Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Cincinnati UC han descubierto que el metabolismo celular juega un papel importante en la capacidad de las células para iniciar un programa de supervivencia llamado autofagia, un efecto secundario no deseado de algunos medicamentos contra el cáncer que ayuda a algunos tumoreslas células esquivan el tratamiento y eventualmente vuelven a crecer en nuevos tumores.
Estos hallazgos, publicados en la edición en línea del 28 de agosto de la revista Informes de celda , brinde nuevos conocimientos sobre las formas de utilizar el metabolismo celular para "desconectar" las células tumorales que sobreviven al tratamiento, lo que posiblemente conduzca a mejores tratamientos y resultados para los pacientes.
"Las células se adaptan al hambre de nutrientes al aumentar la autofagia, donde una célula básicamente se come a sí misma y recicla el contenido celular para apoyar los procesos esenciales hasta que los nutrientes se vuelvan abundantes una vez más. Este proceso está regulado por el objetivo mamífero de rapamicina mTOR y activado por AMPproteínas quinasas AMPK ", dice Carol Mercer, PhD, profesora asistente de investigación en la División de Hematología Oncológica, Departamento de Medicina Interna, y miembro del Centro de Cáncer de Cincinnati y el Instituto de Cáncer de la UC". Medicamentos que se dirigen a mTOR o activan AMPKestán siendo utilizados en la clínica para algunos tipos de cáncer y están bajo investigación activa para otros, por lo que es importante entender cómo afectan esta vía de supervivencia de las células tumorales ".
"Descubrimos que el metabolismo celular influye significativamente en la capacidad de comenzar la autofagia, y que el complejo mitocondrial I es un factor importante en el inicio, la amplificación y la duración de la respuesta", continúa. "Mostramos que el medicamento antidiabético fenformina, el fármaco antidiabético metformina y los defectos genéticos en el complejo I desplazan el metabolismo celular hacia la glucólisis e inhiben la capacidad de los inhibidores de mTOR para provocar la autofagia. Lo contrario también es cierto, ya que un cambio desde la glucólisis hacia el metabolismo mitocondrial mejora la autofagia a través deun mecanismo que implica un aumento del metabolismo de los fosfolípidos. Nuestros datos demuestran la importancia del metabolismo en la regulación de la autofagia, aumentan nuestra comprensión de los fármacos clínicamente relevantes que son importantes para el cáncer y sugieren nuevas estrategias para aumentar o inhibir la autofagia ".
Mercer, investigador principal del estudio, y su laboratorio, trabajaron principalmente en células cultivadas para comprender cómo el metabolismo regula la autofagia, identificando estrategias para manipular esta vía en beneficio de los pacientes. Este trabajo se basó en estudios preclínicos en modelos animalespor Hala Elnakat Thomas, PhD, primer autor e instructor de investigación en el departamento, quien descubrió que la combinación de inhibidores de mTOR era efectiva en el tratamiento del carcinoma hepatocelular cáncer de hígado pero tenía la desventaja potencial de aumentar la autofagia.
"Nuestros datos revelan la regulación dinámica y metabólica de la autofagia y sugieren nuevas estrategias terapéuticas para el cáncer, las enfermedades neurodegenerativas y mitocondriales", dice Mercer. "Necesitamos explorar más a fondo las razones por las que esto ocurre y las implicaciones de cómo la regulación metabólica de la autofagiase puede usar en la clínica "
Este trabajo fue apoyado por el Clinical Mass Spectrometry Core Kenneth Setchell, director y NMR Metabolomics Core Lindsey Romick-Rosendale, director en el Cincinnati Children's Hospital Medical Center y fue financiado por el Instituto Nacional del Cáncer R21CA191814 y una UCHematología, Oncología, Ciencia Traslacional y Premio de Beca Piloto.
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Materiales proporcionado por Centro de Salud Académica de la Universidad de Cincinnati . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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