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AMINOÁCIDOS FORNECEM A MAIOR PARTE DOS SUPLEMENTOS PARA A CONSTRUÇÃO DE CÉLULAS TUMORAIS

AMINOÁCIDOS FORNECEM A MAIOR PARTE DOS SUPLEMENTOS PARA A CONSTRUÇÃO DE CÉLULAS TUMORAIS

Edição Vol. 3, N. 8, 18 de Março 2016

DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2016.03.18.003

As células cancerígenas são conhecidas pela sua capacidade de se dividirem de forma incontrolável e gerar novas células tumorais. A maior parte do combustível consumido por estas células em rápida proliferação é a glicose, um tipo de açúcar. O açúcar é a nossa fonte primária de energia. Ele é rapidamente absorvido, consumido e transformado em energia dentro das células. E essa energia gerada dentro das células pelo consumo do açúcar pode ser usada para a produção dos vários outros compostos que existem dentro da célula como, lipídeos, DNA, proteínas, entre outras. Essas moléculas participam no processo de divisão celular, ou proliferação celular e, quanto mais tem disponível, mais rápida é a proliferação e mais perigoso é o câncer (1) (leia mais em http://www.nanocell.org.br/vivendo-mais-com-alguns-aminoacidos-sem-se-fazer-atividade-fisica-sera-que-e-verdade/).

E por isso mesmo, era de senso comum que, a maior parte da massa de células que produzem novas células, incluindo as células cancerígenas, surgiam por causa da glicose. No entanto, pesquisadores do MIT descobriram, para sua e nossa surpresa, que a maior fonte para a produção de material celular novo provém de aminoácidos, as unidades, ou tijolos, que compõem as proteínas, e mais surpreendente ainda, os aminoácidos são uma fonte de alimento que as células consomem em quantidades muito menores do que o açúcar (Figura 1).

aminoacidos

Figura 1: Célula se dividindo. Uma nova pesquisa mostra que os aminoácidos, e não a glicose, contribuem para a maioria da massa de células em proliferação de células de mamíferos. Fonte: MIT News

As descobertas oferecem uma nova perspectiva para o metabolismo da célula cancerígena, um campo de pesquisa em que os cientistas esperam irá produzir novos medicamentos que cortam a capacidade das células cancerígenas em crescerem e se dividirem.

“Se você deseja atingir com sucesso o metabolismo do câncer, você precisa entender algo sobre como as diferentes vias do metabolismo estão sendo usadas ​​para se construir a massa de células tumorais”, comenta o líder da pesquisa, Prof. Dr. Matthew Vander Heiden, membro do Instituto Koch do MIT para Pesquisa Integrativa do Câncer.

QUEIMANDO

Desde os anos 1920, os cientistas sabem que as células cancerígenas produzem energia de forma diferente das células normais, um fenômeno chamado de “efeito Warburg”, de seu descobridor, o bioquímico alemão Otto Warburg. As células humanas normalmente usam a glicose como fonte de energia, quebrando-a através de uma série de reações químicas complexas que requerem oxigênio. Warburg descobriu que as células tumorais mudam para uma estratégia metabólica menos eficiente, conhecida como fermentação, que não requer oxigênio e produz muito menos energia.

Mais recentemente, cientistas têm teorizado que as células cancerígenas usam esta via alternativa para criar blocos de construção para novas células. No entanto, um ataque contra esta hipótese é a de que a maior parte da glicose é convertida em lactato, um produto residual que não é útil para as células. Além disso, tem havido muito pouca pesquisa sobre exatamente o que vai para a composição das novas células cancerígenas ou qualquer tipo de células de mamíferos que tenham divisão rápida.

Como os mamíferos alimentam-se de uma grande variedade de alimentos, parecia uma pergunta sem resposta sobre quais alimentos que contribuem para quais partes da massa de células tumorais.

Para se determinar onde as células, incluindo aquelas tumorais, estão captando as fontes de alimento necessárias para os blocos de construção, os cientistas cresceram vários tipos diferentes de células cancerígenas e células normais em placas de cultura. Eles alimentaram as células com diferentes nutrientes marcados com formas mais pesadas de carbono e nitrogênio, o que lhes permitiram acompanhar onde as moléculas originais da alimentação paravam dentro das células. Eles também pesaram as células antes e após a divisão, o que lhes permitiu calcular a porcentagem da massa de células que foi resultante de cada um dos nutrientes disponíveis (2).

Embora as células consomem glicose e o aminoácido glutamina em taxas muito elevadas, os pesquisadores descobriram que estas duas moléculas contribuem pouco para a formação da massa de novas células – a glicose é responsável por 10 a 15% do carbono encontrado nas novas células, enquanto a glutamina contribui com cerca de 10% de carbono. Em vez disso, os maiores contribuintes para a massa celular foram os aminoácidos, as unidades (ou tijolos) que compõem as proteínas (3). Como um grupo, os aminoácidos (excluindo a glutamina) contribuem para a maior parte dos átomos de carbono disponíveis em novas células, sendo de 20 a 40% da massa total (2).

Estas experiências revelam detalhes importantes que reforçam a nossa compreensão fundamental das bases metabólicas da biossíntese molecular e proliferação celular. A equipe do MIT tem realizado uma avaliação rigorosa e quantitativa das contribuições de glicose, glutamina e outras moléculas para a massa de proliferação de células de mamíferos em cultura.

Embora inicialmente surpreendente, os resultados fazem sentido, já que as células são feitas principalmente de proteínas.

Há um pouco de economia na utilização da rota direta, mais simples, para construir do que você é feito. Se você quer construir uma casa de tijolos, é mais fácil se você tem uma pilha de tijolos ao redor e usar esses tijolos ao invés de começar com lama e fazer novos tijolos.

 

RECENTRAR A QUESTÃO

Permanece um mistério por que as células humanas em proliferação consomem tanta glicose. Consistentes com estudos anteriores, os pesquisadores descobriram que a maior parte da glicose queimada por essas células é excretada como lactato.

Isso foi a razão pela qual levou os pesquisadores do MIT a concluírem que a importância do consumo de glicose não é necessariamente a manipulação de carbono que permite que você faça a massa de células, mas mais para os outros produtos que ela oferece, como a energia. A energia obtida com a quebra da glicose é que é essencial para o crescimento tumoral e não, os carbonos que formam a molécula de glicose. Esses têm contribuição mínima para a formação estrutural da nova massa de células.

Uma nova maneira de se ver a ciência do metabolismo de células cancerígenas e qual é a contribuição do efeito Warburg está sendo realizada no laboratório do prof Vander Heiden. Não é necessariamente sobre como o efeito Warburg ajuda as células a colocar a glicose dentro da massa de células, mas mais sobre o porquê da conversão de glicose-a-lactato ajuda as células a usarem aminoácidos para construir mais células.

Fonte: Anne Trafton, MIT Notícias

Referências

 

1.           Nanocell. VIVENDO MAIS COM ALGUNS AMINOÁCIDOS SEM SE FAZER ATIVIDADE FÍSICA. Será Que É Verdade? Nanocell News. 2015;3(4).

2.           Hosios AM, Hecht VC, Danai LV, Johnson MO, Rathmell JC, Steinhauser ML, et al. Amino Acids Rather than Glucose Account for the Majority of Cell Mass in Proliferating Mammalian Cells. Developmental cell. 2016;36(5):540-9.

3.           Resende RR. BIOMARCADORES DE AMINOÁCIDOS REVELAM UM SINAL PRECOCE PARA CÂNCER. Nanocell News. 2014;2(2).

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