METABOLISMO DA GLUTAMINA NA CÉLULA TUMORAL

Abstract

RESUMO Neoplasias são doenças com alterações no DNA, provocadas por diversos eventos.Sua origem é monoclonal e com desenvolvimento e instabilidade gênica, novos clones surgem. Os atributos neoplásicos (cariótipo, invasibilidade, suscetibilidade a anti-neoplásicos, ritmo de crescimento, suscetibilidade hormonal, capacidade metastática) são heterogêneos, exigindo fluxo energético alto, macromoléculas e nitrogênio. Assim, as vias metabólicas nessas células garantem-lhes precursores para a síntese de lipídeos estruturais e reguladores, DNA e RNA. Célula tumoral usa qualquer substrato como fonte energética: glicose, lipídeos, corpos cetônicos e aminoácidos, competindo com o hospedeiro pela glicose. Glutamina e alanina são dois transportadores de nitrogênio e esqueleto carbônico entre os diferentes tecidos.O íon amônio é extremamente tóxico às células devendo ser carreadas por aminoácido.Portanto, a glutamina torna-se a principal fonte de nitrogênio das células tumorais, acarretando profundas mudanças no metabolismo do hospedeiro pelas crescentes necessidades de glutamina pelas células. Glicólise e glutaminólise não são essenciais a neoplasias, são antes oportunidades estratégicas favoráveis á sobrevivência e proliferação em circunstâncias de carência de nutrientes e oxigênio. Nas células tumorais ocorre a expressão de glutaminase P-dependente mitocondrial e de malato-NAD(P)-dependente descaboxilase mitocondrial,enzimas que oxidam piruvato e acetil CoA. Conversão de glutamina à lactato, é chamada glutaminólise e tem a função de produzir energia, glutamato,citrato e aspartato.A concentração da glutamina é inversamente proporcional ao crescimento da neoplasia, com aumento da glutaminase e diminuição, prescindível nos tumores, da glutamina sintetase. O estudo das vias metabólicas das células tumorais oferece subsídios ao combate às neoplasias. Como os tumores também sintetizam menos aminoácidos que as células normais e (necessitam receber suplementos em aminoácidos do fluido extracelular e carbono,) tornam-se vulneráveis aos bloqueadores de transporte de aminoácidos sendo esta uma base de terapia contra o câncer.ABSTRACT Neoplasms are illnesses with alterations in the DNA, caused by various events. Their origin is monoclonal and, after development and genic instability, new clones appear. Neoplasic attributes (cariotype, invasiveness, antineoplasic susceptibility, growth rate, hormonal susceptibility, metastatic capability) are heterogeneous, demanding high-energy flow, macromolecules and nitrogen. Thus the metabolic ways in these cells give them the premises for the synthesis of structural and regulating lipides, DNA and RNA. A tumorous cell uses any substratum as an energy source: glucose, lipids, cetonic bodies and amino acids, competing with the host for glucose. Glutamine and alanine are two nitrogen and carbon framework carriers in various tissues. Ammonium ion is extremely toxic to cells, having to be carried by amino acid. Therefore glutamine results to be the main nitrogen source for tumorous cells, causing deep changes in the metabolism of the host, through an increasing need of glutamine by the cells. Glycolysis and glutaminolysis are not essential to neoplasms, they are primarily strategic opportunities of survival and proliferation under circumstances of lack of nutrients and oxygen. In tumorous cells the expression of mitochondrial P-dependent glutaminase and mitochondrial Pdependent malato-NAD decaboxylase, enzymes which oxidate pyruvate and acetyl CoA, occurs. Conversion of glutamine into lactate is called glutaminolysis; its function is to produce energy, glutamate, citrate and aspartate. The glutamine concentration is inversely proportional to the neoplasm growth, with an increase of glutaminase and a decrease, dispensable in tumours, of glutamine synthetase. The study of the metabolic ways of tumorous cells provides a support in the struggle against neoplasms. Since tumours also synthesize less amino acids than normal cells (they need to receive supplementary amino acids from the extracellular fluid and carbon) they become vulnerable to a blockage of amino acid carriers, this being the base of a therapy against cancer.