Раскрыты новые секреты эффекта Варбурга – важной особенности метаболизма раковых клеток

В Nature опубликованы результаты нового исследования об эффекте Варбурга, в частности о метаболизме лактата и о его влиянии на функции макрофагов


Всем клеткам для жизнедеятельности необходима энергия, но у раковых клеток ввиду активной пролиферативной деятельности потребность в энергии еще больше. Метаболизм раковых клеток – важнейшая часть онкологии и молекулярной биологии, основы чего были заложены в легендарной серии статей Hallmarks of Cancer. 

В исследовании, опубликованном в октябре 2019 года в Nature, предоставлены данные о метаболизме лактата в раковых клетках и о том, как это меняет функции макрофагов.

Более 90 лет назад немецкий физиолог Отто Варбург изучал клеточный метаболизм. В то время было известно, что нормальные клетки используют кислород в процессе окислительного фосфорилирования для генерации энергии. Но в процессе изучения раковых клеток оказалось, что они используют другой энергетический путь, гликолиз. Этот феномен был назван "эффект Варбурга" и за его изучение ученый получил Нобелевскую премию в 1931 году.

Лактат, конечный продукт в эффекте Варбурга, долго рассматривался как побочный. Но в последних исследованиях была показана роль лактата в регуляции функций иммунных и стволовых клеток. 

В исследовании была использована методика массовой спектрометрии. Именно с ее помощью было определено, что вырабатываемый лактат играет не только метаболическую роль, но и стимулирует новый тип модификации гистоновых белков, участвующих в организации ДНК и экпрессии генов. Ученые назвали это "лактилированием гистонов" (histone lactylation). В работе было продемонстрировано, что лактилирование гистонов изменяет экспрессию генов в макрофагах. При этом они меняют свои про-воспалительные и антибактериальные функции (состояние M1) на противовоспалительные и репаративные (состояние M2). Макрофагальный фенотип M2 важен для антибактериального ответа, но, находясь в опухолевой ткани, он стимулирует ее рост, метастазирование и подавление противоопухолевого иммунитета. Это было дополнительно подтверждено в эксперименте с клетками меланомы и рака легких, когда наблюдалась позитивная корреляция между лактилированием гистонов и активацией онкостимулирующих генов.

Эффект Варбурга касается практически всех раковых клеток, поэтому изучение этого механизма может определить целые новые направления в диагностике и терапии онкологических заболеваний.

 

Источник: http://dx.doi.org/10.1038/s41586-019-1678-1


Еженедельный дайджест "Лечащего врача": главные новости медицины в одной рассылке

Подписывайтесь на нашу email рассылку и оставайтесь в курсе самых важных медицинских событий


поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
Нажимая на кнопку Подписаться, вы даете согласие на обработку персональных данных





Актуальные проблемы

Специализации




Календарь событий:




Вход на сайт