Microrregiões metabólicas no carcinoma ductal infiltrativo de mama humana

• Main Author: Bianca Maria Alves dos Santos
• Other Authors: Rui Curi
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 1999
• Subjects: Carcinoma; Enzimas; Metabolismo; Tumor; Enzymes; Metabolism
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9136/tde-14112017-122438/

No presente estudo analisou-se o metabolismo de glicose e glutamina, através da determinação da atividade enzimática, em carcinomas ductais infiltrativos de pacientes sem tratamento. As pacientes estavam na faixa etária entre 32 e 68 anos e cerca de 75% no período pós-menopausa. Os tumores estudados apresentavam graus de diferenciação e tamanho distintos; no entanto, sem metástases distantes. Os seguintes parâmetros foram analisados: a) efeito da insulina sobre o consumo de glicose em fatias tumorais, b) atividades das enzimas da via glicolítica e da glutaminase nas áreas do centro e periferia do tumor, c) parâmetros cinéticos da piruvato quinase purificada. Os resultados foram comparados entre os tumores e a glândula mamária e entre as áreas centrais e periféricas dos próprios tumores. O consumo de glicose mostrou-se maior nos carcinomas, principalmente no centro que na periferia do tumor, mas não foi alterado pela insulina. Não houve relação entre o consumo de glicose e o tamanho dos tumores, nem com o grau histológico. Inversamente, na glândula mamária, a insulina (100 µU/ml) aumentou a captação de glicose. A concentração de lactato produzida, pela incubação das fatias tumorais com glicose, foi significativamente maior nos carcinomas do que na glândula mamária, equivalente ao aumento do fluxo glicolítico. A atividade das enzimas da via glicolítica foi maior nos carcinomas em comparação ao tecido normal. A atividade foi também significativamente diferente tanto na comparação entre as áreas do centro e periferia do tumor, quanto considerando-se o grau de diferenciação dos carcinomas. Nas áreas centrais, as atividades enzimáticas foram mais elevadas, enquanto que considerando-se os graus histológicos, tumores menos diferenciados apresentaram atividades mais elevadas que os de maior grau de diferenciação. Dentre as enzimas reguladoras da glicólise, a piruvato quinase apresentou a maior atividade em comparação à hexoquinase e fosfofrutoquinase-1. Este aumento foi significativamente maior nos carcinomas associados com comprometimento de linfonodos axilares. A piruvato quinase purificada mostrou Km de 0,23 mM para fosfoenolpiruvato e 0,3 mM para ADP. ATP inibiu em 40% a atividade da enzima, enquanto que alanina, fenilalanina e cálcio inibiram em 55%, 84% e 93% a atividade da enzima, respectivamente. A frutose 1,6bifosfato induziu 36% de ativação e reverteu em 100% a inibição causada por fenilalanina, em 87% aquela da alanina e cerca de 56% para ATP, mas não reverteu a inibição por cálcio quando em concentrações saturantes e apenas em 15% em concentrações sub-saturantes. O padrão eletroforético da piruvato quinase diferiu da mama e tumores benignos (fibroadenomas), o que pode representar um marcador de malignidade. A atividade das enzimas citrato sintetase e glicerol-3-fosfato desidrogenase mostrou-se diminuída de acordo com o aumento da atividade glicolítica e relacionou-se diretamente com o grau de diferenciação dos carcinomas. Tumores diferenciados mostraram maior atividade. A atividade da glutaminase foi maior nos carcinomas em comparação à glândula mamária, sendo ainda maior nas áreas do centro do tumor que nas áreas periféricas. O grau de diferenciação também correlacionou-se com a atividade da enzima, mas não foram observadas diferenças significativas quando considerou-se o tamanho tumoral. As diferenças metabólicas observadas podem associar-se ao comportamento clínico heterogêneo entre pacientes com o mesmo tipo de carcinoma. === Glucose and glutamine metabolism of infiltrating ductal carcinomas of untreated patients was studied by determining enzyme activities. The patients were between 32 and 68 years old and about 75% were in post-menopausal period. The tumors have different histological grading and sizes but no distant metastasis. The following parameters were analysed: a) effect of insulin on glucose uptake by tumor slices, b) glycolytic (hexokinase, phosphofructokinase, pyruvate kinase, lactate dehydrogenase) and glutaminolytic (glutaminase) enzyme activities, c) kinetic parameters of purified pyruvate kinase. The results were compared to those of mammary gland and between center and periphery regions of the tumors. Glucose, consumption was higher in the carcinomas, compared to mammary gland, specially in the solid region (center) than in the periphery, but it was not altered by insulin. No correlation was found between glucose consumption rate and the tumor size or differentiation grading. Inversely, in the mammary gland, insulin (100 µU/ml) increasead glucose uptake. Lactate production was significantly higher in the carcinomas than in the mammary gland according to the glycolytic flux. The glycolytic enzyme activities were higher in the carcinoma than in the mammary gland. The enzyme activities were more elevated in the center as compared to peripheric areas of the tumor. In the tumor center, the enzyme activities were highest in the undifferentiated carcinoma. Pyruvate kinase (PK) presented higher activity than phosphofructokinase 1 and hexokinase activities. Purified PK from the tumor presented a reduced Km for phosphoenolpyruvate (0,23 mM) and ADP(O,3 mM). ATP inhibited 40% of the enzyme activity, while alanine, phenilalanine and calcium inhibited it by 55%, 84% and 93%, respectively. Fructose 1,6 bisphosphate enhanced 36% of enzyme activity and reverted by 100% the inhibition caused by phenilalanine, 87% that of alanine and 56% that of ATP, but did not revert the inhibition by Ca+2 when at saturating concentration, having a capacity of reverting only 15% of the inhibition caused by near-saturating concentration of Ca+2. The citrate synthase and α-glycerol phosphate dehydrogenase activities were reduced according to increase in the glycolytic activity and had a direct correlation with the histological grading. Differentiated tumors had higher activities. Glutaminase activity was elevated in carcinomas as compared to mammary gland, being even higher in the central regions of the tumors. The enzyme activity was also higher in the moderate differentiated tumors than that in the differentiated tumors, but no significant differences were observed when the tumor size was considered. There was a relationship between the data and the clinicai heterogeneity of the disease.