Pas des cellules cancéreuses qui consomment follement des nutriments dans les tumeurs

 

Pas les cellules cancéreuses qui consomment follement des nutriments dans les tumeurs. Renverser la cognition centenaire du cancer: ce ne sont pas les cellules cancéreuses qui consomment les nutriments de façon folle dans les tumeurs, mais les cellules immunitaires.

Dans la cellule, il existe deux modes de métabolisme du sucre: la phosphorylation oxydative mitochondriale et la glycolyse. Dans les cellules normales de mammifères, la glycolyse est inhibée dans des conditions aérobies. La glycolyse est un processus dans lequel le glucose ou le glycogène dans les cellules est décomposé en acide lactique dans des conditions anaérobies ou hypoxiques, et une petite quantité d'ATP est produite en même temps. Ce mode de métabolisme du sucre sans oxygène est très rapide, mais cela entraînera le gaspillage de beaucoup d'énergie dans le glucose.

Cependant, en 1921, le scientifique allemand Otto Warburg a observé un phénomène étrange: les cellules cancéreuses consomment du glucose à un taux très élevé, et leur glycolyse est extrêmement active, même dans des conditions d'oxygène suffisantes, les cellules cancéreuses sont aussi actives que la glycolyse. . Ce type de glycolyse des cellules cancéreuses à l'état aérobie est également appelé «effet Warburg». Otto Warburg a également remporté le prix Nobel de physiologie ou de médecine en 1931 pour avoir découvert la respiration cellulaire oxydase transférase.

Ces dernières années, le domaine du métabolisme du cancer a explosé, mais ceux-ci sont basés sur la découverte d'Otto Warburg il y a 100 ans: les cellules cancéreuses consomment du glucose à un taux très élevé. Au cours des 100 dernières années, de nombreux scientifiques ont avancé diverses conjectures pour tenter d'expliquer ce phénomène particulier. Par exemple, certaines personnes pensent qu'elle est causée par une fonction mitochondriale anormale des cellules cancéreuses. Cependant, des études de suivi ont montré que la fonction mitochondriale de la plupart des cellules cancéreuses n'est pas altérée.

Le 7 avril 2021, des chercheurs du Vanderbilt University Medical Center aux États-Unis ont publié un article de recherche intitulé: Partage des nutriments programmés par les cellules dans le microenvironnement tumoral dans la principale revue universitaire internationale Nature.

Cette étude montre que le coupable de la consommation à grande vitesse de glucose de la tumeur n'est pas les cellules cancéreuses, mais les cellules non cancéreuses dans les tissus tumoraux - macrophages et autres cellules immunitaires. Cette découverte a bouleversé le modèle de métabolisme du cancer développé et perfectionné au cours des 100 dernières années et des personnes Connaissances de base sur le cancer.

L'équipe de recherche a déclaré que différents types de cellules dans le microenvironnement tumoral consomment différents nutriments en fonction de leurs procédures métaboliques. Cette découverte peut être utilisée pour développer de nouvelles thérapies contre le cancer et des stratégies d'imagerie.

L'effet Warburg est à la base de l'imagerie par tomographie par émission de positons (TEP) des tissus tumoraux. Il utilise un radiotraceur de glucose (FDG) pour «éclairer» les cellules cancéreuses en fonction de leur métabolisme du glucose, localisant ainsi avec précision les cellules cancéreuses et leur organisation. Cependant, le FDG-PET ne fournit pas toujours les résultats attendus par les cliniciens.

Kimryn Rathmell, l'auteur correspondant de l'article et directeur du département de médecine de l'Université Vanderbilt, a déclaré: «Depuis de nombreuses années, je suis curieux des résultats des scans TEP. D'après mon expérience biologique, le cancer du rein que j'étudie devrait être en TEP. Il est mis en évidence dans l'image de numérisation, cependant, en fait, il n'est pas clair dans la plupart des cas. »

Or, nous savons déjà que les tissus tumoraux ne sont pas toutes des cellules cancéreuses, mais également de nombreux types d'autres cellules, comme les cellules immunitaires. Par conséquent, Kimryn Rathmell et d'autres ont commencé à réfléchir à une question: n'est-ce pas les cellules tumorales qui consomment du glucose à grande vitesse dans les tumeurs? En conséquence, l'imagerie TEP est inexacte?

Pour vérifier cette question, Bradley Reinfeld du groupe de recherche de Kimryn Rathmell et Matthew Madden du groupe de recherche de Jeff Rathmell ont mené des recherches plus poussées.

De gauche à droite: Kimryn Rathmell, Bradley Reinfeld, Matthew Madden, Jeffrey Rathmell

Leur méthode de recherche est simple: utiliser un traceur PET sur des souris atteintes de tumeurs, puis séparer les tissus tumoraux, utiliser des protéines marqueurs de surface cellulaire et une cytométrie en flux pour diviser les tumeurs en différents types de cellules, puis détecter la radioactivité dans les cellules.

Ils ont utilisé deux traceurs TEP différents, l'un pour le suivi du glucose et l'autre pour le suivi de la glutamine, et ont utilisé six modèles de tumeurs différents, notamment le cancer colorectal, le cancer du rein et le cancer du sein. Vérifié. Les résultats ont montré que dans chaque cas, les cellules immunitaires myéloïdes (principalement les macrophages) absorbaient le plus de glucose, suivies par les cellules T et les cellules cancéreuses. Au contraire, ce sont les cellules cancéreuses qui absorbent le plus de glutamine. Il montre que cette situation est courante dans différents types de tumeurs.

L'équipe de recherche a en outre découvert que l'absorption du glucose et de la glutamine diffère selon les types de cellules, non pas en raison du manque de ces nutriments, mais en raison de voies de signalisation spécifiques.

Depuis 100 ans, les gens ont toujours cru qu'il y avait une compétition métabolique entre les cellules cancéreuses et les cellules immunitaires dans le microenvironnement tumoral, et les cellules cancéreuses peuvent consommer du glucose à une vitesse élevée, ce qui empêche les cellules immunitaires d'obtenir suffisamment de glucose et donc jouer le rôle de tuer les cellules cancéreuses.

Cependant, cette étude montre clairement que l'apport de nutriments dans les tissus tumoraux n'est pas limité. En fait, les cellules sont programmées pour consommer des nutriments spécifiques, et il existe un mécanisme de distribution des nutriments: les cellules cancéreuses absorbent la glutamine et les acides gras, et les cellules immunitaires absorbent le glucose.

Cette étude a confirmé que le coupable de la consommation à grande vitesse de glucose de la tumeur n'est pas les cellules cancéreuses, mais les cellules non cancéreuses dans les tissus tumoraux - les macrophages et autres cellules immunitaires, qui ont renversé le modèle de métabolisme du cancer développé et perfectionné au cours des 100 dernières années et la perception que les gens ont du cancer. Cognition de base.

Plus important encore, cette étude a révélé que différentes cellules du microenvironnement tumoral ont tendance à absorber différents nutriments, ce qui aide à développer davantage des thérapies ciblées spécifiques et explique également les résultats inexacts de l'imagerie FDG-PET. , A souligné la direction du développement de la nouvelle technologie d'imagerie TEP.

 

 

 

(source: internet, référence uniquement)