Упрощенная HTML-версия
ний метаболизма прямо связана со скоростью роста опухоли.
Особенности метаболизма углеводов.
Типичным для опухолевых клеток является
анаэробный гликолиз - расщепление глюкозы до лактата в присутствии кислорода. Причи-
ной активации анаэробного гликолиза считается недостаток коферментов, особенно НАД,
КоА-SН и тиаминпирофосфата, что препятствует аэробному распаду глюкозы в опухолевой
клетке. Весьма характерно, что распад углеводов до пирувата и его превращение в лактат
происходит в присутствии кислорода (этот феномен получил название отрицательного эф-
фекта Пастера). Если имеется недостаток глюкозы (главного энергетического субстрата
опухолевых клеток), о чем свидетельствует
гипогликемия,
встречающаяся при разнообраз-
ных опухолях, то они способны окислять и другие субстраты.
Наиболее часто гипогликемия является следствием продукции инсулиноподобных фак-
торов роста (ИФР-I и ИФР-II) самой опухолью. Гены инсулина кодируют образование про-
инсулина (неактивный предшественник инсулина), структура которого сходна с двумя инсу-
линоподобными факторами роста, которые образуются в печени. Наибольшая концентрация
ИФР-I выявлена в печени, нервной системе, глазу, легких, сердце, скелетных мышцах, яич-
ках, тимусе, лимфоузлах, жировой ткани, поджелудочной железе.
Кроме того, причинами паранеопластической гипогликемии могут быть: повышенная
продукция соматостатина и ингибиторов инсулиназы, торможение гликогенолиза в печени,
блокирование глюконеогенеза и повышенное потребление глюкозы опухолью.
Для опухолевых клеток характерно низкое содержание митохондрий, что уменьшает
интенсивность тканевого дыхания и изменяет способ ресинтеза АТФ, а именно: увеличива-
ется доля АТФ, образуемой в ходе гликолиза и уменьшается доля АТФ, синтезируемая в
процессе тканевого дыхания. Общая продукция АТФ в опухолевой клетке снижена по срав-
нению с нормальной.
Усиление гликолиза в опухолевых клетках обусловливает их высокую выживаемость в
условиях гипоксии. С увеличением размеров опухоли прогрессивно ухудшается ее васкуля-
ризация, что также усиливает анаэробный гликолиз. В опухолевых клетках активируется
обмен глюкозы по пентозофосфатному шунту через аэробную (при участии глюкозо-6-
фосфатдегидрогеназы) и анаэробную (при участии трансальдолазы и транскетолазы) ветви
этого процесса, что обеспечивает повышенную продукцию рибозо-5-фосфата как основного
продукта для синтеза нуклеотидов и нуклеиновых кислот.
В опухолевых клетках в несколько раз увеличивается активность гексокиназы, фосфо-
фруктокиназы и пируваткиназы - гликолитических ферментов (в итоге накапливаются недо-
окисленные продукты), а активность ферментов глюконеогенеза (глюкозо-6-фосфатаза,
фруктозо-1,6-дифосфатаза, фосфоенолпируваткарбоксилаза и пируваткарбоксилаза) не-
сколько снижена. И, тем не менее, глюконеогенез в опухолевых клетках протекает с боль-
шей скоростью, чем в нормальных. Субстратом для этого процесса являются аминокислоты.
Следует отметить, что ферменты глюконеогенеза
обладают большим сродством к суб-
стратам
и хуже поддаются гормональной регуляции.
Содержание
гликогена
в опухолевых клетках снижено, но это не типично для них, так
как уменьшение содержания гликогена отмечается и в нормальных клетках при быстром ро-
сте и регенерации тканей. Скорость гликогенолиза снижена.
Для злокачественного роста типичным является сниженный ответ гликемии на инсулин
и сниженная в соответствии с этим толерантность к глюкозе. Учитывая, что синтез и высво-
бождение инсулина из клеток поджелудочной железы при опухолевом росте не меняется,
нарушение следует искать на уровне рецепторов клеточных мембран.
Особенности белкового метаболизма.
Обмен белков нарушается не только в опухоле-
вых клетках, но и в организме, пораженном злокачественным ростом. На уровне опухолевых
клеток интенсифицируется синтез
онкобелков
(«опухолеродных» или «опухолевых» белков),
которые обусловливают появление у опухолевых клеток характерных биологических
свойств: бесконтрольность деления, утрата лимита Хейфлика, иммортализация (бессмертие)
др. Синтез онкобелков программируется активными клеточными онкогенами и в очень ма-
лых количествах - их неактивными предшественниками, именуемыми
протоонкогенами.