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Tumore Cerebrale

 

I ricercatori dell'Università del Texas e dell'Anderson Cancer Center di Houston hanno scoperto che un enzima, ossia una proteina con funzioni enzimatiche, aiuta i tumori al cervello a crescere. Questo risultato offre il potenziale per nuovi approcci di trattamento tumorale. In questo nuovo studio è stato osservato come i tumori al cervello possano nutrirsi, pur trovandosi in un ambiente microambiente con nutrienti e ossigeno limitati.

Tutti i tumori devono "nutrirsi" per crescere e diffondersi. Similmente alle cellule sane, le cellule tumorali non sono in grado di vivere senza la presenza di ossigeno e sostanze nutritive, ma i tumori si trovano di solito in un microambiente in cui necessitano di sostanze nutritive. I nuovi risultati, pubblicati su Molecular Cell, illustrano come i tumori riescono a nutrirsi e a crescere nonostante vivano a volte in ambienti difficili per la sopravvivenza.

Un enzima conosciuto come acetil-CoA sintetasi 2 o ACSS2 è al centro del processo grazie al quale i tumori riescono a sopravvivere. L'ACSS2 aumenta la capacità del tumore di utilizzare l'acetato, un sale cellulare, come fonte di cibo a base di carbonio, anziché utilizzare il glucosio. Anche se il glucosio è più desiderabile per aiutare la crescita del tumore, la sua fornitura per le cellule tumorali è spesso limitata. L'acetato fornisce alle cellule tumorali che si trovano al centro di un tumore un'apporto nutritivo non solo per sopravvivere mentre lottano con la carenza di nutrienti, ma anche un metodo per crescere.

Tagliare questo importante percorso nutrizionale alle cellule tumorali potrebbe essere essenziale per prevenire la crescita del tumore e promuovere la morte delle cellule tumorali. Tuttavia, il sistema immunitario non è in grado di fermare il percorso nutritivo delle cellule tumorali e le terapie attuali sono inefficaci. Inoltre, non è chiaro come l'ACSS2 passi dalla parte semi-liquida delle cellule, chiamata citosol, nel nucleo in un processo noto come traslocazione nucleare. Se la traslocazione nucleare dell'ACSS2 può fermata, anche la capacità delle cellule tumorali di mantenersi in vita potrebbe cessare.

Il Dott. Zhimin Lu, professore di neuro-oncologia e ricercatore principale dello studio, ha affermato: "Il superamento dello stress metabolico è un passo fondamentale nella crescita dei tumori solidi: l'acetil coenzima A o CoA, generato tramite l'assorbimento di glucosio e acetato, è una fonte chiave di carbonio per importanti processi cellulari come l'acetilazione istonica e l'espressione genica. Tuttavia, riguardo a come si produce l'acetili coenzima A sotto lo stress nutrizionale, il nostro studio spiega ne spiega la meccanica sottostante, con l'ACSS2 che è un componente importante per l'espressione genica in queste circostanze".

L'ACSS2 consente la produzione di strutture cellulari per favorire lo sviluppo del tumore. Lu e colleghi hanno utilizzato uno strumento di modifica genetica chiamato CRISPR per esplorare il ruolo dell'ACSS2 nell'acetilazione istonica, generando acetato nucleare ACA da acetato all'interno del nucleo della cellula. Gli istoni sono vitali per la regolazione del gene. Sono delle proteine che fungono da "bobine" per il DNA che si avvolge. L'acetilazione dell'istone è un processo di modifica che è parte fondamentale dell'espressione genica. La modifica dell'istone utilizzando un enzima metabolico risulta significativa per le cellule, al fine di rimanere stabili e per lo sviluppo dei tumori.

L'enzima ACSS2 consente anche di produrre i lisosomi, che sono delle strutture cellulari note per contribuire allo sviluppo del tumore. Inoltre, l'ACSS2 promuove l'autofagia, un "cannibalistico meccanismo di alimentazione delle cellule" che, a sua volta, consente ai lisosomi di ottenere, digerire e riciclare i principali nutrienti. Inoltre, se le sostanze nutritive al di fuori della cellula sono in scarsa disponibilità, l'ACSS2 riprogramma il metabolismo delle cellule tumorali per la sopravvivenza e la crescita cellulare in due modi: aumentando l'autofagia e riutilizzando i prodotti digeriti dai lisosomi.

Il Dott. Zhimin Lu ha affermato: "Questi risultati illustrano un'interazione strumentale fra la riprogrammazione del metabolismo e l'espressione genica nelle cellule tumorali. L'inibizione della funzione nucleare dell'ACSS2 e del percorso metabolico noto come glicolisi, che converte il glucosio nell'energia nutrizionale del tumore, sembra essere un approccio efficiente per il trattamento del cancro ". Questa ricerca fornisce nuove informazioni sulla traslocazione nucleare e su come l'ACSS2 potrebbe essere un potenziale giocatore in nuovi approcci terapeutici per il trattamento del cancro.

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