Câncer: Usando o metabolismo celular para combater tumores teimosos
Uma melhor compreensão do metabolismo nas células tumorais que fogem das drogas pode melhorar os tratamentos contra o câncer, de acordo com uma nova pesquisa da Universidade de Cincinnati, em Ohio.
Alguns tumores são difíceis de tratar porque, embora no início respondam aos medicamentos contra o câncer, algumas células são capazes de sobreviver e semear novos tumores.
As células sobreviventes fazem isso aumentando um processo de “autoconsumo” por meio do qual eliminam resíduos, removem componentes defeituosos e patógenos e reciclam blocos de construção moleculares essenciais.
O processo, conhecido como autofagia, leva os resíduos para compartimentos celulares chamados lisossomos. Eles contêm diferentes tipos de enzimas para digerir e decompor os vários materiais.
A autofagia também é um mecanismo de sobrevivência que liga quando os nutrientes são escassos e desliga novamente quando os nutrientes são abundantes.
“Descobrimos que o metabolismo celular influencia significativamente a capacidade de iniciar a autofagia”, diz a investigadora principal Carol Mercer, professora associada da Divisão de Hematologia e Oncologia da Universidade de Cincinnati, em Ohio.
Ela e seus colegas relatam suas descobertas - que revelam "a regulação dinâmica e metabólica da autofagia" - em um artigo agora publicado na revista Relatórios de Célula.
Controle de autofagia
Dois tipos de enzimas controlam a autofagia nas células: uma é a proteína quinase ativada por AMP (AMPK) e a outra é o alvo da rapamicina em mamíferos (mTOR).
Os tratamentos para alguns tipos de câncer já usam drogas que acionam AMPK ou mTOR alvo, e também estão sendo investigados para uso em outros tratamentos de câncer.
Por essas razões, explica Mercer, é “importante entender como eles afetam essa via de sobrevivência das células tumorais”.
Cada célula contém minúsculas potências chamadas mitocôndrias, que produzem energia para as células. A produção de energia nas mitocôndrias ocorre em vários estágios, cada um envolvendo um complexo de proteínas. O primeiro estágio usa um chamado complexo mitocondrial I.
Pessoas com deficiência do complexo I podem desenvolver vários problemas de saúde, incluindo alguns que afetam o coração, o fígado, o cérebro e os nervos.
Mercer e seus colegas demonstraram que o complexo mitocondrial I também desempenha um papel fundamental no desencadeamento e no aumento da autofagia e na regulação de sua duração.
Prevenindo e promovendo a autofagia
Os cientistas descobriram que falhas genéticas no complexo mitocondrial I impediram a autofagia desencadeada por inibidores de mTOR. Eles também mostraram como dois medicamentos antidiabéticos - fenformina e metformina - tiveram o mesmo efeito.
Por outro lado, foi possível aumentar a autofagia usando métodos “que aumentaram o metabolismo mitocondrial”, observam os autores.
No geral, o estudo revela novos insights sobre o papel dinâmico do metabolismo celular na autofagia e sugere, de acordo com Mercer, “novas estratégias terapêuticas para câncer, doenças neurodegenerativas e mitocondriais”.
A maior parte do trabalho para descobrir como o metabolismo afeta a autofagia e como usá-lo para aumentar ou diminuir o processo foi feito com células em cultura.
Ele se baseia no trabalho anterior de um membro da equipe, que descobriu que, embora a inibição de mTOR pudesse tratar o câncer de fígado, também aumentava a autofagia.
“Nossos dados demonstram a importância do metabolismo na regulação da autofagia, aumentam nossa compreensão das drogas clinicamente relevantes que são importantes para o câncer e sugerem novas estratégias para aumentar ou inibir a autofagia.”
Carol Mercer
