Hipótesis de Warburg

La hipótesis de Warburg es una hipótesis sobre las causas del desarrollo del cáncer . Se remonta al trabajo del fisiólogo alemán Otto Heinrich Warburg en la década de 1920. Observó que las células cancerosas excretan piruvato como ácido láctico ( fermentación del ácido láctico ) en lugar de quemarlo como las células normales en la mitocondria ( ciclo del ácido cítrico ) para generar energía después de que la glucosa se ha descompuesto en piruvato ( glucólisis ). Este comportamiento se conoce como efecto Warburg o “glucólisis aeróbica” y es indiscutible. Sin embargo, Warburg concluyó que los cambios observados eran la única causa del desarrollo del cáncer. Esta hipótesis que estableció se considera obsoleta por los avances de la investigación en biología molecular. Sin embargo, la importancia de la fermentación del ácido láctico para las células cancerosas degeneradas y las posibles terapias que se le pueden aplicar siguen siendo objeto de investigación sobre el cáncer.

Efecto Warburg

Las células sanas obtienen su energía de la glucólisis y del posterior ciclo del ácido cítrico en la mitocondria ( cadena respiratoria ), en el que el producto final de la glucólisis, el piruvato , se metaboliza a través de la acetil-CoA . El oxígeno es necesario para la degradación en el ciclo del ácido cítrico. En caso de falta de oxígeno, se omite el ciclo del ácido cítrico y la célula convierte el piruvato en ácido láctico , que excreta. Por lo tanto, a la célula solo le queda glucólisis para generar energía, que es significativamente más ineficiente que la oxidación completa en el ciclo del ácido cítrico. Si la célula vuelve a recibir suficiente oxígeno, produce menos lactato y vuelve a producir energía con la ayuda de la cadena respiratoria.

Otto Warburg descubrió en la década de 1920 que las células tumorales solo descomponen la glucosa en la fermentación del ácido láctico, incluso si tenían suficiente oxígeno para la cadena respiratoria. Como resultado, tienen un alto consumo de glucosa. 50 años después, se acuñó el término efecto Warburg para este descubrimiento .

hipótesis

Warburg concluyó ya en 1924 que la alteración observada de la respiración celular era la causa del desarrollo del cáncer. Refinó esta hipótesis en la década de 1950 y la amplió para incluir causas "distantes" y "últimas", por lo que las causas distantes incluyen prácticamente todos los carcinógenos , mientras que la última causa es la conversión del metabolismo energético de oxidación a fermentación (es decir, glucólisis sin ciclo de ácido cítrico posterior) puede ser.

valuación

La idea de Otto Warburg de que la causa del cáncer se encontraba en las mitocondrias alteradas y en la respiración celular fue controvertida desde el principio. Lo contrarrestó el hecho de que no todas las células cancerosas muestran un metabolismo de la glucosa alterado y que su hipótesis ignora los hallazgos sobre cambios genéticos en las células. Mientras tanto, la hipótesis de Warburg, que considera el efecto Warburg como la fuerza impulsora detrás del desarrollo del cáncer, ha sido refutada.

Estudios recientes sugieren que la hipótesis de Warburg explica el desarrollo del cáncer mejor que la hipótesis del gen que prevalece actualmente. Para este propósito, los núcleos celulares de las células cancerosas se transfirieron a células sanas y las células permanecieron sanas. Luego, los núcleos se transfirieron de células sanas a células cancerosas y las células siguieron siendo células cancerosas.

Evidencia individual

  1. ^ Robert Allan Weinberg : La biología del cáncer . 2ª Edición. Garland Science, Nueva York 2014. p. 53.
  2. ↑ A b c Angela M. Otto: Efecto (s) de Warburg : un bosquejo biográfico de Otto Warburg y sus impactos en el metabolismo tumoral . En: Cáncer y metabolismo . cinta 4 , no. 1 , 8 de marzo de 2016, ISSN  2049-3002 , doi : 10.1186 / s40170-016-0145-9 , PMID 26962452 , PMC 4784299 (texto completo libre) - ( cancerandmetabolism.com [consultado el 17 de julio de 2018]). Robert Allan Weinberg : La biología del cáncer . 2ª Edición. Garland Science, Nueva York 2014. p. 53.
  3. ↑ Thomas N. Seyfried, Roberto E. Flores, Angela M. Poff, Dominic P. D'Agostino: El cáncer como enfermedad metabólica: implicaciones para terapias novedosas . En: Carcinogénesis . cinta 35 , no. 3 , marzo de 2014, ISSN  0143-3334 , p. 515-527 , doi : 10.1093 / carcin / bgt480 , PMID 24343361 , PMC 3941741 (texto completo libre).
  4. ↑ Thomas N. Seyfried: El cáncer como enfermedad metabólica mitocondrial . En: Fronteras en biología celular y del desarrollo . cinta 3 , 7 de julio de 2015, ISSN  2296-634X , doi : 10.3389 / fcell.2015.00043 , PMID 26217661 , PMC 4493566 (texto completo libre).