E31 Difusión de nutrientes y metabolismo

Tópico

El oxígeno y la glucosa que necesita el tumor viajan desde la vasculatura hasta cada célula tumoral, y esas células tumorales los consumen a medida que los reciben.

Este transporte de oxígeno y glucosa desde la vasculatura, junto con el consumo que hacen de ellos las células tumorales, es lo que explica dos rasgos característicos de los tumores sólidos: por qué tienen regiones hipóxicas y necróticas dentro de su propio volumen, y por qué el efecto Warburg —una forma de producir energía que no depende tanto del oxígeno— se convirtió en una adaptación metabólica prácticamente universal del cáncer.

La física central detrás de este transporte es la ley de difusión de Fick, aplicada a un sustrato como el oxígeno que, a medida que se aleja de los vasos sanguíneos de la vasculatura, se va consumiendo por el camino, de modo que cada vez llega menos oxígeno cuanto mayor es la distancia recorrida desde el vaso.

Esta física determina un radio de difusión del oxígeno, de entre cien y doscientos micrómetros aproximadamente dentro del tejido tumoral, que es la distancia máxima a la que una célula tumoral puede sobrevivir todavía con una oxigenación adecuada.

Más allá de ese radio de difusión del oxígeno, la célula tumoral queda en hipoxia, y esa hipoxia activa un factor que reprograma el metabolismo de la célula, empujándola hacia la glucólisis anaerobia, la misma vía metabólica que sostiene el efecto Warburg. Así, la simple distancia entre una célula tumoral y el vaso sanguíneo más cercano termina decidiendo si esa célula tumoral recibe suficiente oxígeno y glucosa para sobrevivir con normalidad, o si tiene que reprogramar su metabolismo para sobrevivir sin él.

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