Метаболни болести и рак - Рак 360

Метаболни заболувања - Откријте кои се тие, кои се најпознатите, кои се причините што ги имаат и каква е врската помеѓу поимот метаболичко заболување и ракот.

Метаболизам и метаболички заболувања

метаболизам тоа е хемиски процес што телото го користи за претворање на храната што ја конзумираме во гориво потребно за правилно функционирање на клетките. Храната се состои од протеини, јаглехидрати и масти. Овие супстанции се распаѓаат од страна на ензимите во дигестивниот систем, а потоа се транспортираат до клетките каде што можат да се користат како гориво. Телото ги користи овие супстанции или ги складира во црниот дроб, како маснотии во телото и во мускулното ткиво за подоцнежна употреба.

Така метаболизмот се однесува на сите хемиски реакции што се случуваат во организмот за конвертирање или употреба на енергија. Некои главни примери на метаболички функции вклучуваат:

распаѓање на јаглени хидрати, протеини и масти во храната за ослободување енергија;
претворање на вишок азот во отпадни производи излачувани преку урината;
уништување или трансформација на хемикалии во други супстанции и нивни транспорт внатре во клетките.

Суровини, полупроизводи и отпадни материјали се користат, произведуваат, транспортираат и се излачуваат постојано.

Метаболни нарушувања тие се многу сложени. И покрај тоа, во тек е многу истражувања за да им се помогне на научниците подобро да ги разберат основните причини за почести проблеми, како што се нетолеранција на лактоза, сахароза и гликоза и прекумерна акумулација на одредени протеини.

Кои се метаболичките болести?

Метаболна болест се јавува кога метаболичкиот процес е под влијание и телото има корист потребни се премногу или премалку есенцијални супстанции да се остане здрав. Телото има зголемена чувствителност на метаболички нарушувања. Мора да има аминокиселини и многу видови протеини за да ги извршува сите свои функции. На пример, на мозокот му требаат калциум, калиум и натриум за да генерира електрични импулси и му требаат липиди (масти и масла) за да бидат здрави.

Метаболните болести можат да значат недостаток на есенцијален ензим или витамин, абнормални хемиски реакции кои влијаат или ги попречуваат метаболичките процеси, недостатоци во исхраната или состојба на црниот дроб, панкреасот, ендокрините жлезди или други органи вклучени во метаболизмот.

Видови метаболички нарушувања

Најчестите видови на нарушувања во исхраната и метаболизмот вклучуваат:

дијабетес

Дијабетесот е најчестата метаболна болест. Постојат два вида на дијабетес:

дијабетес тип 1, за кој причината е непозната, иако може да има генетски фактор;
дијабетес тип 2, кој може да се стекне или евентуално предизвикан од генетски фактори.

Кај дијабетес тип 1, Т-клетките ги напаѓаат и убиваат бета-клетките во панкреасот, клетките што создаваат инсулин. Со текот на времето, недостаток на инсулин може да предизвика оштетување на нервите и бубрезите, оштетен вид и зголемен ризик од срцеви заболувања.

Гошерова болест

Оваа состојба предизвикува неможност на телото да разгради одреден вид маснотии, кои се акумулираат во црниот дроб, слезината и коскената срцевина. Оваа неспособност може да доведе до болка, оштетување на коските, па дури и смрт. Се третира со ензимска терапија за замена.

Малапсорпција на гликоза-галактоза

Ова е дефект во транспортот на глукоза и галактоза преку слузницата на желудникот, што доведува до тешка дијареја и дехидрација. Симптомите се контролираат со елиминирање на лактозата, сахарозата и глукозата од исхраната.

Наследна хемохроматоза

Во оваа состојба, вишокот железо се таложи во неколку органи и може да предизвика цироза или други проблеми со црниот дроб, дијабетес, срцеви заболувања итн. Се третира со редовно отстранување на крвта од телото (флеботомија).

Болест со мирис на јаворов сируп (MSUD)

MSUD влијае на метаболизмот на одредени аминокиселини, предизвикувајќи брза дегенерација на невроните. Ако не се лекува, тоа предизвикува смрт во првите месеци по раѓањето. Третманот вклучува ограничување на внесот на диетални аминокиселини со разгранет ланец.

Фенилкетонурија (PKU)

PKU предизвикува неможност за производство на ензим, фенилаланин хидроксилаза, што резултира со оштетување на органите, ментална ретардација и невообичаено држење на телото. Се лекува со ограничување на внесот на одредени форми на протеини во исхраната.

Кои се причините за метаболички нарушувања?

Првичната причина за повеќето генетски метаболички нарушувања е генетска мутација која се случила пред многу генерации. Генетската мутација се пренесува низ генерациите, обезбедувајќи нејзино зачувување.

Метаболна болест се развива ако одредени органи - на пример, панкреасот или црниот дроб - веќе не функционираат правилно. Овие типови на болести можат да бидат резултат на генетски фактори, недостаток на одреден хормон или ензим, прекумерна потрошувачка на храна или други причини.

Постојат стотици генетски метаболички нарушувања предизвикани од мутации во некои гени. Овие мутации можат да се пренесат од генерација на генерација.

Ензими, гени и метаболички заболувања

Кај повеќето наследни метаболички нарушувања, еден ензим не се произведува од телото или се произведува во форма што не работи. Ензимот што недостасува е како отсутен работник на производната линија. Во зависност од улогата на ензимот, неговото отсуство значи дека може да се појават токсични хемикалии или одреден суштински производ да не се произведува.

Производството на ензим е обично диктирано од пар гени. Повеќето луѓе со наследни метаболички нарушувања имаат наследено две неисправни копии на генот - по еден од секој родител. Двајцата родители носат засегнат ген, што значи дека имаат неисправна копија и нормална копија. Кај родителите, нормалната генетска копија компензира за погодената копија. Нивото на ензимите е обично нормално, па затоа можеби немаат симптоми на генетско метаболичко нарушување.

Спротивно на тоа, детето кое наследува два неисправни примероци на гени не може да произведе доволно ензим и се развива генетско метаболичко нарушување. Оваа форма на пренесување на гени се нарекува автосомно рецесивно наследување.

Метаболни болести - ризик фактор за карцином?

Метаболните нарушувања можат да имаат влијание во однос на инциденцата и прогресија на карцином. Така, промените во животниот стил, како што се губење на тежината, намалување на вишокот на телесна тежина може да придонесат за намалување на придружните ризици. дебелина тоа е на пример голем фактор на ризик поврзан со поголем ризик од рак.

Асоцијацијата помеѓу двајцата може да има неколку објаснувања. Може да има сличности во однос на дијагнозата, фактот дека метаболичките болести го зголемуваат ризикот од карцином, фактот дека факторите на ризик во развојот на метаболички болести се исто така ризични фактори за некои видови на рак.

Ракот како метаболичко заболување

Ракот се смета за а генетска болест, но новото истражување сугерира дека може да има метаболичка компонента.

За жал, ракот е сериозно заболување, а бројот на смртни случаи како резултат на тоа е двојно зголемен од 2009 година. Тој се заснова на генетски фактори кои не можат да се контролираат, но доказите исто така укажуваат на тоа дека станува збор за митохондријална метаболна болест која вклучува нарушувања во производството на енергија.

Нарушувањата на енергетскиот метаболизам во клетките на туморот се поврзани со абнормалности во структурата и функцијата на митохондриите кои ја уништуваат синтезата на АТП. Научниците сугерираат дека може да се земат предвид сите видови на рак единствена болест со заеднички патофизиолошки механизам кои вклучуваат митохондријална штета. Се појавуваат реактивни видови кислород што го нарушуваат метаболизмот на клеточната енергија.

Кетони и метаболички заболувања

Ракот како метаболна болест најдобро може да се објасни со преминот од ферментирани метаболити како што се глукоза и глутамин во респираторни метаболити како што се кетоните. Метаболизмот со кетон го штити мозокот од хипогликемија. Туморните клетки, од друга страна, не можат ефикасно да користат кетонски тела за енергија како резултат на дисфункција на митохондрија. Метаболичката трансформација од гликоза во кетонски тела ги намалува ангиогенезата и воспалението на туморот, додека ја зголемува апоптозата на клетките на туморот.

Покрај гликозата, туморските клетки можат да добијат енергија и од ферментација на аминокиселини, особено глутамин. Ограничувањето на гликозата и глутаминот, под терапевтска кетоза, може да го олесни долгорочното управување со рак без токсичност. Се верува дека метаболичките терапии насочени кон глукоза и глутамин, истовремено со зголемувањето на терапевтската кетоза може значително да го подобрат квалитетот на животот и преживувањето кај повеќето пациенти со рак.

Рак и ефект на Варбург

Иако зборуваме за генетски причини, факторите на животниот стил се силно вклучени. Факторите на животниот стил, како пушењето, остануваат главна причина за спречување на карцином. Зголемувањето на стапката на дебелина е уште една грижа. Меѓународната агенција за истражување на ракот (ИАРЦ) идентификуваше најмалку 13 видови на рак поврзани со дебелина. Овие откритија привлекуваат внимание на улогата на метаболизмот кај карциномот.

На клетките на ракот им треба голема количина на енергија или аденозин трифосфат (АТП) да расте и да метастазира. Телото го произведува горивото што му е потребно преку клеточно дишење. Може ефикасно да се произведува во присуство на кислород, но клетките на ракот често имаат потреба од тоа и се потпираат на други методи за кои не е потребен кислород - имено, гликолиза.

Кој е ефектот Варбург?

Некои истражувања сега сугерираат дека генетските мутации не се водечка причина за карцином, туку се долниот тек на слабиот енергетски метаболизам. Така, тоа влијае на здравјето и функционалноста на митохондриите. Сите тековни студии на рак како метаболичко заболување се базира на наодите на д-р Ото Варбург, биохемичар кој во 1931 година доби Нобелова награда за физиологија или медицина за откривање на начинот на дејствување на респираторниот ензим цитохром Ц оксидаза. Работата на Варбург покажува како клетките добиваат енергија од дишењето и како клетките на ракот имаат фундаментално различен енергетски метаболизам во споредба со здравите клетки.

Варбург откри дека дури и во присуство на кислород, клетките на ракот добиваат енергија од стариот процес на анаеробна ферментација (понекогаш наречена гликолиза), што предизвикува хиперпродукција на млечна киселина. Ова е познато како Ефект на Варбург. Варбург најде важна разлика помеѓу релативната употреба на различни начини на производство на енергија во нормални клетки и тумори.

Митохондрија и рак

Овие студии сугерираат дека нормалната митохондрија го потиснува развојот на рак и, за да се размножат клетките на ракот, тие мора да бидат присутни. дисфункционална митохондрија.

Клетките на ракот продолжуваат да произведуваат масивни количини на млечна киселина, дури и во 100% кислородна околина, што го натера Варбург да заклучи дека главната причина за рак е респираторниот систем на клетките на ракот неисправен.

На кратко, она што Варбург го откри е дека клетките на ракот имаат дисфункционална митохондрија - па оттука и тврдењето дека оваа болест, карцином, е метаболна болест, е диктирана од митохондријална дисфункција.

Користена литература:
(1) Метаболни нарушувања, линк: https://medlineplus.gov/metabolicdisorders.html
(2) Метаболни болести и ризик од карцином: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22123235
(3) Дали ракот е метаболна болест, линк: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3873478/
(4) Ефектот Варбург: како им користи на клетките на ракот, линк: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4783224/
(5) Метаболичен синдром и рак, врска: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3191378/

За авторот

Манкас Малина

Дипломиран на Факултетот за медицинско биоинженерство - Универзитет за медицина и фармација во Јаси, и магистрирал на клиничко биоинженерство.