Trao đổi chất thúc đẩy sự tăng trưởng và phân chia của tế bào ung thư

0
1837

Trạng thái trao đổi chất đóng vai trò quan trọng trong điều khiển sự tăng sinh của các tế bào ung thư. Sự thay đổi triệt để quá trình trao đổi chất của tế bào ung thư được gọi là “Warburg Effect” đã được phát hiện  vào những năm 1920, tuy nhiên quá trình này đã bị lãng quên nhiều năm qua. Cho tới gần đây, các nghiên cứu mới đã cho thấy tầm quan trọng của nó đối với sự phát triển của các khối u ác tính. Richard Moriggl và đồng nghiệp đã công bố nghiên cứu của mình trên tạp chí Leukemia cách mà promoter STAT5 điều khiển tín hiệu trao đổi chất, góp phần vào quá trình chuyển dạng tế bào ung thư.

STAT5 điều khiển sự trưởng thành và phân chia của tế bào máu. Trong suốt quá trình phát triển của tế bào máu, STAT5 được hoạt hóa bởi sự phosphoryl hóa tyrosine và có thể tắt hoặc mở một số gen. Quá trình này trong các tế bào khỏe mạnh chỉ diễn ra trong khoảng thời gian ngắn, tuy nhiên con đường hoạt hóa phụ thuộc STAT5 ở tế bào ung thư lại được kích hoạt liên tục dẫn đến sự phosphoryl hóa dài hạn. Sự thay đổi này dẫn đến thay đổi biểu hiện các gen được kiểm soát bởi STAT5 và tế bào bắt đầu phân chia mất kiểm soát, dẫn đến bệnh ung thư bạch cầu phụ thuộc STAT5.


Sự khác biệt trong biến dưỡng giữa tế bào ung thư và tế bào thường

Để tồn tại, các tế bào cần cả năng lượng và các vật liệu cấu tạo. Quá trình biến dưỡng phức tạp cung cấp cho tế bào các khối vật liệu cần thiết để phát triển và phân chia. Trong tế bào khỏe mạnh, trạng thái cân bằng các quá trình trao đổi chất được thành lập, trong đó hầu hết đường được đốt cháy hoàn toàn thành CO2 để sản xuất năng lượng. Tuy nhiên trong tế bào ung thư, sự cân bằng này bị thay đổi, đường không còn được oxy hóa hoàn toàn để tạo năng lượng mà chủ yếu để tạo ra các chất trung gian sử dụng cho sự tăng trưởng và phân chia của tế bào.

Phân tử đường UDP-GicNAc là chất chỉ thị cho việc cung cấp năng lượng của tế bào. Nếu tế bào được cung cấp chất dinh dưỡng đầy đủ, chất này sẽ được tích trữ và báo hiệu cho tế bào là bể chứa đã đầy. Một enzyme đặc biệt sẽ gắn phân tử đường này vào nhiều protein như một marker, nhờ đó điều khiển quá trình trao đổi chất.

Các nhà nghiên cứu đã tìm ra rằng con đường tín hiệu STAT5 sẽ không được kích hoạt  bởi sự phosphoryl hóa tyrosine nếu không có tín hiệu của UDP-GicNAc . Sự tích tụ UDP-GicNAc là điều kiện tiên quyết để tế bào phân chia, tín hiệu này sẽ được đưa đến nhân tế bào để kích hoạt quá trình phân chia qua con đường STAT5. Vì vậy các nhà khoa học đã đề ra một hướng đi mới cho điều trị ung thư là tắt đi tín hiệu STAT5 bằng cách lừa nó rằng tế bào đã tiêu thụ hết dinh dưỡng, mở ra hy vọng mới cho các bệnh nhân ung thư máu.

Lam Huyên dịch
Theo Sciencedaily