Tumor-Metabolom

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

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

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

• metabolic database (englisch)