Alteraciones metabólicas que promueven el crecimiento: El efecto Warburg.
También conocido como glucolisis aeróbica, se trata de una alteración en el metabolismo de la
glucosa, este se la en células tumorales y en tejidos altamente proliferantes como en la
embriogénesis en donde la célula que se quiere replicar rápidamente cambia la forma en que
metaboliza la glucosa.
En las células neoplásicas únicamente se hace la vía de glucolisis aeróbica, la mitocondria se
encarga mayormente en la síntesis de proteínas necesarias para la replicación celular y
obtención de ATP. Las células tumorales incluso en presencia de abundante oxigeno muestran
distinto metabolismo celular y se caracteriza por los altos grados de captación de glucosa y
conversión de glucosa en lactato, por medio de la vía glucolítica.
La razón de esto se debe a que la glucolisis aeróbica deriva más metabolitos a intermedios
empleados para dar soporte a las vías sintéticas celulares, las mitocondrias son menos
importantes para generar ATP en estos casos y se vuelven necesarias para generar precursores
metabólicos.
Utilidad diagnostica: el ¨hambre de glucosa¨ de los tumores se visualiza mediante una tomografía
por emisión de positrones (PET), en donde se inyecta IV F-fluorodesoxiglucosa, que es un
metabolito de la glucosa no metabolizable, y al tener mayor avidez los tumores a la glucosa y se
observa una mayor concentración del componente en donde se encuentra la neoplasia y donde
hay metástasis.
El metabolismo de warburg no es específico de los tumores sino que es una propiedad general
de las células en crecimiento que aprovechada por las células tumorales. La principal función
metabólica de las mitocondrias en las células en crecimiento no es sintetizar ATP sino que es
llevar a cabo reacciones que generan intermediarios que se pueden desviar para su uso como
precursores en la síntesis.
La reprogramación metabólica se produce mediante cascadas de señalización distales a los
receptores del factor de crecimiento las mismas vías que están desreguladas por mutaciones en
oncogenes y genes supresores de tumores.
En los tumores malignos los factores de señalización que favorecen el crecimiento y el
metabolismo celular:
- Señalización del receptor tirosina cinasa PI3K/AKT que regula positivamente la actividad
de los transportadores de glucosa y múltiples enzimas glucolíticas y aumentan la
glucólisis. La tirosina cinasas receptoras fosforilan e inhiben el piruvato cinasa que
cataliza el paso de la vía glucolítica, la conversión de fosfoenolpiruvato en piruvato.
- MYC qué impulsa cambios en la expresión génica que mantienen el metabolismo
anabólico y el crecimiento celular. Los factores metabólicos más importantes regulados
positivamente por MYC son: las múltiples enzimas glucolíticas y la glutamina qué sirven
para la utilización mitocondrial de la glutamina.
Los supresores de tumores que inducen la detención del crecimiento suprimen el efecto warburg
por ejemplo el p53 que regula el alza de los genes Diana que inhiben colectivamente captación
de glucosa, la glucólisis, la lipogénesis y la generación de NADPH (cofactor necesario para la
biosíntesis de macromoléculas).
