Alai

È stato osservato che sia le cellule di tessuto canceroso che le cellule proliferanti normali (NPC) hanno l’effetto Warburg. Il nostro obiettivo qui è dimostrare che lo fanno per ragioni diverse. Per realizzare questo, abbiamo analizzato i dati trascrittomici di oltre 7000 tessuti di cancro e di controllo di 14 tipi di cancro in TCGA e i dati di cinque tipi di NPC in GEO. Le nostre analisi rivelano che le NPC accumulano grandi quantità di ATP prodotte dal processo di respirazione prima di iniziare l’effetto Warburg, per aumentare il pH intracellulare da ∼6.8 a ∼7.2 e per prepararsi energicamente alla divisione cellulare. Una volta iniziato il ciclo cellulare, le cellule iniziano a fare affidamento sulla glicolisi per la generazione di ATP seguita dall’idrolisi dell’ATP e dal rilascio di acido lattico, per mantenere l’elevato pH intracellulare necessario alla divisione cellulare, poiché insieme i tre processi sono a pH neutro. Le cellule tornano alla normale produzione di ATP basata sulla respirazione una volta terminata la fase di divisione cellulare. In confronto, le cellule tumorali hanno raggiunto il loro pH intracellulare a ∼7,4 dall’alto verso il basso, poiché i trasportatori multipli che caricano gli acidi sono up-regolati e la maggior parte di quelli che estraggono gli acidi, tranne gli esportatori di acido lattico, sono repressi. Le cellule tumorali usano la glicolisi continua per la produzione di ATP come modo per acidificare lo spazio intracellulare poiché la secrezione di acido lattico è disaccoppiata dalla generazione di ATP basata sulla glicolisi ed è bilanciata dal pH dall’aumento delle espressioni dei trasportatori di carico acido. Le analisi di co-espressione suggeriscono che la secrezione di acido lattico è regolata da segnali esterni non legati al pH. Nel complesso, i nostri dati suggeriscono fortemente che i due tipi di cellule hanno l’effetto Warburg per ragioni molto diverse.