Científicos revelan la relación entre el azúcar y el cáncer

Un proyecto de investigación conjunto de nueve años realizado por VIB, KU Leuven y VUB ha dado lugar a un avance crucial en la investigación del cáncer. Los científicos han aclarado cómo el efecto Warburg, un fenómeno en el que las células cancerosas descomponen rápidamente los azúcares, estimula el crecimiento tumoral. Este descubrimiento proporciona evidencia de una correlación positiva entre el azúcar y el cáncer, lo que puede tener un impacto de gran alcance en las dietas personalizadas para pacientes con cáncer. La investigación ha sido publicada en la revista académica líder Nature Communications.

Este proyecto se inició en 2008 bajo la dirección de Johan Thevelein (VIB-KULeuven), Wim Versées (VIB-VUB) y Veerle Janssens (KU Leuven). Su enfoque principal fue el efecto Warburg, o la observación de que los tumores convierten cantidades significativamente más altas de azúcar en lactato en comparación con los tejidos sanos. Como una de las características más destacadas de las células cancerosas, este fenómeno ha sido ampliamente estudiado e incluso utilizado para detectar tumores cerebrales, entre otras aplicaciones. Pero hasta ahora, no ha quedado claro si el efecto es simplemente un síntoma de cáncer o una causa.

El azúcar despierta las células cancerosas
Mientras que las investigaciones anteriores sobre el metabolismo de las células cancerosas se centraron en trazar las peculiaridades metabólicas, este estudio aclara el vínculo entre la desviación metabólica y la potencia oncogénica en las células cancerosas.

Prof. Johan Thevelein (VIB-KU Leuven): “Nuestra investigación revela cómo el consumo hiperactivo de azúcar de las células cancerosas conduce a un círculo vicioso de estimulación continua del desarrollo y crecimiento del cáncer. Por lo tanto, es capaz de explicar la correlación entre la fuerza del efecto Warburg y la agresividad del tumor. Este vínculo entre el azúcar y el cáncer tiene consecuencias arrolladoras. Nuestros resultados proporcionan una base para futuras investigaciones en este dominio, que ahora se pueden realizar con un enfoque mucho más preciso y relevante”.

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La levadura como organismo modelo ventajoso
La investigación con células de levadura fue esencial para el descubrimiento, ya que estas células contienen las mismas proteínas ‘Ras’ que se encuentran comúnmente en las células tumorales, que pueden causar cáncer en forma mutada. Usando la levadura como organismo modelo, el equipo de investigación examinó la conexión entre la actividad de Ras y el metabolismo de azúcar altamente activo en la levadura.

Prof. Johan Thevelein (VIB-KU Leuven): “Observamos en la levadura que la degradación del azúcar está vinculada a través del intermediario fructosa 1,6-biofosfato con la activación de las proteínas Ras, que estimulan la multiplicación de las células cancerosas y de la levadura. Llama la atención que este mecanismo se haya conservado a lo largo de la larga evolución de la célula de levadura a la humana.

“La principal ventaja de usar levadura fue que nuestra investigación no se vio afectada por los mecanismos reguladores adicionales de las células de mamíferos, que ocultan procesos subyacentes cruciales. Por lo tanto, pudimos identificar este proceso en células de levadura y confirmar su presencia en células de mamíferos. Sin embargo, los hallazgos no son suficientes para identificar la causa principal del efecto Warburg. Se necesita más investigación para averiguar si esta causa principal también se conserva en las células de levadura”.

Nota: El laboratorio de Johan Thevelein es parte del ​VIB-KU Leuven Center for Microbiology
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Publicación
La fructosa-1,6-bisfosfato acopla el flujo glucolítico con la activación de Ras, Peeters, Van Leemputte, Fischer et al., Nature Communicatons 2017

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