Причините и процесите на онкогенезата все още не са изяснени достатъчно добре от науката, въпреки това се забелязва напредък в разбирането за метаболизма на раковите клетки.

 

Туморите препрограмират пътищата на придобиване на хранителни вещества и метаболизма си, за да отговорят на биоенергийните и биосинтетичните изисквания на злокачествените клетки. Метаболизмът на раковите клетки е променен в сравнение с този на нормалните клетки и тези изменения поддържат развитието на злокачествения процес. Тези препрограмирани механизми се приемат за отличителни белези на неопластичните процеси. Разучаването на тези механизми постепенно подпомага разработването на нови стратегии за лечението на рак при човека.



Ракът е заболяване, което силно свързано с възникването на генетични мутации. Промените в клетката, които влияят върху злокачествения процес, включват мутации в онкогените, туморно-супресорните гени (които потискат безконтролното клетъчно делене) и гените, регулиращи апоптозата (клетъчната смърт).


Онкогените представляват гени, които са способни при определени условия да предизвикат превръщането на нормалните клетки в туморни. Oбикновено това са мутации на нормални гени, или са изявени в прекомерна степен при туморните клетки. Онкогените блокират нормалните гени, които карат клетката да загине (апоптоза). Така клетката не умира, а започва да се дели безконтролно. Повечето онкогени се нуждаят от външен стимул, за да се проявят. Такива стимули могат да бъдат вирусни инфекции, мутации в друг ген, канцерогенни вещества и др.


В туморните клетки, гликолизата е силно повишена, за да задоволи високите енергийни изисквания на тези клетки. Гликолизата представлява разграждане на глюкозата, при което се печели енергия (под формата на АТФ – аденозинтрифосфат - химично макроергично съединение, което съдържа богати на енергия връзки), която може да се използва от организма.

 

Гликолизата е катаболитна (на разграждане) поредица от реакции, при която от една молекула глюкоза се получават две молекули пирува̀т в аеробни условия (с кислород) или лактат (млечна киселина) или алкохол в анаеробни (без кислород). Гликолизата е процес, протичащ в цитоплазмата на клетките. Глюкозните въглероди са основните градивни елементи в биосинтезата на мастните киселини и нуклеотидите.


Глутаминолизата също се увеличава, за да се задоволи генерирането на НАДФ+ (никотинамид-аденин-динуклеотид-фосфат – коензим, учстващ в множество анаболитни и катаболитни процеси в клетката).


Характерна черта на туморната микросреда е ацидозата, която се дължи на локалното увеличаване на производството на млечна киселина от туморните клетки. Това явление се приписва на въглеродите от глутамина и глюкозата, които се използват за производството на млечна киселина. Лактатната ацидоза (която се получава в резултат на натрупване на млечна киселина в тъканите на тялото) също насочва метаболитното препрограмиране на туморните клетки.


Ролята на митохондриите (двумембранни клетъчни органели в еукариотните клетки, които имат основна функция да извършват клетъчното дишане, при което се отделя голямо количество аденозин-3-фосфат) е важна в подпомагането на метаболизма на туморните клетки. 3181