Tumor-Metabolom

Der Begriff Tumor-Metabolom beschreibt den charakteristischen Stoffwechsel-Phänotyp (= das Metabolom) von Tumorzellen.

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Die Umwandlung von normalen Zellen in Tumorzellen ist mit einschneidenden Veränderungen im Stoffwechsel der Zellen verbunden.

Intensive Stoffwechsel-Charakterisierungen (Metabolom-Analysen) von verschiedenen Tumor-Zelllinien und Tumoren haben ergeben, dass sich während der Tumorentstehung bei bestimmten Stoffwechsel-Parametern immer die gleichen Stoffwechsel-Änderungen einstellen.

Diese Veränderungen im Stoffwechsel sind

• unabhängig von der Stoffwechsellage des Ausgangsgewebes, aus dem sich der jeweilige Tumor entwickelt hat, wie zum Beispiel Leber und Gehirn und
• unabhängig von den molekularen Mechanismen, durch den die Tumorentstehung induziert wurde.

Die charakteristischen Stoffwechsel-Eigenschaften des Tumor-Metaboloms sind:

• hohe Aktivitäten bei den Glycolyse-Enzymen
• die Expression des Pyruvatkinase-Isoenzyms Typ M2, das überwiegend in der dimeren Form (= Tumor M2-PK) vorliegt
• hohe Phosphometabolit-Spiegel
• eine ausgeprägte Kanalisierung der Glucose-Kohlenstoffatome in Syntheseprozesse, wie Nukleinsäure-, Phospholipid- und Aminosäure-Synthese
• eine hohe Pyrimidin- und Purin-de novo-Syntheserate
• eine hohe Fettsäure-de novo-Syntheserate
• ein niedriges (ATP+GTP): (CTP+UTP)-Verhältnis
• eine hohe Glutaminolyse-Kapazität
• die Abgabe von immunsuppressiven Substanzen
• eine ausgeprägte Methionin-Abhängigkeit

Quellen

• Mazurek S, Grimm H, Boschek CB, Vaupel P, Eigenbrodt E: Pyruvate kinase type M2: a crossroad in the tumor metabolome. Brit. J. Nutr. (2002), 87: 23-29. PMID 11895152 (englisch)
• Mazurek S, Eigenbrodt E: The tumor metabolome. Anticancer Res. (2003), 23: 1149-1154. PMID 12820363 (englisch)