Warburg hypothesis

The Warburg hypothesis (/ˈvɑːrbʊərɡ/, [ˈvaːɐ̯bʊʁk]), sometimes known as the Warburg theory of cancer, postulates that the driver of carcinogenesis (cancer formation) is insufficient cellular respiration caused by insult (damage) to mitochondria.^[1] The Warburg effect, on the other hand, describes the observation that cancercells, and many cells grown in vitro, exhibit glucosefermentation even when enough oxygen is present to properly respire.^[2] In other words, instead of fully respiring in the presence of adequate oxygen, cancer cells ferment. The Warburg hypothesis is that the Warburg effect is the root cause of cancer.

The hypothesis was postulated by the Nobel laureate Otto Heinrich Warburg in 1924.^[3] He hypothesized that cancer, malignant growth, and tumor growth are caused by the fact that tumor cells mainly generate energy (as e.g., adenosine triphosphate / ATP) by non-oxidative breakdown of glucose (a process called glycolysis). This is in contrast to healthy cells which mainly generate energy from oxidative breakdown of pyruvate. Pyruvate is an end-product of glycolysis, and is oxidized within the mitochondria. Hence, according to Warburg, carcinogenesis stems from the lowering of mitochondrial respiration. Warburg regarded the fundamental difference between normal and cancerous cells to be the ratio of glycolysis to respiration; this observation is also known as the Warburg effect.

En la teoría de la mutación somática del cáncer, la proliferación maligna es causada por mutaciones y expresión génica alterada, en un proceso llamado transformación maligna , que resulta en un crecimiento celular descontrolado. ^{[ 4 ] [ 5 ]} La diferencia metabólica observada por Warburg adapta las células cancerosas a las condiciones hipóxicas (deficientes en oxígeno) dentro de los tumores sólidos, y resulta en gran medida de las mismas mutaciones en oncogenes y genes supresores de tumores que causan las otras características anormales de las células cancerosas. ^{[ 6 ]} Por lo tanto, el cambio metabólico observado por Warburg no es tanto la causa del cáncer, como él afirmó, sino más bien uno de los efectos característicos de las mutaciones causantes de cáncer.

Warburg articuló su hipótesis en un artículo titulado «La causa principal y la prevención del cáncer», que presentó en una conferencia durante la reunión de los Premios Nobel el 30 de junio de 1966 en Lindau , a orillas del lago de Constanza , Alemania. En este discurso, Warburg presentó evidencia adicional que respaldaba su teoría de que la elevada anaerobiosis observada en las células cancerosas era consecuencia de una respiración dañada o insuficiente. En sus propias palabras: «La causa principal del cáncer es la sustitución de la respiración de oxígeno en las células corporales normales por una fermentación de azúcar». ^{[ 7 ]}

El cuerpo suele eliminar las células dañadas mediante apoptosis , un mecanismo de autodestrucción que involucra a las mitocondrias, pero este mecanismo falla en las células cancerosas donde las mitocondrias están inactivas. La reactivación de las mitocondrias en las células cancerosas reinicia su programa de apoptosis. ^{[ 8 ]}

• Carcinógeno
• Carcinogénesis
• 2-Desoxi-D-glucosa
• ácido pirúvico
• Respiración celular
• Efecto Warburg inverso

• Warburg O (24 de febrero de 1956). "Sobre el origen de las células cancerosas". Science . 123 (3191): 309– 14. Bibcode : 1956Sci...123..309W . doi : 10.1126/science.123.3191.309 . PMID 13298683 .