تعد إعادة برمجة التمثيل الغذائي الخلوي من السمات المميزة لأمراض السرطان، وتستخدم الخلايا السرطانية بسهولة تحلل السكر، وهو مسار استقلابي غير فعال لاستقلاب الطاقة، وحتى عندما يتوفر أكسجين كافٍ، والاعتماد على تحلل السكر الهوائي يسمى تأثير واربورغ، ويعزز تكوين الأورام وتطور الأورام الخبيثة.
ما هي الأورام السرطانية
يتكون الورم من أنواع متعددة من الخلايا، وتدعم البيئة المكروية المحيطة نمو الخلايا السرطانية والهجرة والغزو والورم الخبيث وتتطور الخلايا السرطانية المختلفة من خلال التواصل بين (paracrine وexosomes)، ومنتجات التمثيل الغذائي للخلايا السرطانية تؤثر أيضًا على نفسها، والخلايا السرطانية الأخرى والخلايا المناعية في نفس البيئة المكروية.
عملية استقلاب الجلوكوز وعلاقته بالأمراض السرطانية
تعد إعادة برمجة استقلاب الجلوكوز حدثًا رئيسيًا في تكون الأورام، وتخضع الخلايا السرطانية للتبديل الأيضي من الفسفرة المؤكسدة (OXPHOS) إلى التحلل السكري، حيث يتحلل جزيء الجلوكوز إلى جزيئين من البيروفات، واعتمادًا على إمداد الخلايا بالأكسجين، يتم إما تقليل البيروفات إلى اللاكتات في حالة عدم وجود الأكسجين عبر مسار تحلل السكر اللاهوائي، أو يتأكسد لإنتاج أنزيم أسيتيل أ في وجود الأكسجين ثم يتأكسد تمامًا إلى ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون.
عن طريق دورة حامض الستريك، وتعتمد غالبية الخلايا السرطانية على معدلات عالية من تحلل السكر للنمو والبقاء على قيد الحياة، حتى عندما يكون هناك كمية كافية من الأكسجين، ويسمى هذا النوع من التحلل الهوائي بتأثير واربورغ، والآليات الكامنة وراء إعادة البرمجة هذه ليست مفهومة تمامًا، ولطالما ارتبط تأثير واربورغ بنقص الأكسجة، لكنه لا يتكيف فقط مع نقص الأكسجة، لأنه يحدث أيضًا في ظل الظروف السمية.
على الرغم من أن الخلل الوظيفي في الميتوكوندريا في الخلايا السرطانية يمكن أن يتسبب في حدوث تحول في استقلاب الطاقة، إلا أن غالبية الخلايا السرطانية تظهر وظيفة الميتوكوندريا الطبيعية. وتوفر المعدلات العالية لتحلل السكر مزايا لبقاء الخلايا السرطانية ونموها، وقد تم اقتراح ثلاثة تفسيرات محتملة لاستخدام الخلايا السرطانية لمسار تحلل السكر، وهو مسار استقلابي غير فعال.
