23. Ulusal Biyokimya Kongresi Özel Sayısı - Türk Biyokimya Dergisi

XXIII. ULUSAL B‹YOK‹MYA KONGRES‹
29 Kasım - 2 Aralık 2011
Hilton Hotel - Adana
23. Ulusal Biyokimya Kongresi, Adana [23 rd National Biochemistry Congress, Adana / TURKEY]
İÇİNDEKİLER
KANSERDE ENERJİ METABOLİZMASI DEĞİŞİMLERİ
Hakan BOYUNAĞA
Kırıkkale Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Tıbbi Biyokimya Anabilim Dalı, Kırıkkale /
Türkiye
hboyunaga2000@yahoo.com
ENERGY METABOLISM CHANGES IN CANCER
Hakan BOYUNAĞA
Department of Medical Biochemistry, Faculty of Medicine Kırıkkale
University, Kırıkkale / Turkey
hboyunaga2000@yahoo.com
CONTENTS
DAVETLİ KONUŞMACI ÖZETLERİ
Karsinogenez; birçok faktöre bağlı olarak gelişen, öncelikle genetik, ardından da
enerji metabolizması değişimleri ile kendini gösteren kompleks bir süreçtir. Bu
süreçte kanser hücresi, artmış olan protein sentezi ve hücre bölünmesi için çok
fazla substrata ve yüksek metabolizma hızına ihtiyaç duyar.
Kanser hücreleri ya da köken aldıkları sağlıklı hücreler enerji temininde temelde
benzer substratları ve benzer metabolik yolları kullanmaktadırlar. Bahsedilen
substrat ve temel enerji temin yolları aynı olmasına rağmen sağlıklı ve kanserleşmiş
hücrelerdeki temel farklılık, enerji temininde kullanılan metabolik yollarda değil
bu yolların kullanım oranlarında izlenmektedir.
Karsinogenezde İzlenen Metabolizma Oranlarındaki Değişimlerin Moleküler
Mekanizması: Karsinogenez sürecinde izlenen genetik değişimlerin bir sonucu
olarak kanser hücresinde bazı metabolik değişimler tanımlanmıştır. Bunların
başlıcaları; Warburg etkisi, Pasteur etkisi ve Crabtree etkisidir. Bu etkilerin
genel bir sonucu olarak hücre artmış olan enerji ihtiyacını, esas olarak anaerobik
glikolizi kullanarak gerçekleştirmektedir.
Warburg Etkisi: Otto Warburg, solit tümörlerin köken aldıkları sağlıklı dokulara
göre çok büyük oranda anaerobik glikolizi kullandıklarını ve bunun sonucu olarak
üretilen laktik asitin hücre pH’ını asiditiye kaydırdığını bildirmiştir.
Pasteur Etkisi: Sağlıklı hücrelerde ve bazı tümörlerde ortamın oksijen
konsantrasyonu düştüğünde, aerobik yolun anaerobik yola kanalize olmasıdır.
Buna bağlı substrat tüketimi ve laktat üretimi artar. Ortalama 5,6-7,6 arasına inen
pH değeri bir çok mekanizmanın tetiklenmesine neden olmaktadır. Bunlar;
Oksijen tutulumunun azalması: Alkali solüsyonlar oksijeni absorbe edebilirken,
pH 7’nin altına indiğinde ortamdan oksijen uzaklaştırılır.
Laktat Dehidrogenaz miktarının arttırılması: Onkogenik bir transkripsiyon
faktörü olan c-myc’in Hipoksi Induicibe Faktör-1 (HIF-1) ile beraber, Laktat
Dehidrogenazı 30-43 kat arttırmaktadır.
Crabtree Etkisi: Crabtree etkisi; yüksek proliferasyon hızına sahip hücrelerde
(kanserler, bazı bakteri ve paraziter hücrelerde) görülmektedir. Ortamın substrat
konsantrasyonunun bol olduğu durumlarda, kanserleşen hücreler, enerjilerini
anaerobik glikolizle karşılamaktadırlar.
Carcinogenesis develops due to many factors, primarily genetic and is a complex process
characterized by changes in energy metabolism. In this process cancer cell needs so many
substrate and high metabolic rate for increased protein synthesis and cell division.
Cancer cells or originated healthy precursors use similar metabolic ways and substrates
for maintaining energy. When compared energy metabolisms of the cells in the way of
carcinogenesis and their root cells, it is seen that basic difference is not at the metabolic
pathways but at the percentage of these pathways.
Molecular mechanism of metabolism change rates in carcinogenesis: Some metabolic
changes were described in the cancer cell as a result of genetic changes observed in the
process of carcinogenesis. The main of them are Warburg, Pasteur and Crabtree effects.
The cancer cell maintains energy need especially by the way of anaerobic glycolysis as a
general result of these effects.
Warburg Effect: Otto Warburg has stated that solid tumors use mainly anaerobic glycolysis
according to their originated healthy tissue, and as a result of this, produced lactic asid
shifts cell PH to asidity.
Pasteur Effect: Pasteur Effect is the change of the aerobic pathway to the anaerobic
pathway when ambient oxygen concentration decreased in healthy cells and in some
tumors. Accordingly, substrate consumption and lactate production increases. Decreased
PH value of 5.6-7.6 gives reason to trigger a lot of mechanism. These:
Decreased oxigen uptake: Alkaline solutions can absorb oxigen but when PH decreased to
the level below 7, oxigen is taken away form the envirement.
Increased lactate dehydrogenase: C-myc that is an oncogenic transcription factor and
hypoxy inducible factor-1 (HIF-1) increases lactate dehydrogenase 30-43 times.
Crabtree Effect: Crabtree effect is observed in cells having high proliferation rate (cancers,
cells, some bacteria and parasites). Cancer cells provide their energy by the way of anaerobic
glycolysis when the substrate concentration of the media is plenty.
Our energy metabolism studies of different tumors, Our results and Metabolic Index: In
relation to Cancer cells that having metabolic preference, we studied energy metabolisms
of polymorphonuclear leukocytes obtained from cell cultures of HL-60, Multiple
Myeloma, MCF-7 and from patients with CLL and CML. We observed ATP production
is obtained mainly by anaerobic glycolysis, and also observed different rates of Pasteur,
ABSTRACTS OF INVITED LECTURES
Turk J Biochem, 2011; 36 (S2)
http://www.TurkJBiochem.com