Wie is
Otto Heinrich Warburg 1883 ~ 1970
Duitse fysioloog. Hij studeerde af aan de Universiteit van Berlijn en Heidelberg. Professor aan de universiteit van Berlijn, en onderzoeksdirecteur bij het Kaiser Wilhelm Physiology Research Center (1931 ~ 1970).
Warburg onderzocht het metabolisme van tumoren en de ademhaling van cellen, in het bijzonder kankercellen, en ontving in 1931 de Nobelprijs voor de Fysiologie voor zijn ontdekking van de aard en het werkingsmechanisme van het ademhalingsenzym.
“Kanker heeft, boven alle andere ziekten, talloze secundaire oorzaken. Maar zelfs voor kanker is er maar één hoofdoorzaak. In enkele woorden samengevat: de belangrijkste oorzaak van kanker is de vervanging van de ademhaling van zuurstof in normale lichaamscellen door een fermentatie van suiker. "
: Kanker moet worden geïnterpreteerd als een mitochondriale disfunctie. - Otto H. Warburg
Kanker is een stofwisselingsziekte.
Het "Warburg-effect" is een belangrijke inhoud die de metabolische processen van kankercellen beschrijft die anders zijn dan normale cellen.
Het menselijk lichaam gebruikt een basisenergiebron genaamd ATP (adenosinetrifosfaat) om lichamelijke activiteit uit te voeren. Deze ATP zijn stoffen die worden afgebroken door metabolische processen door koolhydraten, vetten, enz.
De reden dat we zuurstof nodig hebben, is om ATP te genereren. Normale cellen produceren 95% van ATP via metabolische processen die mitochondriale oxidatieve fosforylering worden genoemd. De overige 5% wordt gemaakt via een fosfaat-creatinesysteem (ATP-PCr-systeem) of glycolyse dat veel melkzuur produceert.
Kankercellen produceren daarentegen meer dan 50% van de ATP die nodig is via glycolyse. Ondanks de aanwezigheid van zuurstof, gebruikmakend van de glycolyse om een grote hoeveelheid ATP te produceren, is het het Warburg-effect dat in 1924 door Dr. Warburg werd ontdekt.
Dr. Warburg beweerde dat de mitochondriale stam de oorzaak is van het Warburg-effect, dat kanker veroorzaakt.
Prof. Peter L. Pedersen
Na Dr. Warburg, sinds theorieën die zoeken naar de oorzaken van kanker door genvariatie de hoofdstroom zijn van kankeronderzoek, is de theorie van het kankermetabolisme in een marginale groep terechtgekomen.
In 1960 waren er weer onderzoekers die geïnteresseerd waren in de studie van Warburg. Een van de vooraanstaande geleerden is Peter L. Pedersen, een leerling van de grote biochemicus Albert Lehninger Ph.D. Hij heeft van 1968 tot heden onderzoek gedaan naar het cellulaire energiemetabolisme aan de Johns Hopkins University Medical School.
Het onderzoeksteam van Pedersen heeft verschillende werkingsmechanismen geïdentificeerd in de metabolische processen van kanker.
In het bijzonder identificeerden ze dat Hexokinase 2 (HK2) een belangrijke rol speelt in het Warburg-effect en dat HK2 een zeer nauwe relatie heeft met het VDAC-eiwit (Voltage Dependent Anion Channel) in het mitochondriale buitenmembraan.
Verschil tussen normaal en kankercel-energiemetabolisme
De volgende afbeelding toont het energiemetabolisme van normale cellen en kankercellen.
Terwijl normale cellen 95% van de totale ATP aanmaken met behulp van zuurstof in de mitochondriën, zoals de afbeelding rechtsonder, maken kankercellen ongeveer 60 procent van ATP aan via de glycolyse, die een grote hoeveelheid melkzuur aanmaakt.
Belangrijkste ontdekkingen over het metabolisme van kankercellen
De volgende afbeelding is een stroomschema dat de metabolische processen van glycolyse laat zien.
Vanaf de eerste fase is Hexokinase betrokken als een enzym waarbij de glucose via pyruvaat wordt omgezet in lactaat.
HK2 heeft ook een nauwe associatie met een eiwit, genaamd "VDAC", in het buitenste mitochondriale membraan.
(VDAC = spanningsafhankelijk anionkanaal)
Ref: Nakashima, Mangan, Colombini en Pedersen Biochemistry, 1986
HK2 voorkomt apoptose van kankercellen door de reactie van de VDAC met Bax, Bad, BCL-XL, enz. Te verstoren.
Het maakt de kankercellen onsterfelijk, in tegenstelling tot normale cellen.
De volgende afbeelding toont een supercomplex met een VDAC geassocieerd met ATP Synthasome, dat ATP produceert in de mitochondriën.
Voor kankercellen kun je zien dat de HK2 gecombineerd is in nauw contact met de VDAC.
Normale mitochondriën
Cancer Mitochondria
HK2 blokkeert de normale functie van VDAC voor het opwekken van apoptose.
Belangrijkste ontdekkingen over het metabolisme van kankercellen
Het volgende is een samenvatting van de rol van HK2 in kankercellen
Verlaagt de productremming door G-6-P.
Verhoogt de toegang tot substraat, ATP.
Genereert grote hoeveelheden G-6-P, een voorloper voor alle celbouwstenen.
Onderdrukt apoptose en vergemakkelijkt celimmortalisatie.
Onderdrukt de ontsteking.
Daarom maken we ons zorgen over de behandeling van kanker gericht op HK2.
Behandeling van kanker
Standaard therapie
