Lugar del atipismo metabólico en la patología tumoral
Las alteraciones metabólicas son solo una parte de la reconfiguración a gran escala que ocurre en la neoplasia maligna. Junto con los cambios metabólicos, los tumores en desarrollo se caracterizan por trastornos de la microcirculación, alteraciones marcadas de la hemostasia y la supresión de la inmunidad local. Sin embargo, es precisamente el atipismo metabólico el que desempeña un papel clave para garantizar la supervivencia de las células blásticas, proporcionándoles energía para la división continua.
El fenómeno de la «trampa metabólica» y el predominio del anabolismo
El tejido tumoral funciona en el organismo como un parásito implacable. Se produce una captura intensiva de sustratos metabólicos del torrente sanguíneo: carbohidratos (especialmente glucosa), aminoácidos (nitrógeno), lípidos y diversos iones. Este fenómeno ha sido denominado «trampa metabólica».
- Objetivo de la captura: proporcionar a las células en proliferación continua energía y los materiales plásticos necesarios.
- Predominio del anabolismo: en la neoplasia, las reacciones de síntesis superan rígidamente a las reacciones de degradación (catabolismo).
En conjunto, estos cambios aumentan drásticamente la «competitividad» del tumor en la lucha por los nutrientes, agotando los tejidos sanos del organismo y garantizando la supervivencia de la propia neoplasia.
Metabolismo energético y desespecialización bioquímica
Las células malignas pierden la estricta especialización metabólica propia de los tejidos diferenciados normales. Este fenómeno se denomina desespecialización bioquímica.
- Pérdida de enzimas: En las células se detiene o se altera gravemente la síntesis de una serie de enzimas específicas. Un ejemplo clásico de esta alteración es el déficit marcado de glicerofosfato deshidrogenasa.
- Transición a la glucólisis: Debido a las alteraciones enzimáticas, la vía predominante para la resíntesis de ATP pasa a ser la glucólisis anaeróbica (el denominado efecto Warburg).
- Acidosis metabólica: La escisión glucolítica constante de los sustratos conduce inevitablemente a la acumulación de productos ácidos y al desarrollo de una acidosis metabólica pronunciada en el tejido tumoral.
Evasión de la regulación y transición a la autonomía
El tumor escapa al control del organismo, adoptando mecanismos de autoabastecimiento de señales de crecimiento que son primitivos pero extremadamente fiables.
- Disminución de la regulación local: Se rompen los mecanismos de retroalimentación intracelular. Por ejemplo, los productos de las reacciones dejan de causar la inhibición alostérica de las enzimas.
- Evasión del control sistémico: Las células dejan de obedecer las influencias neurogénicas y endocrinas (hormonales). Esto se basa en alteraciones profundas del aparato receptor de la célula y de las vías de señalización post-receptor.
- Estimulación autócrina y paráccrina: El tumor comienza a regular su metabolismo por sí mismo. Utiliza sustancias sintetizadas por la propia célula (mecanismo autócrino) o es controlado por citocinas secretadas por las células vecinas (mecanismo parácrino).
Alteración de las funciones de la célula tumoral
La principal regularidad del atipismo metabólico radica en que las funciones específicas de las células neoplásicas suelen estar disminuidas o cualitativamente alteradas.
La etiología de este fenómeno radica en la anaplasia: una diferenciación insuficiente. La célula blástica se divide activamente, pero simplemente no alcanza el grado de madurez necesario para realizar un trabajo especializado complejo. Los casos de hiperfunción (aumento de la actividad) son mucho menos frecuentes y característicos únicamente de formas específicas, como los tumores hormonalmente activos.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿En qué consiste el efecto Warburg en el metabolismo energético de los tumores?
El efecto Warburg en el metabolismo energético de los tumores es la producción de lactato como consecuencia de la glucólisis incluso en presencia de oxígeno (glucólisis aeróbica). La célula tumoral se caracteriza por el predominio de la resíntesis glucolítica de ATP, lo que conduce a una acidosis metabólica.
En las células tumorales se potencia drásticamente la incorporación de glucosa en las reacciones de glucólisis. Esto está relacionado con el fenómeno de «tumor como trampa de carbohidratos»: el transporte activo de glucosa hacia el interior de la célula y su utilización. Asimismo, se describe el efecto Pasteur negativo: la eliminación de la inhibición de la glucólisis en condiciones aeróbicas; cuyo mecanismo es la disminución de la actividad de la glicerofosfato deshidrogenasa citoplasmática y la activación de la lactato deshidrogenasa, cuyo resultado es la acumulación de ácido láctico (lactato).
En el metabolismo energético de los tumores, la proporción de la respiración tisular está disminuida: esta aporta del 10 al 50% de la resíntesis de ATP, mientras que en condiciones normales es del 80 al 85%. El significado biológico de estos cambios es proporcionar energía para los procesos plásticos intensos de crecimiento y aumentar la resistencia a la hipoxia y a la hipoglucemia.
¿Cómo se altera el metabolismo lipídico en el tejido tumoral?
Las alteraciones del metabolismo lipídico en el tejido tumoral se caracterizan por el fenómeno de «tumor como trampa de lípidos» y están orientadas a intensificar el suministro energético y plástico de las células.
Los cambios principales incluyen:
- un incremento significativo en la utilización de ácidos grasos libres (AGL) y colesterol;
- la activación de la síntesis de estructuras lipídicas celulares;
- la intensificación de los procesos de peroxidación lipídica (POL).
En los tumores también se observa la supresión y/o el agotamiento de los factores de defensa antioxidante. La causa de las alteraciones en el metabolismo lipídico es el aumento de la actividad y/o del contenido de las enzimas del metabolismo de los lípidos en las células tumorales. Clínicamente, estos cambios metabólicos suelen ir acompañados de una inhibición de la aterogénesis en las paredes vasculares de los pacientes oncologicos.
La regla de las «Cuatro A» para recordar la esencia del atipismo: Anabolismo (predomina sobre el catabolismo), Anabolismo glucolítico / glucólisis anaeróbica (fuente principal de ATP), Acidosis (consecuencia de la glucólisis), Autonomía (evasión de la regulación sistémica).
Preguntas de clases y exámenes
¿Por qué se denomina al tumor «trampa metabólica»?
Porque absorbe de forma intensa e incontrolada los sustratos del organismo (aminoácidos, lípidos, carbohidratos, iones), privando a los tejidos sanos. Esto es necesario para proveer a las células blásticas de sustancias plásticas y energía que aseguren su crecimiento acelerado.
¿Cómo cambia el metabolismo energético en la neoplasia?
Las células recurren a la vía glucolítica para la resíntesis de ATP (glucólisis anaeróbica). Esto conduce inevitablemente a la acumulación de productos parcialmente oxidados y al desarrollo de una acidosis metabólica local.
¿Por qué el tumor no responde a las hormonas ni a los impulsos nerviosos?
Debido a la desespecialización bioquímica, las células experimentan cambios sustanciales en su aparato receptor y alteraciones en los mecanismos de señalización post-receptor. Esto las vuelve insensibles a la regulación neurogénica y endocrina sistémica.
¿Conservan las células tumorales sus funciones originales?
Por lo general, sus funciones se encuentran disminuidas o cualitativamente alteradas debido a una diferenciación insuficiente (anaplasia). La hiperfunción es rara, por ejemplo, en los tumores hormonalmente activos.
Qué más repasar sobre el tema
- Trastornos de la microcirculación en las neoplasias
- Trastornos de la hemostasia durante el crecimiento tumoral
- Alteraciones de la inmunidad local en el contexto del desarrollo tumoral
- Mecanismos de estimulación autócrina y parácrina de las células blásticas
- Tumores hormonalmente activos: causas y consecuencias de la hiperfunción
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