Cum reusesc celulele canceroase sa supravietuiasca?

Modificarile implicate in aparitia cancerului afecteaza in special gene care controleaza cresterea, diviziunea, repararea ADN-ului si moartea celulara. Unele modificari genetice pot fi mostenite, dar multe apar in cursul vietii, prin erori produse in timpul diviziunii celulare sau prin expunerea la factori care pot deteriora ADN-ul. Printre acestia se numara fumul de tutun, radiatiile ultraviolete si ionizante si anumite substante chimice. Unele infectii pot contribui, de asemenea, la aparitia anumitor cancere.

O tumora maligna nu inseamna doar celule care se divid repede. Pentru a supravietui, celulele canceroase trebuie sa se adapteze unui mediu dificil, in care pot exista cantitati limitate de oxigen si nutrienti, inflamatie si atacul sistemului imunitar. Ele isi pot modifica metabolismul si modul in care folosesc nutrientii, obtinand astfel resursele necesare pentru crestere si pentru apararea impotriva stresului celular.

Aceasta capacitate de adaptare este importanta si in timpul tratamentului. Chimioterapia, radioterapia si unele terapii tintite sau imunoterapii pot produce diferite forme de stres si deteriorare celulara. Unele celule tumorale sunt distruse, in timp ce altele pot dispune sau pot dezvolta mecanisme care le permit sa supravietuiasca. Rezistenta la tratament este unul dintre motivele pentru care cercetatorii incearca sa identifice vulnerabilitatile metabolice ale cancerului.

In noua cercetare, atentia s-a concentrat asupra cisteinei. Aceasta este un aminoacid folosit de celule pentru producerea proteinelor si pentru mentinerea unor mecanisme importante de protectie impotriva stresului oxidativ. Cisteina participa si la formarea legaturilor disulfidice, care ajuta numeroase proteine sa isi mentina structura tridimensionala si sa functioneze normal.

Celulele folosesc sisteme biochimice atent controlate pentru mentinerea echilibrului dintre formele oxidate si reduse ale diferitelor molecule. Doua enzime importante sunt tioredoxin-reductaza si glutation-reductaza. Acestea participa la reducerea disulfurilor si la mentinerea unui mediu celular capabil sa limiteze efectele oxidantilor si sa repare anumite leziuni.

Pana recent, se considera ca absenta ambelor sisteme ar trebui sa fie incompatibila cu supravietuirea celulara. Cercetatorii au descoperit insa ca celulele mamiferelor dispun de o cale alternativa prin care pot obtine cisteina din cistina. Aceasta flexibilitate metabolica este relevanta pentru cancer deoarece celulele tumorale pot exploata mecanisme normale de protectie pentru a supravietui in conditii de stres.

Manifestarile cancerului variaza foarte mult in functie de organul afectat si stadiul bolii. Printre semnele care pot aparea se numara o formatiune noua, scaderea neintentionata in greutate, oboseala persistenta, sangerari fara o cauza evidenta, modificari persistente ale tranzitului intestinal sau urinar, tuse ori raguseala care nu dispar, dificultati la inghitire sau modificarea unei leziuni cutanate. Aceste simptome sunt frecvent produse de afectiuni non-canceroase, astfel incat prezenta lor nu inseamna automat cancer.

Diagnosticul depinde de localizarea suspectata. Evaluarea poate include examen clinic, analize de laborator, investigatii imagistice si alte teste specifice organului. In numeroase tipuri de cancer, confirmarea diagnosticului necesita biopsie, adica recoltarea si examinarea unei probe de tesut. Dupa confirmare pot fi necesare investigatii suplimentare pentru stadializare, care arata dimensiunea si extinderea bolii si eventuala raspandire la alte organe.

Cancerele pot fi localizate sau se pot extinde in tesuturile din apropiere si, in unele cazuri, la distanta. Procesul prin care celulele canceroase ajung in alte regiuni ale organismului si formeaza noi tumori se numeste metastazare. Comportamentul, evolutia si raspunsul la tratament difera substantial intre tipurile de cancer si chiar intre pacienti cu acelasi tip de tumora.

Cercetarea publicata in Nature Chemical Biology este un studiu experimental de biologie celulara si moleculara, nu un studiu clinic realizat pe pacienti cu cancer. Echipa internationala a investigat modul in care celulele mamiferelor pot continua sa produca cisteina atunci cand doua sisteme majore de reducere a disulfurilor - dependente de tioredoxin-reductaza si glutation-reductaza - nu mai sunt functionale.

Primele indicii au aparut in experimente pe soareci modificati genetic. Celulele hepatice lipsite de ambele sisteme au continuat sa supravietuiasca, desi cunostintele anterioare sugerau ca acest lucru nu ar trebui sa fie posibil. Cercetarile ulterioare au aratat ca celulele dispun de o ruta metabolica alternativa.

In aceasta cale, o legatura carbon-sulf din cistina este rupta printr-un mecanism dependent de piridoxal-fosfat, generandu-se cisteina persulfida, care poate duce apoi la formarea cisteinei utilizabile de celula. Cercetatorii considera ca mecanismul reprezinta un raspuns citoprotector puternic si ar putea functiona in mai multe tipuri de celule de mamifer atunci cand nivelul intracelular al cistinei creste.

Legatura cu oncologia este deocamdata o ipoteza biologica importanta: aceeasi cale care ajuta celulele normale sa reziste oxidantilor si toxinelor ar putea ajuta si unele celule canceroase sa suporte stresul produs de terapiile antitumorale. Daca acest mecanism va putea fi blocat selectiv in tumori, el ar putea deveni in viitor o tinta terapeutica.

Descoperirea nu schimba in prezent tratamentul cancerului. Nu exista un medicament aprobat care sa blocheze aceasta cale cu scopul descris de cercetatori, iar studiul nu demonstreaza ca inhibarea mecanismului imbunatateste supravietuirea pacientilor sau raspunsul la chimioterapie, radioterapie ori imunoterapie.

Importanta cercetarii este aceea ca dezvaluie o vulnerabilitate potentiala a celulelor. In oncologie, intelegerea mecanismelor prin care tumorile isi asigura nutrientii si rezista stresului poate contribui in timp la dezvoltarea unor strategii mai precise. Pentru pacienti, rezultatele trebuie privite ca cercetare fundamentala promitatoare, nu ca o noua terapie deja disponibila.

Noua descoperire nu modifica recomandarile actuale de preventie. Organizatia Mondiala a Sanatatii arata ca o parte importanta a cancerelor poate fi prevenita prin reducerea expunerii la factori de risc cunoscuti si prin aplicarea strategiilor de preventie bazate pe dovezi.

- evitarea consumului de tutun si a expunerii la fumul de tutun;

- mentinerea unei greutati sanatoase si practicarea regulata a activitatii fizice;

- adoptarea unei alimentatii echilibrate, cu fructe si legume;

- evitarea sau reducerea consumului de alcool;

- protectia fata de expunerea excesiva la radiatii ultraviolete;

- vaccinarea impotriva HPV si hepatitei B pentru persoanele pentru care aceasta este recomandata;

- participarea la programele de screening recomandate in functie de varsta, sex si profilul de risc.

Aceste masuri pot reduce riscul general pentru anumite forme de cancer, dar nu ofera protectie absoluta. Cancerul poate aparea si la persoane fara factori de risc evidenti.

Traseul medical depinde de tipul simptomelor si de organul suspectat. Medicul de familie poate reprezenta punctul initial de orientare, poate evalua simptomele generale, recomanda investigatii de baza si emite trimiteri catre specialitatea relevanta. El nu stabileste insa singur diagnosticul oncologic definitiv si nu inlocuieste specialistul dupa aparitia unei suspiciuni de cancer.

Specialitatea implicata initial poate fi gastroenterologia, pneumologia, ginecologia, urologia, dermatologia, hematologia, endocrinologia, ORL sau alta ramura, in functie de localizarea suspectata. Dupa identificarea unei leziuni posibil maligne, oncologia medicala, chirurgia oncologica, hematologia, radioterapia si anatomia patologica pot deveni componente importante ale evaluarii si managementului.

Investigatiile utilizate pentru ridicarea sau clarificarea suspiciunii pot include analize de laborator, ecografie, radiografie, mamografie, CT, RMN, endoscopie sau alte teste specifice. Confirmarea multor tumori necesita biopsie si examen anatomopatologic. Dupa diagnostic, investigatiile suplimentare permit stabilirea extinderii bolii si a caracteristicilor relevante pentru management.

O suspiciune oncologica merita evaluata intr-un serviciu cu experienta in tipul respectiv de cancer, mai ales atunci cand sunt necesare investigatii complexe sau colaborarea mai multor specialitati. Specialistul devine actorul principal in stabilirea diagnosticului, stadializare si monitorizare, iar deciziile pot necesita participarea unei echipe multidisciplinare.

Pacientii pot accesa specialisti prin ambulatoriile spitalelor publice, unitati oncologice, clinici private si centre specializate. Dupa confirmarea diagnosticului, urmarirea trebuie realizata conform planului stabilit de echipa de specialitate, nu exclusiv prin medicina de familie.

Este recomandata evaluarea medicala atunci cand apar modificari neobisnuite care persista sau se agraveaza: o formatiune noua, sangerari inexplicabile, scadere neintentionata in greutate, oboseala marcata persistenta, schimbari ale tranzitului intestinal sau urinar, dificultati la inghitire, tuse persistenta sau modificarea unei alunite ori leziuni cutanate. Aceste manifestari au numeroase cauze posibile si nu trebuie interpretate automat ca semne de cancer.

1. Ce este cisteina? Cisteina este un aminoacid utilizat de celule pentru producerea proteinelor si pentru diferite mecanisme de protectie si functionare celulara.
2. Descoperirea reprezinta un nou tratament pentru cancer? Nu. Este o descoperire de cercetare fundamentala care identifica o posibila tinta pentru viitoare studii.
3. De ce este importanta aceasta cale pentru celulele canceroase? Cercetatorii suspecteaza ca ar putea ajuta unele celule tumorale sa supravietuiasca stresului, inclusiv celui produs de terapiile oncologice, dar relevanta clinica trebuie demonstrata.
4. Studiul a fost realizat pe pacienti? Nu. Cercetarea a investigat mecanisme moleculare folosind modele experimentale, inclusiv celule si soareci modificati genetic.
5. Blocarea cisteinei ar putea trata cancerul? Studiul nu sustine o asemenea concluzie. Cisteina este importanta si pentru celulele normale, iar orice strategie terapeutica ar trebui sa fie selectiva si riguros testata.
6. Pot alimentatia sau suplimentele cu cisteina influenta acest mecanism? Cercetarea nu ofera dovezi care sa justifice modificarea alimentatiei sau administrarea ori evitarea suplimentelor pentru a influenta evolutia cancerului.
7. De ce conteaza descoperirile de acest tip daca nu exista inca un tratament? Intelegerea modului in care celulele canceroase supravietuiesc poate identifica vulnerabilitati biologice care, dupa cercetari suplimentare, ar putea deveni tinte pentru terapii viitoare.

Surse si Referinte

1. Scientists discover an "impossible" cellular survival pathway that could help fight cancer - ScienceDaily

1. Cystine C-S bond cleavage fuels cysteine production under disulfide reductase deficiency - Nature Chemical Biology

1. Cancer - World Health Organization

1. What Is Cancer? - National Cancer Institute

1. How Cancer Is Diagnosed - National Cancer Institute