Книги, учебники и материалы данной библиотеки принадлежат русским и украинским авторам - предназначены исключительно для учебных и ознакомительных целей

Элементы патологической физиологии и биохимии

7.2.1. Нарушения энергетики раковой клетки

В 1924 г. Варбург выдвинул представление о том, что ха­рактерным и универсальным свойством опухолевой клетки яв­ляется стойкое изменение ее энергетики — преимущественный аэробный гликолиз (т. е. в присутствии кислорода глюкоза расщепляется с образованием молочной кислоты), тогда как в нормальных клетках промежуточный продукт гликолиза (пи- руват) в аэробных условиях вовлекается в цикл трикарбоновых кислот с последующим окислительным фосфорилированием. В своей первоначальной форме представления Варбурга не вы­держали испытания временем. Оказалось, что преимуществен­ный гликолиз является не внутренне присущим опухолевым клеткам свойством, а скорее есть следствие особых условий роста опухоли — быстрое размножение при слабой васкуляри- зации (обеспечение сетью кровеносных сосудов) и, следова­тельно, недостаточной оксигенации. Опухолевые клетки, расту­щие медленно, характеризуются меньшей скоростью гликолиза,, что, однако, не лишает их способности индуцировать несовме­стимые с жизнью сдвиги гомеостаза. Ферменты гликолиза и метаболические пути одинаковы в нормальных и опухолевых клетках, а обнаруженные в этом отношении различия между теми и другими имеют количественный, но не качественный характер.

Хотя в целом представления Варбурга и оказались не впол­не соответствующими действительности, они индуцировали ин­тенсивные исследования энергетики раковой клетки и способ­ствовали накоплению важных экспериментальных фактов. Так, установлена следующая закономерность: чем менее дифферен­цирована опухоль и чем выше скорость ее роста, тем интен­сивнее протекает в ней гликолиз и тем слабее окислительное фосфорилирование.

В основе отмеченных и, по-видимому, многих других био­химических особенностей опухолей лежат определенные сдвиги в изоэнзимном спектре различных ферментов. Изоэнзимы — разные молекулярные формы одного и того же фермента (ко­дируются семейством родственных генов), которые катализи­руют одну и ту же реакцию, но различаются рядом структур­ных, каталитических и метаболических свойств — молекуляр­ной массой, опримумом рН, степенью сродства к субстрату и кофакторам, чувствительностью к аллостерическим эффекторам (активаторам и ингибиторам), скоростью синтеза и распада и т. д. Благодаря такому набору изоформ клетка обладает способностью тонкой адаптации к постоянно меняющимся ус­ловиям внешней среды.

В опухолевых клетках отмечены изменения изоэнзимного спектра ряда ферментов энергетического обмена — пируват- киназы, гексокиназы, лактатдегидрогеназы. Весьма вероятно, что эти и другие изменения спектра изоэнзимов могут давать раковым клеткам преимущества по сравнению с окружающими их нормальными клетками и способствовать их успешной кон­куренции за жизненно важные метаболиты. В качестве при­мера подобной адаптации можно привести изофермент III гек­сокиназы, обладающий чрезвычайно высоким сродством к глю­козе, что позволяет клеткам ассимилировать ее даже в очень низких концентрациях. В ряде экспериментальных опухолей обнаружено повышение относительного содержания именно этой изоформы, коррелирующее с увеличением их злокачест­венности. Интенсивный гликолиз приводит к повышенной про­дукции молочной кислоты и к варьирующему по выраженности подкислению среды в самой опухоли и в непосредственно при­лежащих к ней тканях. Этим некоторые авторы объясняют повышенную чувствительность ряда опухолей к различным те­рапевтическим воздействиям.

  К оглавлению



Электронная библиотека книг, учебников, справочников и словарей по экономике, философии, медицине, истории, педагогике, психологии, юриспруденции, языковедению и др.