Warburgova hypotéza

Warburgova hypotéza bola postulovaná laureátom Nobelovej ceny Ottom Heinrich Warburgom v roku 1924. Predpokladal, že rakovinu spôsobuje to, ako nádorové bunky získavajú energiu. Zistil, že v porovnaní so zdravými bunkami, rakovinové bunky obsahujú vyšší podiel kyseliny mliečnej, ktorá je v procese glykolýzy produktom anaeróbneho rozkladu glukózy, z čoho vyplýva, že rakovinové bunky získavajú energiu predovšetkým týmto spôsobom. Zdravé bunky vytvárajú energiu hlavne z oxidačného rozkladu pyruvátu v tzv. Krebsovom cykle. Pyruvát je koncovým produktom glykolýzy (za prístupu kyslíka) a je oxidovaný vo vnútri mitochondrií. Z tohto dôvodu, podľa Warburga, rakovina by mala byť interpretovaná ako mitochondriálna dysfunkcia. Zásadný rozdiel medzi normálnymi a rakovinovými bunkami je teda v pomere glykolýzy voči aeróbnemu spôsobu získavania energie, čo sa označuje ako Warburgov efekt.

Dnes je známe, že rakovina je spôsobená mutáciami alebo zvýšenou expresiou onkogénu v procese nazývanom malígna transformácia, čo vedie k nekontrolovanému rastu buniek. Podľa ortodoxnej onkológie sú metabolické rozdiely pozorované Warburgom adaptáciou rakovinových buniek na hypoxické podmienky (kyslíkový deficit) vo vnútri solídnych nádorov a preto nie sú príčinou, ako tvrdil, ale len dôsledkom rakoviny. Na druhej strane však normálna aerobická bunková respirácia produkuje energiu vo forme ATP na neustále opravy génu, rovnako ako na riadenie génovej expresie. Podľa Warburgovej hypotézy má teda bunka oslabenú schopnosť opravy DNA a expresie proteínov. 

Warburg svoju hypotézu vyložil v článku The Prime Cause and Prevention of Cancer (Hlavná príčina rakoviny a jej prevencia). Odprezentoval ho na prednáške v Lindau, (Bodamské jazero), Nemecko na stretnutí laureátov Nobelovej ceny 30. júna 1966. V tomto prejave, Warburg prezentoval dôkazy na podporu tvrdení, že anaerobióza je primárnou príčinou vzniku rakovinových buniek. Podľa jeho vlastných slov, „hlavnou príčinou rakoviny je nahradenie dýchania kyslíka v tele normálnych buniek kvasením cukru.“

V posledných rokoch získala Warburgova hypotéza znovu pozornosť a to vďaka niekoľkým objavom, ktoré spájajú poškodenie funkcie mitochondrií a respirácie s rastom nádorových buniek. 

V roku 1999 skupina vedcov z univerzity v Salzburgu a Košíc potvrdila rakovinovú hypotézu O. Warburga v experimente na VA13 bunkách s lekárskym kyslíkom obohateným pikodávkou pozitívne ionizovaného kyslíka.

Následné práce ukázali, že Warburgov efekt skutočne môže viesť k sľubnému prístupu pri liečbe solídnych nádorov. Bolo preukázané, že dichlóroctová kyselina (DCA), ktorá podporuje dýchanie a činnosť mitochondrií, zabíja rakovinové bunky in vitro a v niektorých experimentoch na zvieratách. Organizmus môže odstraňovať poškodené bunky tzv. apoptózou. Tohto procesu sa zúčastňujú mitochondrie; v nádorových bunkách však tento mechanizmus zlyháva, pretože mitochondrie sú nefunkčné. Opätovná aktivácia mitochondrií v nádorových bunkách reštartuje apoptózu.

Referencie

Ďalšie čítanie 
 
 
  
 
 
 
 
  
 Glycolytic enzyme inhibitors as novel anti-cancer drugs  (3-bromopyruvate (3BP) and iodoacetate (IAA)), James C.K. Lai et al., Idaho State, June 2007
 Can a High-Fat Diet Beat Cancer?  by Richard Friebe, Time magazine, Monday, Sep. 17, 2007, 
 
 
 
 Can Ancient Herbs Treat Cancer?  Time magazine, October 15, 2007 (describes the drug trial of BZL101, a compound from the Scutellaria Barbata herb that prevents cancerous cells from undergoing glycolysis).

Zdroj