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

Все новости и обзоры - в нашем канале на «Яндекс.Дзене». Подписывайтесь




Актуальные проблемы

Специализации




Календарь событий:

  • 22
    Ноя
    АДАИР дата окончания: 23 Ноября 2019 Место проведения: г. Москва, пл. Европы 2,  отель «Radisson Slavyanskaya»
  • 10
    Дек
    II Global Genetic Forum 2019 дата окончания: 12 Декабря 2019 Место проведения: Инновационный Центр «Сколково» (Москва)