Η επίδραση των ισομορφών της γλυκόζης στο μεταβολισμό των καρκινικών κυττάρων
Authors: Αναστασίου Ιωάννα 
Published: April 2022

Εισαγωγή: Στη φύση υπάρχουν δύο στερεοϊσομερή της γλυκόζης, κυρίως η D-γλυκόζη και ελάχιστα η L-γλυκόζη. Tα δεδομένα από τις in vitro και τις in vivo μελέτες που έχουν εξετάσει την ικανότητα των καρκινικών κυττάρων να προσλαμβάνουν την L-γλυκόζη είναι ελάχιστα. Σκοπός: Στόχος αυτής της μελέτης είναι να εξεταστεί η είσοδος και η χρησιμοποίηση της L-γλυκόζης σε πέντε ανθρώπινες καρκινικές κυτταρικές σειρές (παγκρεατικό αδενοκαρκίνωμα, δύο διαφορετικές σειρές καρκίνου του μαστού, καρκίνος του πνεύμονα, και ηπατοκυτταρικός καρκίνος) και σε τρείς ανθρώπινες μη καρκινικές κυτταρικές σειρές (ινοβλάστες του δέρματος, ινοβλάστες του πνεύμονα και παγκρεατικά κύτταρα).Υλικά και μέθοδοι: Μετρήθηκαν τα επίπεδα βιωσιμότητας και πολλαπλασιαστικής ικανότητας των κυττάρων με τη μέθοδο του MTT και του ATP αντίστοιχα στις 48 και στις 72 ώρες. Οι συγκεντρώσεις της γλυκόζης που χρησιμοποιήθηκαν ήταν: ομάδα ελέγχου χωρίς γλυκόζη, 27mg/ml L-γλυκόζη, 27mg/ml L-γλυκόζη και 4.5mg/ml D-γλυκόζη, 18mg/ml L-γλυκόζη, 18mg/ml L-γλυκόζη και 4.5mg/ml D-γλυκόζη, 9mg/ml L-γλυκόζη, 9mg/ml L-γλυκόζη και 4.5mg/ml D-γλυκόζη, 4.5mg/ml L-γλυκόζη, 4.5mg/ml L-γλυκόζη και 4.5mg/ml D-γλυκόζη. Μετρήθηκαν τα επίπεδα του pΗ στο θρεπτικό υλικό των κυττάρων στις 72 ώρες. Στη μεγαλύτερη συγκέντρωση της L-γλυκόζης μετρήθηκε το ποσοστό των κυττάρων στις τέσσερις φάσεις του κυτταρικού κύκλου, τα επίπεδα της απόπτωσης και του γαλακτικού οξέος. Τέλος, χρησιμοποιήθηκαν δύο φθορίζουσες χρωστικές συνδεδεμένες με τα δύο στερεοϊσομερή της γλυκόζης (2-NBDG/D-γλυκόζη, 2-NBDLG/L-γλυκόζη) για να μελετηθεί η είσοδός τους στα κύτταρα. Αποτελέσματα: Οι ανθρώπινες καρκινικές κυτταρικές σειρές έδειξαν σημαντική αύξηση στα επίπεδα βιωσιμότητας και στα επίπεδα του ενδοκυττάριου ATP μετά από την έκθεση στην L-γλυκόζη σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. Κατά την έκθεση των μη καρκινικών κυττάρων στην L-γλυκόζη δεν παρατηρήθηκαν αλλαγές των επιπέδων βιωσιμότητας και των ενδοκυττάριων επιπέδων ΑΤΡ σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. Τα επίπεδα του pΗ άλλαξαν στις καρκινικές σειρές στις συγκεντρώσεις της L-γλυκόζης ενώ στις μη καρκινικές σειρές δεν παρατηρήθηκε κάποια αλλαγή. Όλες οι καρκινικές σειρές είχαν αλλαγές στις φάσεις του κυτταρικού κύκλου μετά από την έκθεσή τους στην υψηλότερη συγκέντρωση της L-γλυκόζης σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου, ενώ τα επίπεδα της απόπτωσης ήταν χαμηλότερα σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. Επιπλέον, τα επίπεδα του γαλακτικού οξέος είχαν αύξηση μετά από την έκθεσή τους στην υψηλότερη συγκέντρωση της L-γλυκόζης σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. Στις μη καρκινικές σειρές δεν παρατηρήθηκαν αλλαγές στις φάσεις του κυτταρικού κύκλου, στην απόπτωση και στα επίπεδα του γαλακτικού οξέος μετά από την έκθεσή τους στην υψηλότερη συγκέντρωση της L-γλυκόζης σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. Τέλος, η φθορίζουσα χρωστική συνδεδεμένη με την L-γλυκόζη δεν προσελήφθη από τα μη καρκινικά κύτταρα αλλά μόνο από τα καρκινικά κύτταρα. Συμπεράσματα: Η L-γλυκόζη προσλαμβάνεται και χρησιμοποιείται ως ενεργειακή πηγή μόνο από τα καρκινικά κύτταρα και όχι από τα μη καρκινικά κύτταρα. Η L-γλυκόζη δεν είναι τοξική στις συγκεντρώσεις που δοκιμάστηκαν στις καρκινικές και μη καρκινικές κυτταρικές σειρές. Απαιτούνται περαιτέρω μελέτες για να διερευνηθεί εάν η χρήση της φθορίζουσας χρωστικής συνδεδεμένης με την L-γλυκόζη που εισέρχεται στα καρκινικά κύτταρα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως δείκτης για διαγνωστική απεικόνιση κακοήθων όγκων.