Il metabolismo delle cellule neoplastiche

Diverse osservazioni il laboratorio hanno messo in evidenza che le cellule nelle cellule neoplastiche si ha una diminuzione della respirazione endogena (sia glucidica che lipidica). Ciò indica una certa "rigidità metabolica":

1 Alterazioni dei mitocondri

La causa principale è la diminuzione dei mitocondri, spesso alterati nel loro corredo enzimale.

Il metabolita principale è la glutamina, originata per desaminazione del glutamato ad opera di una glutaminasi; nelle cellule neoplastiche, infatti, il citrato è estuso dalle cellule: il trasportatore che scambia contro ingresso di malato ha una affinità maggiore per il citrato, rallentando di fatto il ciclo di Krebs. Conseguenza diretta dell'aumento di [citrato]_L.I.C. è un aumento di [acetil-CoA] necessari per la sintesi del colesterolo: le membrane delle cellule neoplastiche, infatti, presentano un alto contenuto in colesterolo e sono molto meno elastiche delle cellule normali.

Nelle cellule tumorali, infine, è riscontrato una diminuzione della [superossido dismutasi]. Questo enzima provvede all'eliminazione dell'anione superossido generato dalle reazioni metaboliche aerobie e potenzialmente dannoso. Questo deficit renderebbe le strutture cellulari, quali i mitocondri, molto più labili.

2 Alterazioni metaboliche

Nelle cellule neoplastiche si ha un aumento dell'attività di decarbossilazione non ossidativa, con l'aumento considerevole della [piruvato][1]. La principale fonte di energia delle cellule normali risulta il glicogeno intracellulare . Le cellule neoplastiche, invece, sanno utilizzare direttamente il glucosio extracellulare. Il piruvato così ottenuto, è trasformato in lattato che, immesso in circolo e raggiunto il fegato, è ritrasformato in glucosio e reimmesso in circolo. Il glucosio neoformato è, infine, riutilizzato dal tumore con un meccanismo di dissipazione energetica. È questo, un circolo vizioso. L'ADP che si forma, infatti, dal metabolismo cellulare stimola ulterioremente la via glicolitica cellulare con ulteriore formazione di piruvato.

Le cellule neoplastiche presentano un notevole aumento delle [aminoacidi], legato ad incremento della loro incorporazione, legata alla perdita della selettività dei carrier di membrana. Le cellule tumorali, presentano, quindi, aumento della sintesi proteica, legata anche all'aumento del numero dei ribosomi. Il loro numero è legato alla stimolazione della loro produzione, dovuta ad un'alterata attività della RNA-polimerasi nucleolare.

Questi meccanismi sono le principali cause di cachessia ; questo meccanismo è alimentato, inoltre, dalla secrezione di dverse citochine da parte delle cellule neoplastiche, quali TNF-a, IL-1 e IFN-g, determinando alterazione del metabolismo lipidico e proteico. Bisogna aggiungere, infine, che in un paziente a digiuno si ha un rallentamento del metabolismo e eliminazione delle riserve lipidiche; ciò non avviene in un paziente con tumore che ha alterazione del gusto e del controllo centrale dell'appettito: il suo metabolismo non predilige i lipidi come fonte energetica, attingendo anche alle riserve proteiche.