ಈ ಬ್ಲಾಗ್ ಪೋಸ್ಟ್ನಲ್ಲಿ, ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಏಕೆ ಬಯಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಾವು ನೋಡೋಣ ಮತ್ತು ವಾರ್ಬರ್ಗ್ ಪರಿಣಾಮವು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಜನಕಕ್ಕೆ ಕಾರಣವೇ ಅಥವಾ ಆನುವಂಶಿಕ ರೂಪಾಂತರಗಳ ಪರಿಣಾಮವೇ ಎಂಬುದರ ಕುರಿತು ಆಧುನಿಕ ಜೀವ ವಿಜ್ಞಾನದ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಗಳನ್ನು ನಾವು ಚರ್ಚಿಸುತ್ತೇವೆ.
ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳ ಚಯಾಪಚಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯ ಕೋಶಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿವೆ ಎಂದು ತಿಳಿದುಬಂದಿದೆ. ಒಟ್ಟೊ ಬಾರ್ಬರ್ಗ್ ಅವರ 'ಬಾರ್ಬರ್ಗ್ ಪರಿಣಾಮ'ದ ಪ್ರಕಾರ, ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳು ಗ್ಲೈಕೋಲಿಸಿಸ್ ಅನ್ನು ತಮ್ಮ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಶಕ್ತಿ ಸಂಪಾದನಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವಾಗಿ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಇತರ ಪ್ರಮುಖ ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನಾ ವಿಧಾನವಾದ ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಫಾಸ್ಫೊರಿಲೇಷನ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸುತ್ತವೆ. ಜೀವಕೋಶಗಳು ಪೋಷಕಾಂಶಗಳಿಂದ ದೊಡ್ಡ ಅಣುಗಳನ್ನು ಸಣ್ಣ ಅಣುಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸುವ ಮೂಲಕ ATP ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ, ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕ್ಯಾಟಬಾಲಿಸಮ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಜೀವಕೋಶಗಳು ATP ಯಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಅಣುಗಳ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಜೀವಕೋಶಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಮತ್ತು ವಿಭಜನೆಗಾಗಿ ಸಣ್ಣ ಅಣುಗಳಿಂದ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಿಕ್ ಆಮ್ಲಗಳಂತಹ ಸ್ಥೂಲ ಅಣುಗಳನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸುತ್ತವೆ, ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅನಾಬೊಲಿಸಮ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಕ್ಯಾಟಬಾಲಿಸಮ್ ಮೂಲಕ ATP ಉತ್ಪಾದಿಸಲು, ಜೀವಕೋಶಗಳು ಪೋಷಕಾಂಶಗಳನ್ನು ಜೀವಕೋಶಕ್ಕೆ ಸಾಗಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಗ್ಲೂಕೋಸ್, ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಪೋಷಕಾಂಶವನ್ನು ಜೀವಕೋಶಕ್ಕೆ ಸಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಗ್ಲೈಕೋಲಿಸಿಸ್ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಫಾಸ್ಫೊರಿಲೇಷನ್ ಮೂಲಕ ಸಣ್ಣ ಅಣುಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ, ಗ್ಲೂಕೋಸ್ನ ಒಂದು ಅಣುವಿನಲ್ಲಿನ ಎಲ್ಲಾ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ATP ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಿದರೆ, 36 ಅಥವಾ 38 ATP ಗಳು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ. ಈ ಎರಡು ATP ಗಳು ಸೈಟೋಪ್ಲಾಸಂನಲ್ಲಿ ಗ್ಲೈಕೋಲಿಸಿಸ್ ಮೂಲಕ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಉಳಿದವುಗಳು ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಫಾಸ್ಫೊರಿಲೇಷನ್ ಮೂಲಕ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಮೈಟೊಕಾಂಡ್ರಿಯಾದಲ್ಲಿ.
ಗ್ಲೈಕೋಲಿಸಿಸ್ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಫಾಸ್ಫೊರಿಲೇಷನ್ ಅವು ನಡೆಯುವ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಅವುಗಳಿಗೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಗ್ಲೈಕೋಲಿಸಿಸ್ಗೆ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಅಗತ್ಯವಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಫಾಸ್ಫೊರಿಲೇಷನ್ ಅಗತ್ಯವಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಜೀವಕೋಶದಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಕೊರತೆಯಿದ್ದರೆ, ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಫಾಸ್ಫೊರಿಲೇಷನ್ ನಡೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಗ್ಲೈಕೋಲಿಸಿಸ್ ಮಾತ್ರ ನಡೆಯಬಹುದು, ಇದು ಲ್ಯಾಕ್ಟಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಹುದುಗುವಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಗ್ಲೈಕೋಲಿಸಿಸ್ನ ಅಂತಿಮ ಉತ್ಪನ್ನವಾದ ಪೈರುವೇಟ್ ಲ್ಯಾಕ್ಟಿಕ್ ಆಮ್ಲವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಹೃದಯರಕ್ತನಾಳದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ತೀವ್ರವಾದ ವ್ಯಾಯಾಮವನ್ನು ಮಾಡುವಾಗ ಸ್ನಾಯು ಕೋಶಗಳಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಲ್ಯಾಕ್ಟಿಕ್ ಆಮ್ಲವು ಸ್ನಾಯುಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಲು ಕಾರಣವಾಗುವ ಅದೇ ತತ್ವ ಇದು. ಗ್ಲೈಕೋಲಿಸಿಸ್ಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಸಹಕಿಣ್ವ NAD⁺ ಅನ್ನು ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಲು ಲ್ಯಾಕ್ಟಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಹುದುಗುವಿಕೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಅತ್ಯಗತ್ಯ, ಏಕೆಂದರೆ NAD⁺ ನಿಂದ ಗ್ಲೈಕೋಲಿಸಿಸ್ನ ಮತ್ತೊಂದು ಉತ್ಪನ್ನವಾದ NADH ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ.
ಗ್ಲೈಕೋಲಿಸಿಸ್ ಒಂದು ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ಅನ್ನು ಎರಡು ಪೈರುವೇಟ್ಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸಿದಾಗ, ಎರಡು NADH ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಫಾಸ್ಫೊರಿಲೇಷನ್ ಮೂಲಕ NADH ನ ಪ್ರತಿ ಅಣುವಿಗೆ ಸುಮಾರು ಮೂರು ATP ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಲ್ಯಾಕ್ಟಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಹುದುಗುವಿಕೆ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ, NADH ನ ನಷ್ಟವು NAD⁺ ನ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯುತ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಮರಳುತ್ತದೆ.
ವಾರ್ಬರ್ಗ್ ಪರಿಣಾಮವು "ಏರೋಬಿಕ್ ಗ್ಲೈಕೋಲಿಸಿಸ್" ಅನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾದ ಚಯಾಪಚಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಆಮ್ಲಜನಕ-ಸಮೃದ್ಧ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಫಾಸ್ಫೊರಿಲೇಷನ್ಗಿಂತ ಗ್ಲೈಕೋಲಿಸಿಸ್ಗೆ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ. ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳು ಹೆಚ್ಚು ವೇಗವಾಗಿ ವಿಭಜನೆಯಾಗುವ ಮಾರಕ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳಾಗಿ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಫಾಸ್ಫೊರಿಲೇಷನ್ ಮೇಲಿನ ಅವುಗಳ ಅವಲಂಬನೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಗ್ಲೈಕೋಲಿಸಿಸ್ನ ಮೇಲಿನ ಅವುಗಳ ಅವಲಂಬನೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಔಷಧ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯಂತಹ ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಫಾಸ್ಫೊರಿಲೇಷನ್ ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿದಾಗ, ಗ್ಲೈಕೋಲಿಸಿಸ್ ಮೇಲಿನ ಅವಲಂಬನೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಫಾಸ್ಫೊರಿಲೇಷನ್ ಮೇಲಿನ ಅವಲಂಬನೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಏರೋಬಿಕ್ ಗ್ಲೈಕೋಲಿಸಿಸ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳು ತಮ್ಮ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಗ್ಲೂಕೋಸ್ನ ಪ್ರತಿ ಅಣುವಿಗೆ ಕೇವಲ ಎರಡು ATP ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಅಸಮರ್ಥ ಗ್ಲೈಕೋಲಿಸಿಸ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅವು ಸಾಮಾನ್ಯ ಕೋಶಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ಅನ್ನು ಕೋಶಕ್ಕೆ ಸಾಗಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಲ್ಯಾಕ್ಟಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಬಹಳವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.
ವಾರ್ಬರ್ಗ್ ಪರಿಣಾಮದ ಕಾರಣಕ್ಕೆ ಮೂರು ವಿವರಣೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮೊದಲ ವಿವರಣೆಯೆಂದರೆ, ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳ ತ್ವರಿತ ಬೆಳವಣಿಗೆಯಿಂದಾಗಿ, ಅವು ಗ್ಲೈಕೋಲಿಸಿಸ್ ಮೂಲಕ ಜೀವಕೋಶದ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಮಾಲಿಕ್ಯೂಲ್ಗಳನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಅನಾಬೊಲಿಸಮ್ನ ಮಧ್ಯಂತರ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಬಳಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಗ್ಲೈಕೋಲಿಸಿಸ್ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಮನ ಹರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡನೆಯ ವಿವರಣೆಯೆಂದರೆ, ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳು ವಿಭಜನೆಯಾಗಿ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಅಂಗಾಂಶದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿದಾಗ, ದೇಹದ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಪೂರೈಕೆಯು ಅಂಗಾಂಶದೊಳಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಆಳವಾಗಿ ತಲುಪಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳು ಆಮ್ಲಜನಕ-ಕಳಪೆ ವಾತಾವರಣಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳಲು ವಿಕಸನಗೊಂಡಿವೆ. ಮೂರನೆಯ ವಿವರಣೆಯೆಂದರೆ, ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳು ಮೈಟೊಕಾಂಡ್ರಿಯದ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸುವ ಮೂಲಕ ತಮ್ಮದೇ ಆದ ಸಾವನ್ನು ತಡೆಯಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತವೆ, ಮೈಟೊಕಾಂಡ್ರಿಯದಿಂದ ಪ್ರಚೋದಿಸಬಹುದಾದ ಜೀವಕೋಶದ ಆತ್ಮಹತ್ಯಾ ಕಾರ್ಯಕ್ರಮವನ್ನು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸುವುದನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ.
ಚಯಾಪಚಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿನ ಈ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಕಾರ್ಸಿನೋಜೆನೆಸಿಸ್ಗೆ ಕಾರಣವೆಂದು ಬಾರ್ಬರ್ಗ್ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಿದರು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇತ್ತೀಚಿನ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಕಾರ್ಸಿನೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ನಿಗ್ರಹಕ ಜೀನ್ಗಳಲ್ಲಿನ ಆಂಕೊಜೀನ್ಗಳು ಮತ್ತು ರೂಪಾಂತರಗಳ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಬಾರ್ಬರ್ಗ್ ಪರಿಣಾಮವು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ಗೆ ನೇರ ಕಾರಣಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಈ ಆನುವಂಶಿಕ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದೆ ಎಂದು ತಿಳಿಯಲಾಗಿದೆ.
