Warburgova hypotéza

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie

Warburgova hypotéza bola postulovaná laureátom Nobelovej ceny Ottom Heinrich Warburgom v roku 1924.[1] Predpokladal, že rakovinu spôsobuje to, ako nádorové bunky získavajú energiu. Zistil, že v porovnaní so zdravými bunkami, rakovinové bunky obsahujú vyšší podiel kyseliny mliečnej, ktorá je v procese glykolýzy produktom anaeróbneho rozkladu glukózy, z čoho vyplýva, že rakovinové bunky získavajú energiu predovšetkým týmto spôsobom. Zdravé bunky vytvárajú energiu hlavne z oxidačného rozkladu pyruvátu v tzv. Krebsovom cykle. Pyruvát je koncovým produktom glykolýzy (za prístupu kyslíka) a je oxidovaný vo vnútri mitochondrií. Z tohto dôvodu, podľa Warburga, rakovina by mala byť interpretovaná ako mitochondriálna dysfunkcia. Zásadný rozdiel medzi normálnymi a rakovinovými bunkami je teda v pomere glykolýzy voči aeróbnemu spôsobu získavania energie, čo sa označuje ako Warburgov efekt.

Dnes je známe, že rakovina je spôsobená mutáciami alebo zvýšenou expresiou onkogénu v procese nazývanom malígna transformácia, čo vedie k nekontrolovanému rastu buniek.[2][3] Podľa ortodoxnej onkológie sú metabolické rozdiely pozorované Warburgom adaptáciou rakovinových buniek na hypoxické podmienky (kyslíkový deficit) vo vnútri solídnych nádorov a preto nie sú príčinou, ako tvrdil, ale len dôsledkom rakoviny. Na druhej strane však normálna aerobická bunková respirácia produkuje energiu vo forme ATP na neustále opravy génu, rovnako ako na riadenie génovej expresie. Podľa Warburgovej hypotézy má teda bunka oslabenú schopnosť opravy DNA a expresie proteínov.

Warburg svoju hypotézu vyložil v článku The Prime Cause and Prevention of Cancer (Hlavná príčina rakoviny a jej prevencia). Odprezentoval ho na prednáške v Lindau, (Bodamské jazero), Nemecko na stretnutí laureátov Nobelovej ceny 30. júna 1966. V tomto prejave, Warburg prezentoval dôkazy na podporu tvrdení, že anaerobióza je primárnou príčinou vzniku rakovinových buniek. Podľa jeho vlastných slov, „hlavnou príčinou rakoviny je nahradenie dýchania kyslíka v tele normálnych buniek kvasením cukru.“[4]

V posledných rokoch získala Warburgova hypotéza znovu pozornosť a to vďaka niekoľkým objavom, ktoré spájajú poškodenie funkcie mitochondrií a respirácie s rastom nádorových buniek.

V roku 1999 skupina vedcov z univerzity v Salzburgu a Košíc potvrdila rakovinovú hypotézu O. Warburga v experimente na VA13 bunkách s lekárskym kyslíkom obohateným pikodávkou pozitívne ionizovaného kyslíka. [5]

Následné práce ukázali, že Warburgov efekt skutočne môže viesť k sľubnému prístupu pri liečbe solídnych nádorov. Bolo preukázané, že dichlóroctová kyselina (DCA), ktorá podporuje dýchanie a činnosť mitochondrií, zabíja rakovinové bunky in vitro a v niektorých experimentoch na zvieratách.[6] Organizmus môže odstraňovať poškodené bunky tzv. apoptózou. Tohto procesu sa zúčastňujú mitochondrie; v nádorových bunkách však tento mechanizmus zlyháva, pretože mitochondrie sú nefunkčné. Opätovná aktivácia mitochondrií v nádorových bunkách reštartuje apoptózu.[7][8]

Referencie[upraviť | upraviť zdroj]

  1. O. Warburg, K. Posener, E. Negelein: Ueber den Stoffwechsel der Tumoren; Biochemische Zeitschrift, Vol. 152, s. 319-344, 1924. (po nemecky). Reprinted in English in the book On metabolism of tumors by O. Warburg, Publisher: Constable, London, 1930.
  2. Bertram JS (2000). "The molecular biology of cancer". Mol. Aspects Med. 21 (6): 167–223. DOI:10.1016/S0098-2997(00)00007-8. PMID 11173079.
  3. Grandér D (1998). "How do mutated oncogenes and tumor suppressor genes cause cancer?". Med. Oncol. 15 (1): 20–6. DOI:10.1007/BF02787340. PMID 9643526.
  4. WARBURG, Otto Heinrich. The Prime Cause and Prevention of Cancer [online]. 30. jún 1966. Dostupné online.
  5. Engler I., Atzmüller C., Donic V., Steinhäusler F. (2009). "Reactive oxygen species, especially O2+• in cancer mechanisms". Journal of Experimental Therapeutics and Oncology 8 nr. 2: 157-165. abstract
  6. Bonnet S, Archer S, Allalunis-Turner J, Haromy A, Beaulieu C, Thompson R, Lee C, Lopaschuk G, Puttagunta L, Bonnet S, Harry G, Hashimoto K, Porter C, Andrade M, Thebaud B, Michelakis E (2007). "A mitochondria-K+ channel axis is suppressed in cancer and its normalization promotes apoptosis and inhibits cancer growth". Cancer Cell 11 (1): 37–51. DOI:10.1016/j.ccr.2006.10.020. PMID 17222789.
  7. Jerry Adler. "A New Way to Fight Cancer?", Newsweek, 23 January 2007.
  8. Pedersen, Peter L (2007-02). "The cancer cell's "power plants" as promising therapeutic targets: an overview". Journal of bioenergetics and biomembranes 39 (1): 1–12.

Ďalšie čítanie[upraviť | upraviť zdroj]

Zdroj[upraviť | upraviť zdroj]

  • Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Warburg hypothesis na anglickej Wikipédii.