Alai

Megfigyelték, hogy mind a rákos szöveti sejtek, mind a normál proliferáló sejtek (NPC-k) rendelkeznek a Warburg-hatással. Célunk itt annak bemutatása, hogy ezt különböző okokból teszik. Ennek érdekében a TCGA-ban 14 ráktípus több mint 7000 rákos és kontrollszövetének transzkriptomikai adatait elemeztük, a GEO-ban pedig öt NPC-típus adatait. Elemzéseinkből kiderül, hogy az NPC-k a Warburg-effektus beindulása előtt nagy mennyiségű, a légzési folyamat során keletkező ATP-t halmoznak fel, hogy az intracelluláris pH-t ∼6,8-ról ∼7,2-re emeljék, és energetikailag felkészüljenek a sejtosztódásra. Amint a sejtciklus elindul, a sejtek az ATP-termeléshez a glikolízisre, majd az ATP-hidrolízisre és a tejsavfelszabadulásra támaszkodnak, hogy fenntartsák a sejtosztódáshoz szükséges emelkedett intracelluláris pH-t, mivel a három folyamat együttesen pH-semleges. A sejtek visszatérnek a normál légzésen alapuló ATP-termeléshez, amint a sejtosztódási fázis véget ér. Ehhez képest a rákos sejtek felülről lefelé haladva ∼7,4-es intracelluláris pH-t érnek el, mivel több savterhelő transzportert felszabályoznak, és a legtöbb savkivonó transzporter a tejsav-exportőrök kivételével represszálódik. A rákos sejtek a folyamatos glikolízist használják ATP-termelésre az intracelluláris tér elsavasításának módjaként, mivel a tejsavkiválasztás szét van választva a glikolízis alapú ATP-termeléstől, és a pH-t a savterhelő transzporterek fokozott expressziója egyensúlyozza. A koexpressziós elemzések arra utalnak, hogy a tejsavszekréciót külső, nem pH-függő jelek szabályozzák. Összességében adataink határozottan arra utalnak, hogy a két sejttípusban a Warburg-effektus nagyon különböző okokból jelentkezik.