAR GLUCOSA Y ACTUAR EN CONSECUENCIA

En las células -tumorales o no-, todo lo que ocurre viene dado por cadenas de reacciones bioquímicas: una proteína es modificada por la adición de una u otra molécula y ese cambio induce cambios en otras proteínas. Viene a ser -en una metáfora muy simplificada- como un circuito con muchos interruptores que se abren o cierran.

Djouder y sus colaboradores han identificado el sistema de interruptores que sirve a la célula para detectar si hay o no glucosa, y para decidir, en función de ello, qué ruta bioquímica debe seguir para conseguir su objetivo final que es sobrevivir.

Se trata de un sistema de proteínas complejo, con tres actores principales: las proteínas URI (que hace el papel de interruptor), OGT (enzima catalizadora de la O-GlcNAcetilación de la glucosa) y c-Myc.

c-Myc es un conocido oncogén, es decir, promueve la proliferación y la supervivencia celular. Pero el grupo de Djouder ha descubierto que los niveles de c-Myc son importantes para la supervivencia de las células tumorales cuando hay escasez de nutrientes.

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La secuencia de acontecimientos –simplificada- es como sigue:  URI controla la actividad de OGT y OGT detecta y utiliza la glucosa para controlar el nivel de c-Myc; cuando hay glucosa, OGT la utiliza para estabilizar el nivel de c-MYC, que cumple así su función de oncogén, pero cuando por el contrario falta glucosa, URI disminuye la actividad de OGT, c-Myc se degrada y es eliminado. El resultado hace que en ausencia de glucosa, la supervivencia de la célula dependa de la actividad oncogénica de URI.

Como explican los autores en su trabajo, “nuestro estudio sugiere que existe un mecanismo detector de la glucosa en el que URI actúa como regulador, controlando la actividad de OGT y por tanto los niveles de c-Myc, lo que proporciona una característica selectiva que permite a las células tumorales tolerar un estrés metabólico grave”.

“Este mecanismo puede ser de gran importancia en la generación de tumores, y podría explicar por qué las células tumorales, frente a una falta de glucosa, pueden expandirse”, añaden.

El hallazgo está aún lejos de traducirse en aplicaciones, puesto que una de las estrategias obvias, como es intervenir en la acción de URI, simplemente todavía no es posible. URI es una proteína cuyas funciones aún no se conocen lo suficiente. Nabil Djouder y su grupo en el CNIO van a continuar investigándola.

Nota del blog: No se encuentra descripto, si las células tumorales por este mecanismo inducen un metabolismo de anaerobiosis y/o cual es la fuente energética alternativa que usarán las células para resistir el stress metabólico.

Artículo de referencia:

Regulation of OGT by URI in Response to Glucose Confers c-MYC-Dependent Survival Mechanisms. Stefan Burén, Ana L. Gomes, Ana Teijeiro, Mohamad-Ali Fawal, Mahmut Yilmaz, Krishna S. Tummala, Manuel Perez, Manuel Rodriguez-Justo, Ramón Campos-Olivas, Diego Megías y Nabil Djouder. Cancer Cell (2016). DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.ccell.2016.06.023

FUENTE: http://www.cnio.es/es/publicaciones/investigadores-del-cnio-descubren-un-mecanismo-que-permite-al-cancer-sobrevivir-sin-glucosa

 

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5 pensamientos en “Descubren el mecanismo que permite al cáncer sobrevivir sin glucosa

  1. Al margen de respetar el valor que puedan tener estos resultados publicados en una revista prestigiosa, hay algo que me resulta llamativo y es el uso exagerado de la metáfora en ciencia.
    Se muestra a las células como agentes intencionales.
    Por un lado, se dice que “El principal objetivo de una célula tumoral, por encima de todo, es sobrevivir, y esto incluso a costa de dañar la salud del organismo al que pertenece”. Eso podría aplicarse (metafóricamente también) a los microbios: una pandemia sería el resultado del éxito de ese objetivo, pero no en el caso de cada tumor, ya que, cuanto más “exitosas” son las células que lo constituyen antes se mueren con el huésped al que matan. No hay contigo, no hay éxito.
    Por otra parte, la expresión de los autores “las células tumorales son muy inteligentes” es llevar la metáfora de la intencionalidad demasiado lejos. Y las metáforas son útiles desde el punto de vista heurístico siempre que no caigan en tales exageraciones. Porque es desde la exageración que se alcanzan extremos como la culpabilización de los pacientes que no “luchan” contra su cáncer, como si eso fuera posible, como si también fuera intencional.

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  2. Agradezco mucho ese enlace sobre las metáforas. Me ha parecido de gran interés.
    Indudablemente, sólo metafóricamente podemos a veces hablar de determinadas cosas. Por más que haya quedado superado, el modelo de “sistema solar” referido al átomo permanece, como lo hace el ATP como moneda energética y tantas que ahí se mencionan.
    Creo que la metáfora es adecuada para la divulgación científica, pero es peligrosa cuando se usa como marco teórico. Me parece que el término “código” aplicado al ADN ha sido útil en su momento, pero mantenerlo soporta la idea que subyace ahora a la “edición genética”, el paralelismo mecanicista de la vida con un sistema informático.
    No sé hasta qué punto el lenguaje metafórico nos acerca o nos aleja de lo que intentamos comprender.

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