Cum se hrănește o celulă canceroasă în organism?

Celulele canceroase se hrănesc diferit față de celulele sănătoase. Metoda de obținere a energiei acestor celule depinde de cantitatea redusă de oxigen din jurul lor. În medii cu puțin oxigen, ele produc energie prin glicoliză. Deși acest proces este mult mai puțin eficient decât în cazul celulelor sănătoase, permite celulelor canceroase să supraviețuiască. Pacienții informați încearcă să evite alimentele preferate de celulele canceroase, cu scopul de a le “înfometa”. În special, alimentele procesate și gătite pot contribui mai mult la creșterea celulelor canceroase.

Celulele canceroase au un mod diferit de a se hrăni față de celulele normale?

Celulele canceroase dezvoltă strategii de hrănire diferite față de celulele sănătoase, pentru a satisface nevoile lor de creștere și multiplicare rapidă. Printre aceste strategii se numără consumul crescut de glucoză, ceea ce face ca celulele canceroase să devină foarte dependente de glicoliză pentru producerea de energie. Aceasta duce la acumularea de lactat în jur și la crearea unui mediu acid. Acest proces este cunoscut sub numele de efectul Warburg și implică faptul că celulele canceroase preferă glicoliza chiar și în prezența oxigenului.

De asemenea, celulele canceroase prezintă un metabolism al grăsimilor modificat:

• Creșterea cantității de lipide utilizate pentru producerea membranei celulare
• Creșterea absorbției și sintezei acizilor grași pentru a satisface cerințele energetice și biosintetice
• Facilitarea absorbției acizilor grași din mediul extern prin proteine precum CD36

În plus, celulele canceroase sunt cunoscute pentru dependența lor de anumite aminoacizi:

• Dependența puternică de aminoacizi, precum glutamina, pentru producerea de energie și sinteza proteinelor
• Lipsa acestor aminoacizi face ca celulele canceroase să fie mai sensibile decât cele normale

Funcția mitocondrială alterată întâlnită în celulele canceroase face ca acestea să depindă mai puțin de fosforilarea oxidativă pentru producerea de energie și să acumuleze mai multe produse intermediare din glicoliză, susținând astfel diviziunea celulară rapidă și creșterea.

Care sunt alimentele care susțin creșterea tumorilor?

Modul în care celulele canceroase se hrănesc influențează direct creșterea și multiplicarea acestora. Cel mai critic nutrient pentru celulele canceroase este glucoza. Aceste celule produc rapid energie prin glicoliză aerobă, ceea ce susține creșterea tumorii. De asemenea, un alt nutrient esențial pentru celulele canceroase este glutamina. Glutamina contribuie la diferite funcții metabolice:

• Sinteză de nucleotide și aminoacizi
• Menținerea echilibrului redox
• Participarea în ciclul acidului tricarboxilic ca sursă de carbon

Aceste caracteristici fac ca glutamina să fie o țintă importantă în tratamentul cancerului. De asemenea, aminoacizii necesari pentru sinteza proteinelor contribuie la creșterea celulelor canceroase, deoarece sunt blocurile de bază pentru formarea noilor celule. Lipidele sunt, de asemenea, esențiale pentru structurile membranare ale celulelor canceroase și pentru semnalizarea celulară. Anumite tipuri de cancer sunt foarte dependente de sursele de lipide din mediu. În plus, antioxidanții pot, în unele cazuri, să protejeze tumorile de stresul oxidativ, permițându-le să crească mai repede. Toate aceste componente arată cum alimentația poate susține celulele canceroase și cum poate contribui la creșterea tumorilor.

Cum utilizează celulele canceroase zahărul? Ce este efectul Warburg?

Celulele canceroase metabolizează glucoza într-un mod diferit față de celulele sănătoase. Acest proces este cunoscut sub numele de efectul Warburg și implică producerea de energie prin metode anaerobe, chiar și în prezența oxigenului. Efectul Warburg susține nevoia de proliferare rapidă a celulelor canceroase, deoarece energia obținută din glucoză prin acest proces este necesară pentru diviziunea și creșterea celulară. În timp ce celulele produc cantități mici de ATP prin glicoliză, acest proces generează, de asemenea, molecule importante pentru sinteza factorilor de creștere, cum ar fi NAD+. În plus, prin glicoliză aerobă, celulele canceroase obțin produși intermediari necesari pentru sinteza lipidelor, nucleotidelor și aminoacizilor, care sunt esențiali pentru diviziunea și creșterea celulară.

Care sunt căile alternative de producere a energiei folosite de celulele canceroase?

Celulele canceroase dezvoltă diverse metode de producere a energiei pentru a supraviețui și a crește în organism. Aceste metode variază în funcție de nivelul de oxigen și de resursele nutritive disponibile. Prima metodă este fosforilarea oxidativă mitocondrială pentru producerea de ATP, activă în special în micro-mediile bogate în oxigen și frecvent întâlnită în celulele stem canceroase.

• Fosforilarea oxidativă (OXPHOS): Produce ATP prin activitatea mitocondrială și este importantă pentru celulele stem canceroase.
• Oxidarea acizilor grași (FAO): Celulele canceroase oxidează acizii grași pentru a obține energie. Acest proces furnizează ATP și produse intermediare metabolice esențiale pentru creșterea și supraviețuirea celulară.
• Metabolismul aminoacizilor: În special, glutamina este utilizată intens pentru producerea de energie și componente celulare.
• Utilizarea lactatului: Celulele canceroase absorb lactatul eliberat de celulele din jur și îl folosesc pentru producerea de energie.

Postul sau dieta ketogenică afectează celulele canceroase?

Celulele canceroase au modalități de utilizare a energiei diferite față de celulele normale. Preferința lor pentru glucoză ca sursă principală de energie sugerează că aceste celule au o capacitate limitată de a se adapta la alte surse de energie. Acest lucru are consecințe semnificative în timpul postului sau al unei diete ketogenice.

Starea de post: În timpul postului, nivelurile de glucoză din organism scad, punând celulele canceroase într-o situație dificilă din punct de vedere energetic. Postul poate afecta, de asemenea, sistemul imunitar:

• Activarea crescută a celulelor NK (natural killer)
• Răspunsul imunitar întărit poate pune presiune pe celulele canceroase

Dieta ketogenică: Limitarea aportului de carbohidrați și creșterea consumului de grăsimi determină organismul să înceapă producerea de cetone. Celulele canceroase nu pot utiliza eficient cetonele:

• Utilizarea cetonelor ca sursă de energie este dificilă pentru celulele canceroase
• Sub stres metabolic, potențialul de creștere al celulelor canceroase scade

Aplicarea acestor diete este considerată o strategie nouă în tratamentul cancerului. Înfrânarea celulelor canceroase de la sursele de energie și supunerea lor stresului metabolic poate încetini progresia bolii și poate îmbunătăți răspunsul la tratament.

Cum utilizează celulele canceroase aminoacizii?

Celulele canceroase profită la maximum de resursele din mediu pentru a-și susține capacitățile de creștere și multiplicare rapidă. În acest proces, aminoacizii joacă un rol esențial. Ei furnizează componentele esențiale de care au nevoie pentru a se divide și a crește constant. Celulele canceroase depind intens de aminoacizi pentru sinteza proteinelor, care sunt fundamentul componentelor structurale și funcționale ale celulei. Prin urmare, cerința de aminoacizi pentru sinteza proteinelor este foarte mare.

• Sinteza proteinelor: Producerea proteinelor necesare pentru creșterea și diviziunea celulară se realizează cu ajutorul aminoacizilor
• Căi metabolice: Celulele canceroase modifică căile metabolice pentru a produce energie și noi macromolecule. Aminoacizi precum glutamina joacă un rol central în acest proces.
• Echilibrul redox: Aminoacizii susțin producția de antioxidanți intracelulari, ajutând celulele canceroase să se protejeze împotriva stresului oxidativ.
• Interacțiunea cu matricea extracelulară: Aminoacizii influențează matricea extracelulară din jurul tumorii, stimulând proliferarea și răspândirea celulelor canceroase.
• Obținerea nutrienților: Celulele canceroase dezvoltă strategii pentru a extrage aminoacizi din mediu în condiții de deficit de nutrienți.

Care este rolul grăsimilor în alimentația celulelor canceroase?

Rolul grăsimilor în alimentația celulelor canceroase este de o importanță critică în gestionarea și tratamentul bolii. Celulele canceroase utilizează activ acizii grași pentru producerea de energie. Aceste celule extrag grăsimi din țesuturile înconjurătoare pentru a susține creșterea și răspândirea rapidă. Această dependență este deosebit de evidentă în cazul tipurilor agresive de cancer. Efectele grăsimilor asupra cancerului variază în funcție de tipul lor:

Grăsimi nesănătoase:

• Aportul ridicat de grăsimi saturate și trans poate crește riscul de cancer
• Aceste grăsimi promovează inflamația, contribuind la dezvoltarea diverselor tipuri de cancer

Grăsimi sănătoase:

• Grăsimile mononesaturate și polinesaturate au efecte protectoare
• Acizii grași Omega-3 reduc inflamația, inhibă creșterea tumorilor și pot spori eficacitatea chimioterapiei

Strategiile nutriționale pentru pacienții cu cancer trebuie să ia în considerare aceste informații. Creșterea consumului de grăsimi sănătoase, cum ar fi acizii grași Omega-3, poate sprijini lupta organismului împotriva cancerului și poate îmbunătăți toleranța la tratament. De asemenea, reducerea aportului de grăsimi saturate și trans protejează sănătatea generală.

Cum utilizează celulele canceroase vitaminele și mineralele?

Interacțiunea celulelor canceroase cu vitaminele și mineralele este foarte complexă. Aceste interacțiuni pot influența evoluția bolii și răspunsul la tratament. Vitamina D poate juca un rol în reglarea creșterii celulare și reducerea inflamației. Cu toate acestea, rezultatele privind prevenirea cancerului și reducerea mortalității sunt contradictorii. Suplimentele de vitamina D pot avea un efect limitat în reducerea riscului de cancer.

Vitamina C și antioxidanți:

• Vitaminele C și E neutralizează radicalii liberi
• Pot proteja celulele de daunele oxidative
• Însă, administrarea în doze mari a acestor vitamine în timpul tratamentului cancerului poate reduce eficacitatea acestuia

Vitamina B12 și acidul folic:

• Sunt esențiale pentru funcțiile normale ale celulelor
• Pot atenua efectele secundare ale chimioterapiei
• Totuși, utilizarea lor trebuie să fie sub supravegherea unui medic

Seleniu:

• Poate oferi protecție împotriva unor tipuri de cancer, cum ar fi cancerul de prostată
• Utilizarea excesivă poate crește riscul de diabet de tip 2 și cancer de prostată în formă avansată

Alte vitamine și suplimente:

• Suplimentele pe bază de plante, cum ar fi curcumina și izoflavonele de soia, sunt controversate
• Deși se crede că au proprietăți anticancerigene, nu există dovezi suficiente care să le recomande ca tratamente fiabile

Microbiota intestinală influențează hrănirea celulelor canceroase?

Influența microbiotei intestinale asupra hrănirii celulelor canceroase este evidentă. Bacteriile intestinale joacă un rol de reglare asupra sistemului imunitar, ceea ce este foarte important în lupta împotriva cancerului. Activarea celulelor T și a celulelor natural killer (NK) este susținută de citokinele modulate de microbiotă. Acest proces poate crește sensibilitatea la imunoterapie, îmbunătățind astfel succesul tratamentului.

Interacțiunile metabolice ale bacteriilor influențează direct dezvoltarea celulelor canceroase. Metaboliți precum acizii grași cu lanț scurt promovează apoptoza celulelor canceroase și reduc inflamația. Cu toate acestea, unii metaboliți microbieni furnizează celulelor canceroase surse de energie care le susțin creșterea și multiplicarea.

Eficiența chimioterapiei și a radioterapiei este, de asemenea, influențată de microbiota intestinală. Anumite bacterii intestinale pot activa medicamentele utilizate în tratament, crescând potențialul lor de a distruge celulele canceroase. Această interacțiune poate îmbunătăți semnificativ rezultatele tratamentului. De asemenea, influențele asupra absorbției nutrienților și metabolismului pot modifica indirect hrănirea celulelor canceroase. O microbiotă intestinală sănătoasă poate limita accesul celulelor canceroase la nutrienții necesari.

Care este rolul factorilor genetici în hrănirea celulelor canceroase?

Factorii genetici pot influența alimentația celulelor canceroase. Aceste celule sunt extrem de dependente de glicoliză, iar acest proces continuă chiar și în prezența oxigenului. Adaptarea metabolică este declanșată de mutații genetice. Aceste mutații optimizează absorbția și utilizarea glucozei, permițând supraviețuirea celulelor canceroase.

• Mutațiile din gene precum TP53, KRAS și MYC afectează direct metabolismul
• Aceste gene modifică căile energetice ale celulei canceroase, crescând utilizarea glucozei
• Ca urmare, celula poate continua să crească chiar și în medii sărace în nutrienți

Influența factorilor genetici face ca celulele canceroase să fie mai rezistente la tratament. De asemenea, modificările genetice schimbă modul în care celulele canceroase răspund la nutrienții din dietă. Domeniul nutriționismului genomic studiază aceste interacțiuni și dezvoltă recomandări dietetice personalizate pe baza profilurilor genetice. Aceste recomandări pot sprijini tratamentul cancerului.

Există diferențe în nutriția între diferitele tipuri de cancer?

Diferențele în nevoile nutriționale ale diverselor tipuri de cancer sunt considerabile. De exemplu, cancerele sistemului digestiv afectează direct procesul digestiv. Aceasta necesită strategii nutriționale speciale pentru pacienți. Dietele bogate în calorii și proteine sunt frecvent preferate în aceste cazuri. De asemenea, căile de hrănire enterală și parenterală sunt frecvent utilizate.

Cancerele sistemului digestiv:

• Dificultăți de înghițire
• Probleme digestive
• Probleme de absorbție a nutrienților

Cancerele capului și gâtului limitează funcțiile de alimentare. Pacienții se orientează adesea spre alimente moi sau lichide. Tuburile de alimentare pot fi necesare în cazuri severe pentru a satisface nevoile nutriționale.

Cancerele capului și gâtului:

• Dificultăți de mestecat și înghițit
• Risc de malnutriție

La pacienții cu cancer de sân, nutriția se modifică în funcție de schimbările în greutate și masa musculară. Consilierea nutrițională joacă un rol important în gestionarea acestor schimbări.

Cancerul de sân:

• Gestionarea greutății
• Menținerea masei musculare

După cancerele de sânge și transplanturile de celule stem, pacienții au nevoie de diete speciale. Se recomandă diete bogate în proteine și ușor de digerat. În plus, siguranța alimentară este crucială pentru reducerea riscului de infecție.

Cancerele de sânge și transplanturile de celule stem:

• Diete bogate în proteine
• Siguranța alimentară

În toate tipurile de cancer, un aport echilibrat de calorii, proteine, vitamine și minerale este esențial pentru a satisface nevoile organismului în timpul tratamentului. Evaluările nutriționale conturează planuri dietetice specifice tratamentului.

Cum afectează hrănirea celulelor canceroase procesul de metastază?

Modul în care celulele canceroase se hrănesc joacă un rol critic în procesul de metastază. Aceste celule demonstrează o flexibilitate metabolică ridicată, adaptându-se la diverse condiții nutritive. În special, reprogramarea metabolică permite celulelor canceroase să crească și să se răspândească în diferite micro-medii. Preferința lor pentru glicoliza în prezența oxigenului, cunoscută și sub numele de efectul Warburg, este o parte a acestei adaptări.

• Reprogramare metabolică: Celulele canceroase își modifică căile metabolice în funcție de condițiile de mediu. Această schimbare susține creșterea rapidă și le crește șansele de supraviețuire.
• Mediul tumoral (TME): TME este un factor important în răspândirea cancerului. În condiții hipoxice, celulele canceroase devin mai invazive și dezvoltă adaptări care facilitează metastazele.
• Starea nutrițională: Starea nutrițională generală a pacienților poate influența comportamentul celulelor canceroase. Malnutriția poate crește riscul de metastază.

În acest context, modul în care celulele canceroase se hrănesc are un impact direct asupra modului în care progresează metastazele. Factorii micro-ambientali întâlniți în timpul metastazei declanșează capacitatea de adaptare a celulelor canceroase, devenind astfel un element cheie în progresia bolii.

Care sunt cele mai recente descoperiri științifice despre hrănirea celulelor canceroase?

Cercetările privind hrănirea și metabolismul celulelor canceroase reformează metodele de tratament. Progresele în domeniul imunoterapiei sunt printre cele mai discutate subiecte. De exemplu, cercetătorii dezvoltă un nou anticorp pentru cancerele de sânge, care întărește intervenția sistemului imunitar împotriva celulelor canceroase. Acest anticorp susține procesul natural al sistemului imunitar de a distruge celulele canceroase.

• Transportul medicamentelor prin nanoparticule: Această tehnologie a fost dezvoltată pentru a facilita accesul medicamentelor la tumorile cerebrale. Nanoparticulele permit medicamentelor să traverseze bariera hematoencefalică și să ajungă direct la zona țintită.
• Cancerul hepatic și comunicarea celulară: Cercetările au arătat că celulele cancerului hepatic pot împărtăși resurse prin intermediul veziculelor, chiar și în lipsa unor enzime de semnalizare esențiale. Acest proces permite celulelor să dezvolte rezistență la tratament și să continue să se prolifereze activ.
• Anticorpi fotoreactivi: Anticorpii care pot fi activați cu lumină vizează selectiv celulele canceroase. Astfel, riscul de a afecta țesuturile înconjurătoare este redus, iar precizia tratamentului crește.
• Tratamentele pentru cancerul pancreatic: Noile strategii în acest domeniu vizează împiedicarea tumorilor să gestioneze presiunea mediului și să evite sistemul imunitar. Se pune accent pe mecanisme precum miozina II pentru a limita răspândirea celulelor canceroase.

Schimbarea hrănirii celulelor canceroase poate preveni cancerul?

Dieta influențează creșterea celulelor canceroase. Adoptarea unor obiceiuri alimentare sănătoase poate reduce acest risc. Studiile au arătat că anumite componente alimentare pot fi utile în prevenirea dezvoltării celulelor canceroase.

De exemplu, consumul de alimente bogate în antioxidanți poate preveni deteriorarea celulară și poate limita formarea celulelor canceroase. Aceste alimente includ:

• Fructe și legume
• Cereale integrale
• Anumite nuci și semințe

În plus, reducerea consumului de carne procesată și alimente bogate în grăsimi este importantă. Alimentele procesate, în special produsele din carne, pot conține compuși care cresc riscul de cancer. Dietele sărace în grăsimi nesănătoase protejează sănătatea generală și pot ajuta în lupta împotriva cancerului. În special, menținerea echilibrului dintre acizii grași Omega-3 și Omega-6 poate reduce inflamația și poate limita hrănirea celulelor canceroase.

De asemenea, consumul de alimente bogate în fibre susține sănătatea sistemului digestiv și reduce riscul de cancer de colon. Gestionarea greutății și controlul inflamației cronice sunt factori importanți în combaterea cancerului.

Surse:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK279410/
https://newsinhealth.nih.gov/2017/04/how-cancer-cells-spread-body

Prof. Dr. Murat Topdağ

KBB ( Kulak Burun Boğaz)  Doktoru Prof. Dr. Murat Topdağ, 1978 yılında Malatya’da doğmuştur. Cerrahpaşa Tıp Fakültesi İngilizce Bölümü’nden mezun olduktan sonra, 2004-2009 yılları arasında Kocaeli Üniversitesi Tıp Fakültesi Kulak Burun Boğaz Anabilim Dalı’nda uzmanlık eğitimini tamamlamıştır. 2017’de Acıbadem Altunizade Hastanesi’nde görev yapmaya başlamıştır.. 2022 yılından itibaren İstanbul Kadıköy’de bulunan kendi kliniği MD ENT İstanbul’da da hastalarına hizmet vermektedir.