Попередня
Наступна
АРХІВ НОМЕРІВ
№3' 2019p.
ОНКОЛОГІЯDOI (https://doi.org/10.37436/2308-5274-2019-3-8)
ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕТАБОЛИЗМА ЗЛОКАЧЕСТВЕННОЙ ОПУХОЛИ И ОРГАНИЗМА−ОПУХОЛЕНОСИТЕЛЯ
2 Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина, Украина
Представлен современный взгляд на метаболические взаимоотношения злокачественной опухоли и организма−опухоленосителя. Показано, что, поскольку у онкологических больных нарушения метаболизма связаны с перепрограммированием энергетического обмена в пользу злокачественной опухоли, то активно обсуждается разработка путей блокирования источников энергии и пластического материала для поступления в раковую клетку с целью повышения эффективности лечения.
Ключевые слова: злокачественная опухоль, метаболизм, организм−опухоленоситель.
ВЗАЄМОЗВ’ЯЗОК МЕТАБОЛІЗМУ ЗЛОЯКІСНОЇ ПУХЛИНИ І ОРГАНІЗМУ−ПУХЛИНОНОСІЯ
Подано сучасний погляд на метаболічні взаємовідносини злоякісної пухлини та організму−пухлиноносія. Показано, що, оскільки в онкологічних хворих порушення метаболізму пов’язані з перепрограмуванням енергетичного обміну на користь злоякісної пухлини, то активно обговорюється розробка шляхів блокування джерел енегії та пластичного матеріалу для надходження до ракової клітини з метою підвищення ефективності лікування.
Ключові слова: злоякісна пухлина, метаболізм, організм−пухлиноносій.
RELATIONSHIP BETWEEN MALIGNANT TUMOR METABOLISM AND TUMOR−BEARING ORGANISM
The modern view on metabolic relationship between the malignant tumour and its carrier has been presented. It is shown that, as the cancer patients have metabolic disorders related to the reprogramming of energy metabolism in favour of a malignant tumour, the development of the ways to block this energy sources and plastic material to enter a cancer cell is being actively discussed to improve the treatment efficiency.
Key words: malignant tumor, metabolism, tumor carrier.
РЕФЕРАТ
Багаторічні дослідження причин виникнення неоплазій привели до формування сучасних поглядів на пухлинну прогресію як на результат втрати контролю над клітинною реплікацією внаслідок мутації, після чого клітина має потенціал нестримної проліферації. Довгий час увагу дослідників було зосереджено в першу чергу на молекулярно-генетичних аспектах регуляції онкогенезу, тоді як недостатньо висвітленим залишилося цілком логічне запитання: звідки ракова клітина отримує енергію для прискореного ділення? Сьогодні з'явилися дослідження, які доводять, що специфічні онкогени керують безліччю інших генів, у тому числі відповідальними за метаболізм, які не тільки підтримують на високому енергетичному рівні власний обмін, але і змінюють на свою користь надходження глюкози й амінокислот зі здорових клітин мікрооточення. Метаболічні порушення супроводжуються прогресуючою білково-енергетичною недостатністю. Особливістю цього процесу є невідповідність між кількістю одержуваної та необхідної енергії. Відбуваються різке збільшення енергетичних потреб і виражений розпад білків організму, зниження швидкості окислення глюкози з одночасним збільшенням окислення ліпідів. Недостатність нутрієнтів призводить до вивільнення власних резервів за рахунок деструкції тканин організму. У зв'язку з цим активно обговорюється розробка шляхів блокування джерел енергії і пластичного матеріалу для надходження в ракову клітину з метою підвищення ефективності лікування онкологічних хворих. Відомо, що потенційно зворотні епігенетичні зміни не зачіпають структуру й генетичні потенції генів, але призводять до успадкування модифікації їх експресії. Вже показано взаємодію епігенетичних і генетичних подій, коли одні провокують виникнення інших у процесі пухлинної ініціації і прогресії. Епігенетичні зміни включають три окремі взаємопідсилюючі механізми: зміни в метилуванні ДНК; посттрансляційні модифікації гістонів і ремоделювання хроматину; не кодуюча білок експресія РНК: мікро-РНК і малі інтерферуючі РНК (міРНК).
REFERENCES
1. Nature Reviews Drug Discovery / I. Galuzzi, O. Kepp, M.G. Heiden [et al.] // Nature Reviews Drug Discovery.− 2013.− № 12.− R. 829−846.
2. Warburg O. On the origin of cancer cells / O. Warburg // Science.− 1956.− Vol. 123, № 3191.− P. 309−314.
3. Warburg O. On respiratory impairment in cancer cells / O. Warburg // Science.− 1956.− Vol. 124, № 3215.− P. 269−270.
4. Istoriya onkologii. Vladimir Sergeevich Shapot (1909−1989) // Vestn. RONTs imeni N. N. Blokhina RAMN.− 1994.− T. 5, № 3.− S. 59−60.
5. Kovalev A. A. Metabolicheskoe pereprogrammirovanie raka / A. A. Kovalev // Zdorov'ya Ukraїni.− 2014.− № 1. − S. 24−25.
6. Kulikov V. A. O bioenergetike opukholevoi kletki / V. A. Kulikov, L. E. Belyaeva // Vestn. BGMU.− 2015.− T. 14, № 6.− S. 5−14.
7. Glucose avidity of carcinomas / A. D. Ortega, M. Sanchez−Arago, D. Giner−Sanches [et al.] // Cancer Lett.− 2009.− Vol. 276, № 2.− P. 125−135.
8. Waves of gene regulation suppress and then restore oxidative phosphorylation in cancer cells / K. Smolkova, L. Plecta−Hlavata, N. Bellance [et al.] // Int. J. Biochem. Cell. Biol.− 2011.− Vol. 43, № 7.− P. 950−968.
9. Phosphoglycerate mutase 1 coordinates glycolysis and biosynthesis to promote tumor growth / T. Hitosugi, L. Zhou, S. Elf [et al.] // Cancer Cell.− 2012.− Vol. 22, № 5.− P. 585−600.
10. Samudio I. Mitochondrial uncoupling and the Warburg effect: molecular basis for the reprogramming of cancer cell metabolism / I. Samudio, M. Fiegl, M. Andreeff // Cancer Res.− 2009.− Vol. 69, № 6.− P. 2163−2166.
11. Multiparameter metabolic analysis reveals a close link between attenuated mitochondrial bioenergetic function and enhanced glycolysis dependency in human tumor cells / M. Wu, A. Nilson, A. L. Swift [et al.] // Am. J. Physiol. Cell. Physiol.− 2007.− Vol. 292, № 1.− P. 125−136.
12. Kulikov V. A. Signal'nye kaskady, onkogeny, geny−onkosupressory i metabolizm rakovoiĭ kletki / V. A. Kulikov, L. E. Belyaeva // Vestn. VGMU.− 2014.− T. 13, № 5.− S. 6−15.
13. Origins and functional consequences of somatic mitochondrial DNA mutations in human cancer / Y. S. Ju, L. B. Alexandrov, M. Gerstung [et al.] // Elife.− 2014.− Vol. 3.− P. e02935.
14. P53 regulates mitochondrial respiration / S. Matoba, J. G. Kang, W. D. Patino [et al.] // Science.− 2006.− Vol. 312, № 5780.− P. 1650−1653.
15. Kulawiec M. p53 regulates mtDNA copy number and mitocheckpoint pathway / M. Kulawiec, V. Ayyasamy, K. K. Singh // J. Carcinog.− 2009.− Vol. 8.− P. 8.
16. Hanahan D. Hallmarks of cancer: The next generation / D. Hanahan, R. Weinberg // Cell.− 2011.− Vol. 144, № 5.− P. 646−674.
17. Induction of oxidative metabolism by mitochondrial frataxin inhibits cancer growth: Otto Warburg revisited / T. J. Schulz, R. Thierbach, A. Voigt [et al.] // J. Biol. Chem.− 2006.− Vol. 281, № 2.− P. 977−981.
18. Loss of the mitochondrial bioenergetic capacity underlies the glucose avidity of carcinomas / F. Lopez−Rios, M. Sanchez−Arago, E. Garcia−Garcia [et al.] // Cancer Res.− 2007.− Vol. 67, № 19.− P. 9013−9017.
19. Prakticheskie rekomendatsii po nutritivnoi podderzhke u onkologicheskikh bol'nykh / A. V. Snegovoi, N. S. Besova, A. V. Veselov [i dr.] // Zlokachestvennye opukholi.− 2016.− № 4, spetsvyp. 2.− S. 434−450.
20. Osnovy nutritivnoi podderzhki v onkologicheskoi klinike; pod red. A. I. Salanova.− M., 2009.− 239 s.
21. Schultz T. Methodology for the development of the ESPEN Guidelines on Enteral Nutrition / T. Schultz, B. Herbst, M. Koller // Clin. Nutr.− 2006.− Vol. 25, № 2.− P. 203−209.
22. Popovskaya T. N. Narushenie belkovogo i uglevodnogo obmena u bol'nykh so zlokachestvennymi opukholyami kishechnika / T. N. Popovskaya, V. I. Zhukov, S. V. Perepadya // Mіzhnar. med. zhurn.− 2018.− № 1.− S. 60−63.
23. Obukhova O. A. Pitatel'naya podderzhka v onkologii / O. A. Obukhova, I. A. Kurmukov, Sh. R. Kashiya // Onkoginekologiya.− 2014.− № 1.− S. 34−45.
24. Bozzetti F. Efficacy of enteral and parenteral nutrition in cancer patients / F. Bozzetti, V. Bozzetti // Nestle Nutr. Workshop Ser. Clin. Perform. Programme.− 2005.− Vol. 10.− P. 127−139.
25. Berezov T. T. Biologicheskaya khimiya / T. T. Berezov, B. F. Korovkin.− M. : Meditsina, 2005.− 726 s.
26. Zhao Y. Targeting cellular metabolism to improve cancer therapeutics / Y. Zhao, E. B. Butler, M. Tan // Cell. Death. Dis.− 2013.− Vol. 4.− P. e532.
27. Emerging Metabolic Targets in Cancer Therapy / Y. Zhao, H. Liu, Al. Riker [et al.] // Front. Biosci. (Landmark. ed.).− 2012.− Vol. 16.− P. 1844−1860.
28. Saltanov A. I. Primenenie farmakonutrientov v onkologicheskoi praktike / A. I. Saltanov, A. V. Snegovoi // Vestn. Moskovskogo onkologicheskogo obshchestva.− 2009.− № 5.− S. 2−3.
29. The Clinical Guide to Oncology Nutrition.− 2nd ed.; by Laura Elliot.− Chicago: Amer Dietetic Association, 2006.− 270 r.
30. Sutendra G. Pyruvate dehydrogenase kinase a novel therapeutic target in oncology / G. Sutendra, E. D. Michelakis // Front Oncol.− 2013.− Vol. 3.− P. 38.
31. Zubova S. G. Regulyatsiya mTOR−signal'nogo puti v makrofagakh pri razlichnykh patologiyakh / S. G. Zubova, T. V. Bykova // Tsitologiya.− 2015.− № 11.− S. 755−760.
32. Chekhun V. Epigenetika raka / V. Chekhun // Onkologiya.− 2008.− T. 10, № 3.− S. 301−302.
Завантажити статтю в форматі PDF (109 KB)