В 1924 г. О. Варбургу удалось установить, что обычно, однако не всегда, срезы различных опухолевых тканей продуцируют больше молочной кислоты, чем срезы нормальных. Этот факт наблюдался в анаэробных и аэробных условиях, в то же время дыхание в опухолях количественно не уменьшалось и эффект Пастера (угнетение гликолиза дыханием) не снимался.

О причинах этого явления в опухоли высказывались различные предположения, но полной ясности нет до настоящего времени. Тем не менее в многочисленных исследованиях показано, что опухолевые ткани способны утилизировать и превращать в лактат значительно больше глюкозы, чем нормальные. Это, пожалуй, наиболее характерное свойство опухоли, ставшее отправной точкой для развития многих исследований как фундаментального, так и прикладного характера. Общим итогом явилось доказательство того, что существует прямая зависимость между скоростью роста экспериментальных опухолей, степенью их злокачественности и величиной анаэробного гликолиза. В работах с опухолями человека получены аналогичные результаты, подтвердившие мнение о том, что значительное усиление анаэробного гликолиза является постоянным признаком неопластической трансформации.

Следует отметить, что довольно интенсивный гликолиз, в частности аэробный, имеет место в нормальных тканях и клетках — лимфатических узлах, эмбриональной ткани, слизистой оболочке кишечника, сетчатке глаза, сперматозоидах, гранулоцитах. Но опухолевые клетки утилизируют глюкозу со значительно большей скоростью, даже в аэробных условиях, при этом поглощение кислорода гликолизом подавляется (эффект Кребтри). Неэффективность анаэробного пути для продукции клетками энергии компенсируется увеличением количества и скорости потребления глюкозы, что способствует развитию гипогликемии в организме с опухолью и позволяет характеризовать опухоль как своеобразную «ловушку» глюкозы, что было доказано работами B.C. Шапота.

Феномен, впервые описанный О. Варбургом более 80 лет назад, был подтвержден в экспериментальных и, самое главное, в клинических исследованиях последних лет. Так, необычно высокое усвоение глюкозы клетками солидных опухолей различных локализаций, причем и в аэробных условиях, продемонстрировано в клинике с помощью метода позитронной эмиссионной томографии — ПЭТ (positron emission tomography — PET) с применением 18fluorodeoxyglucose (FDG) в качестве глюкозной метки. Этот метод получил развитие, и в настоящее время интенсивно применяется с диагностическими целями. Примечательно, что при изучении опухолей ряда локализаций он более высокочувствителен, специфичен и точен, чем компьютерная томография или магнитно-резонансное изображение, что позволяет выявлять метастазы в лимфатических узлах и отдаленных органах и более точно определять стадию процесса.

Усиленный аэробный гликолиз представляет собой уникальное явление для опухолей. Он «работает» почти во всех злокачественных новообразованиях, и его активность возрастает с увеличением степени злокачественности опухоли. Работы последних лет пролили дополнительный свет на длившуюся десятилетиями дискуссию о значении отклонения опухолевого метаболизма по направлению к рН-зависимому гликолитическому процессу.

Аэробный гликолиз в опухолевых клетках рассматривается как механизм, который предоставляет им преимущественную защиту от активных форм кислорода, образующихся при интенсивной пролиферации и в экстремально щелочном внеклеточном микроокружении, а также дает возможность опухолевым клеткам проникать в окружающие нормальные ткани в неблагоприятных условиях микроокружения. Это делает аэробный гликолиз важным признаком опухоли независимо от природы ткани, из которой она возникла, или ее генетических особенностей.

- Читать далее "Теория инвазивной опухоли. Роль ацидоза в инвазии опухоли"