Pesquisadores da Columbia e do MIT estão revelando as razões surpreendentes pelas quais as células cancerígenas são frequentemente forçadas a depender da importação de gordura, uma descoberta que pode levar a novas maneiras de entender e retardar o crescimento do tumor.
Pela Universidade de Columbia com informações de MedicalXpress.
A pesquisa, liderada por Dennis Vitkup, Ph.D., professor associado de biologia de sistemas da Columbia University Vagelos College of Physicians, e Matthew G. Vander Heiden, MD, Ph.D., diretor do Koch Center no MIT, foi publicada 23 de junho na Nature Metabolism .
Os nutrientes comuns que comemos, como a gordura e o oxigênio que respiramos, provavelmente desempenham um papel essencial no crescimento das células cancerígenas .
O oxigênio é mais conhecido por seu papel na produção de energia no corpo; é por isso que quando nos exercitamos, começamos a respirar com mais força. Como muitas células cancerígenas vivem em ambientes com escassez de oxigênio, muitas vezes assume-se que seu crescimento é limitado pela energia.
Mas o oxigênio também tem um papel menos celebrado, que é fornecer poder oxidante para as reações químicas que conduzem à síntese de biomoléculas necessárias para a construção de novas células. Muitas reações biossintéticas requerem um cofator chamado NAD+ e, quando falta oxigênio, as células não podem regenerar o NAD+ promotor de crescimento. E suas principais reações sintéticas param.
O novo estudo descobriu, surpreendentemente, que as células cancerosas hipóxicas geralmente têm mais energia do que precisam para o crescimento. Quando os pesquisadores forneceram às células cancerosas nutrientes extras para geração de energia, as células não responderam.
Em vez disso, quando os pesquisadores usaram vários métodos para desobstruir as vias biossintéticas inibidas pela falta de oxigênio, as células cancerígenas aumentaram a proliferação de forma robusta.
Os pesquisadores descobriram que, embora várias vias biossintéticas sejam sensíveis à disponibilidade de oxigênio, a síntese de gorduras estava entre as mais afetadas. Moléculas de gordura são usadas para criar membranas de novas células, e a síntese de gordura é especialmente desafiadora para células cancerígenas que precisam sintetizar novas membranas para seu crescimento. Sem acesso ao oxigênio, as células não podem suprir adequadamente suas vias de síntese de gordura.
“O que torna nosso resultado muito contra-intuitivo”, diz Vitkup, “é que a síntese de gordura não é considerada um processo que requer muito oxigênio. Mas nossos experimentos demonstraram que até 30% do oxigênio usado pelas células cancerosas não é para geração de energia, mas para sintetizar gorduras.”
Como resultado do impacto do oxigênio na biossíntese, as células cancerígenas que crescem em ambientes com pouco oxigênio são fortemente dependentes da importação de gorduras do ambiente. Isso cria uma vulnerabilidade crucial para as células cancerígenas, de modo que cortar seu suprimento de gorduras importadas pode retardar ou interromper o crescimento do câncer.
A equipe de Vitkup agora está tentando identificar os receptores que as células cancerosas usam para importar gorduras em diferentes tumores e quais receptores podem ser alvos de drogas. O estudo também sugere que mudar a composição das gorduras na dieta pode desempenhar um papel vital na influência do crescimento do câncer.
“Geralmente pensamos no câncer como sendo causado principalmente por mutações genéticas, mas para as células cancerígenas que vivem em condições desafiadoras, como falta de oxigênio, seu ambiente é igualmente importante”, diz Vitkup. “Mutações que estimulam a absorção de gorduras, por exemplo, só promoverão o crescimento do tumor se essas gorduras estiverem realmente disponíveis em seu ambiente”.
Mais informações: Zhaoqi Li et al, Cancer cells depend on environmental lipids for proliferation when electron acceptors are limited, Nature Metabolism (2022). DOI: 10.1038/s42255-022-00588-8
