Nádory a přeprogramování energetického metabolismu

Bc. Iveta Pacáčková

Bachelor's thesis

Tumors and reprogramming energy metabolism

Abstract:

Nádorové buňky přeprogramovávají svůj metabolismus, aby uspokojili své zvýšené nároky na syntézu makromolekul a produkci ATP, které jsou potřebné pro pokračování karcinogeneze. V aerobním prostředí zdravé buňky získávají energii přeměnou glukózy na pyruvát prostřednictvím glykolýzy a následně oxidativní fosforylací v mitochondriích. Nádorové buňky získávají energii preferenčně z glykolýzy. Krebsův cyklus využívají minimálně. A to i za přítomnosti kyslíku. Pozměněný metabolismus nádorových buněk se netýká pouze glukolýzy, ale také Krebsova cyklu, pentózového cyklu a metabolismu mastných kyselin. Přeprogramování metabolismu je zapříčiněné nejen onkogeny a ztrátou nádorových supresorových genů, ale také negenetickými faktory, jako je např. mikroprostředí tumoru. V této práci je věnována pozornost metabolismu glukózy, glutaminu a mastných kyselin u nádorových buněk v porovnání se zdravými buňkami. V další části jsou popsány nejvýznamnější faktory stojící za změnou metabolismu. Poslední část je věnována využití poznatků o pozměněném metabolismu v léčbě nádorů.

Abstract:

Cancer cells rewire their metabolism to satisfy the higher demands for synthesis of macromolecules and the ATP production, which is necessary to continue in carcinogenesis. Under aerobic conditions the normal cells generate energy by converting glucose to pyruvate via glycolysis and then by oxidative phosphorylation in mitochondria. Cancer cells preferentially generate energy by glycolysis. They almost do not use the Krebs cycle. Even under the aerobic conditions. The altered metabolism of cancer cells does not only concern glycolysis, but also the Krebs cycle, the pentose phosphate pathway and the fatty acid metabolism. The metabolic alternation is not only caused by oncogenes and the loss of tumor suppressor genes, but also by nongenetics factors such as the tumor microenvironment. The first part of the thesis is focused on the metabolisms of glucose, glutamine and fatty acids in tumor cells in comparison to normal cells. The next chapter is focused on the significant factors that stand behind the metabolic alterations. The last part is focused on the use of knowledge of the metabolic alterations in cancer therapy.

Keywords

metabolismus nádoru, aerobní glykolýza, Warburgův efekt, glutaminolýza, Krebsův cyklus, pentózofosfátový cyklus, syntáza mastných kyselin, signální dráha, tumor metabolism, aerobic glycolysis, Warburg effect, glutaminolysis, Krebs cycle, pentose phosphate pathway, fatty acid synthase, signaling pathway

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 5. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 12. 6. 2017
• Supervisor: prof. RNDr. Jana Šmardová, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Experimental Biology / Molecular Biology and Genetics