¿Pueden las células cancerosas comer sólo azúcar? ¿La dieta cetogénica combate el cáncer? Doctor, déjelo claro
¿Es cierta esta afirmación? Veamos qué evidencia existe en la investigación científica para respaldar o no esta afirmación.
¿Pueden las células cancerosas comer únicamente glucosa?
Se podría pensar que las células cancerosas sólo comen glucosa, según los hallazgos de Warburg en 1956. Señaló que las células normales absorben glucosa para la fosforilación oxidativa (es decir, respiración aeróbica), pero las células cancerosas parecen preferir la respiración anaeróbica. Este fenómeno se llama efecto Warburg. Con base en este hallazgo, algunas personas especulan que las células cancerosas pueden ser incapaces de realizar la fosforilación oxidativa (respiración aeróbica) debido a que las mitocondrias están dañadas y, por lo tanto, solo pueden obtener energía a través de la respiración anaeróbica. Ahora, cincuenta o sesenta años después, se ha demostrado que esta última inferencia era errónea.
¿Cuál es la diferencia entre respiración aeróbica y respiración anaeróbica?
¿Qué es la respiración aeróbica? Es decir, la célula absorbe una molécula de glucosa en condiciones aeróbicas. Una vez que la glucosa se descompone, ingresa a la mitocondria para la fosforilación oxidativa, que puede producir 36 ATP. La respiración anaeróbica significa que la célula absorbe una molécula de glucosa y produce dos ATP, pero también produce ácido láctico. Estas reacciones se pueden completar en el citoplasma sin la ayuda de las mitocondrias.
Como se puede observar en esta tabla, la ventaja de la respiración anaeróbica es que no requiere oxígeno. Aunque produce menos ATP, la velocidad es 100 veces mayor que la de la respiración aeróbica, lo cual es muy adecuado para el organismo. necesidades de las células cancerosas. Dado que el rápido crecimiento de las células cancerosas requiere un gran suministro de ATP y el microambiente del tumor suele ser hipóxico, la respiración anaeróbica permite que las células cancerosas continúen generando energía en ausencia de oxígeno.
Aplicaciones del efecto Warburg
El efecto Warburg se puede aplicar a la tomografía por emisión de positrones (PET/CT). La tomografía por emisión de positrones utiliza glucosa radiactiva, que se inyecta en el cuerpo humano mediante un goteo. Los sujetos deben ayunar durante más de 6 horas antes del examen, por lo que las células cancerosas absorberán la mayor parte de la glucosa. La glucosa absorbida por las células cancerosas liberará radiación para lograr el efecto de imagen. Por lo tanto, la aplicación de la tomografía por emisión de positrones se puede utilizar para detectar actividad tumoral, seguimiento después del tratamiento del cáncer o como chequeo de salud para detectar cáncer.
Las células cancerosas en realidad tienen patrones metabólicos diferentes.
Como se puede ver en la figura siguiente, las células cancerosas exhibirán diversos grados de efecto Warburg. Las células cancerosas con un fuerte efecto Warburg absorberán glucosa más rápido, producirán más ácido láctico y también mostrarán una fuerte visualización en la tomografía por emisión de positrones. Por el contrario, algunas células cancerosas absorben glucosa más lentamente y es posible que dichas células tumorales no se detecten fácilmente en las tomografías por emisión de positrones.
Pregunta 1: ¿Pueden las células cancerosas comer solo glucosa?
¡No! De hecho, las células cancerosas no sólo absorben glucosa, sino también ácido láctico, ácidos grasos, glutamina e incluso cetonas. ¿Qué? ¿Las células cancerosas también captan cuerpos cetónicos? ¡Sí! ¿Por qué las células cancerosas absorben otras moléculas pequeñas además de grandes cantidades de glucosa? Sigue leyendo y lo descubrirás. Por lo tanto, un pequeño estudio encontró que administrar ácido láctico y cuerpos cetónicos puede hacer que las células cancerosas sean propensas a la recurrencia y la metástasis, y su período de supervivencia es muy pobre.
Pregunta 2: ¿Está defectuosa la función mitocondrial de las células cancerosas?
¡No! De hecho, las mitocondrias de las células cancerosas no son realmente defectuosas, pero sus funciones están reguladas por otras señales de crecimiento, especialmente señales que promueven factores de crecimiento tumoral, que promoverán la reacción de glucólisis (respiración anaeróbica) de las células cancerosas, pero inhibirán la fosforilación oxidativa. (respiración aeróbica) y la función mitocondrial, lo que nos lleva a creer erróneamente que las mitocondrias de las células cancerosas no están funcionando.
Pregunta 3: ¿Las células cancerosas no pueden realizar respiración aeróbica?
¡No! Las células cancerosas pueden realizar respiración aeróbica. La pregunta anterior mencionaba que debido a que las mitocondrias tienen la función de fosforilación oxidativa, las células cancerosas aún pueden realizar respiración aeróbica.
El desafío del rápido crecimiento de las células cancerosas
Ese es el problema.
Dado que las células cancerosas pueden absorber otras sustancias además de la glucosa y también pueden realizar respiración aeróbica, ¿por qué prefieren absorber grandes cantidades de glucosa para la respiración anaeróbica y la glucólisis? En este momento, le ayudamos a imaginarlo desde la perspectiva de las células cancerosas. De hecho, las células cancerosas enfrentan enormes desafíos si quieren crecer rápidamente en un ambiente carente de oxígeno y nutrientes.
Reto 1: Hipoxia
Porque los tumores crecen muy rápido y se hacen cada vez más grandes, como puedes ver en la imagen de abajo. Las células cancerosas (azul) cercanas a los vasos sanguíneos tienen suficiente oxígeno y pueden usarse para la respiración aeróbica para producir más ATP. En áreas alejadas de los vasos sanguíneos, la cantidad de oxígeno es cada vez menor y no hay forma de sustentar el crecimiento continuo de los tumores. Entonces, si las células cancerosas en el centro (campos * * * amarillos) pueden aprovechar la respiración anaeróbica, entonces las células más alejadas (campos * * * violeta) pueden obtener una pequeña cantidad de oxígeno y sobrevivir. Además, las células cancerosas también secretarán más factores hipóxicos debido a la hipoxia y producirán más "factores de crecimiento epitelial vascular", promoviendo así la angiogénesis tumoral y favoreciendo el crecimiento del tumor.
El cuerpo del dominio * * * amarillo se encuentra en un período difícil y reducir la ingesta de oxígeno puede permitir que el dominio * * * púrpura obtenga una pequeña cantidad de oxígeno.
Reto 2: Grandes requerimientos energéticos
Como se mencionó anteriormente, el rápido crecimiento tumoral requiere un gran aporte de ATP. Aunque la respiración aeróbica puede obtener más ATP, no es lo suficientemente rápida. La respiración anaeróbica puede producir 100 veces más ATP en un corto período de tiempo, lo que permite que los tumores obtengan energía y crezcan rápidamente. (Al igual que el entrenamiento con pesas, cuando los músculos requieren una gran cantidad de energía en un corto período de tiempo, el uso de la respiración anaeróbica produce acumulación de ácido láctico por la misma razón. Aunque el ejercicio aeróbico requiere tiempo para calentarse, puede proporcionar energía. durante mucho tiempo.)
Reto 3: Materias primas para la síntesis celular
La estructura de una célula incluye: membrana celular, orgánulos, citoplasma, núcleo, ADN, etc. Por lo tanto, las células cancerosas no solo pueden comer glucosa, sino que también deben absorber otras moléculas nutricionales para sintetizar proteínas, ácidos nucleicos, lípidos y otras sustancias. Los productos del metabolismo de la glucosa pueden usarse además como materia prima para la síntesis de ácidos nucleicos, algunos de los cuales pueden usarse para formar proteínas. Las células cancerosas también absorben ácidos grasos, ácido láctico y cetoácidos, que no sólo pueden usarse para formar grasa, sino que también pueden ingresar a las mitocondrias para ser convertidas en energía mediante el ciclo TCA para complementar la energía insuficiente de la glucosa.
Reto 4: Productos de los Radicales Libres
La fosforilación oxidativa excesiva (respiración aeróbica) puede provocar la acumulación de radicales libres, provocando daño y muerte celular, y las células cancerosas no son una excepción. Cuando las células cancerosas realizan glucólisis (respiración anaeróbica), se puede producir más NADPH para reducir estos radicales libres y evitar el daño y la muerte de las células cancerosas.
Las células cancerosas trabajan juntas.
Hay muchas células cancerosas en los tumores. El metabolismo de estas células cancerosas es diferente. Son como diferentes miembros de una organización que trabajan juntos para el crecimiento de toda la organización.
Debido a que las células cancerosas más cercanas a los vasos sanguíneos son ricas en oxígeno y realizan respiración aeróbica, las células crecen y se dividen rápidamente. Los radicales libres generados después de la respiración aeróbica se transfieren a las células circundantes para la respiración anaeróbica. Las células circundantes que realizan respiración anaeróbica pueden producir más sustancias reductoras para reducir estos radicales libres. Además, sustancias como el ácido láctico producido por la respiración anaeróbica de estas células pueden ser absorbidas por las células de la respiración aeróbica y utilizadas como materia prima para la producción de ATP.
¿Las células se convertirán en células cancerosas debido a problemas metabólicos?
Hay un dicho que dice que "el cáncer es una enfermedad metabólica porque hay un problema con el metabolismo de las células cancerosas". Esto puede ser lógicamente problemático. En otras palabras, no podemos inferir la causa del cáncer observando el metabolismo de las células cancerosas.
El efecto Warburg es un descubrimiento muy importante para el metabolismo del cáncer, pero ha pasado medio siglo y la comunidad científica ha aprendido cada vez más sobre los patrones metabólicos de las células cancerosas, y algunas inferencias y especulaciones pasadas han También tengo la respuesta. Deberíamos mantenernos al día con los avances científicos y aclarar estos conceptos en lugar de seguir promoviendo descubrimientos e hipótesis de hace medio siglo.
Recuerda la conclusión.
Por lo tanto, el uso de la dieta puede tener la posibilidad de reducir la aparición de cáncer en algunos aspectos, pero si el cáncer ya ha ocurrido, se espera que el propósito de controlar o tratar el cáncer se pueda lograr mediante usando una dieta especial.
Hasta el momento, no hay pruebas claras de que realmente funcione. Por lo tanto, los pacientes con cáncer deben tener mucho cuidado antes de considerar fórmulas dietéticas especiales, para no perder el control del cáncer y debilitar el cuerpo en lugar de perder más de lo ganado.
*Este artículo es para compartir conocimiento científico. No existe evidencia clara de "tratar el cáncer" mediante "ajustes dietéticos", pero aún así puede tener sus beneficios para mejorar el cuerpo. No confunda el mantenimiento de la salud física con el tratamiento del cáncer.
Referencia
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