Extracto
Fondo
En contraste con las células normales, la mayoría de las células cancerosas dependen de la glicolisis aerobia para la producción de energía en forma de trifosfato de adenosina (ATP) sin pasar por la fosforilación oxidativa mitocondrial. Además, en comparación con las células normales, las células cancerosas exhiben un mayor consumo de glucosa con una mayor producción de lactato. Una vez más, la mayor tasa de glucólisis proporciona los precursores intermedios glicolíticas necesarias para el ADN, proteínas y la síntesis de lípidos para mantener una alta proliferación activa de las células tumorales. En este escenario, enfoque basado en la teoría de control clásica puede ser útil para explorar la dinámica alterados de las células cancerosas. Desde la dinámica de las células cancerosas es diferente de la de las células normales, la comprensión de su dinámica puede conducir al desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas.
Método
Hemos desarrollado un modelo basado en el estado ecuaciones de espacio de la teoría de control clásica, junto con una técnica de reducción de fin de imitar el comportamiento dinámico real de la vía de mamífero metabólicas centrales de carbono (CCM) en células normales. Aquí, hemos modificado Michaelis Menten ecuación cinética para incorporar mecanismo de retroalimentación, junto con las perturbaciones y las conversaciones cruzadas relacionadas con una vía metabólica. Además, hemos perturbado el modelo propuesto para reducir la fosforilación oxidativa mitocondrial. Después de ello, hemos conectado controlador proporcional-integral (PI) (s) con el modelo para el ajuste que se comporte como la vía de MCP de una célula cancerosa. Esta metodología permite a uno realizar un seguimiento de la dinámica alterados mediadas por diferentes enzimas.
Resultados y Discusión
El modelo propuesto con éxito imita todas las dinámicas probables de la vía CCM en las células normales. Por otra parte, los resultados experimentales demuestran que en las células cancerosas, una coordinación entre enzimas que catalizan la vía de las pentosas fosfato y enzimas glicolíticas intermedios a lo largo con la conmutación de la piruvato quinasa (M2) isoforma juega un papel importante para mantener su dinámica alterados
Visto.: Paul D, Dasgupta a, de RK (2015) Exploración de la Dinámica alterados de mamíferos Carbon central metabólico Camino en las células del cáncer: un enfoque teórico de control clásico. PLoS ONE 10 (9): e0137728. doi: 10.1371 /journal.pone.0137728
Editor: Pankaj K. Singh, Universidad de Nebraska Medical Center, Estados Unidos