La glucose 6 phosphatase, un régulateur métabolique clé dans l'invasion du glioblastome

Actualité n°481 du 08/07/2014

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Article original Cancer Mol Loi. 2014 le 7 juillet 2014.

La glucose 6 phosphatase, un régulateur métabolique clé dans l'invasion du glioblastome.

Auteurs : Abbadi S1, Rodarte JJ1, Abutaleb A2, Lavell E1, Smith CL3, Collier W1, Schiller J4, Olivi A1, Levchenko A3, Guerrero-Cazares H1, Quinones-Hinojosa A5. Department de Neurochirurgie et Oncologie, Johns Hopkins Université École de Médecine. Department d'Ingénierie Biomédicale, Johns Hopkins Université École de Médecine. School de Médecine, Université de Maryland. Brandeis Université.

Résumé :

Le glioblastome reste le cancer de cerveau primaire le plus agressif chez les adultes. Comme dans les autres cancers, les cellules GBM subissent une reprogrammation métabolique pour encourager la prolifération et la survie. L'inhibition glycolytique est utilisée largement pour viser cette reprogrammation. Cependant, la stabilité de l'inhibition glycolytique dans le GBM reste vague dans un microenvironment de la tumeur hypoxique. Dans cette étude, il a été déterminé que l'expression de la glucose 6 phosphatase alpha (G6PC/G6Pase) est élevée dans le glioblastome comparé au cerveau normal. Les cellules initiatrices de tumeur de cerveau humain (BTICs) utilisent cette enzyme pour contrarier l'inhibition glycolytique induite par le 2-Déoxy-D-glucose (2DG) pour soutenir la progression maligne. En bas-règlement de G6PC, la majorité de ces cellules sont incapables de survivre à une inhibition glycolytique, et cela encourage l'accumulation du glycogène à travers l'activation de la glycogène synthase (GYS1) et l'inhibition de la phosphorylase du glycogène (PYGL). De plus, les BTICs qui survivent à un knock-down de G6PC sont moins agressifs avec une réduction de la migration, de l'invasion, de la prolifération, et une augmentation de la différenciation astrocytaire. Collectivement, ces conclusions établissent que G6PC agit comme une enzyme clé avec des conséquences utiles pour la malignité qui n'ont jamais été rapportées précédemment dans le GBM et qui sont identifiées comme une cible thérapeutique potentielle. Cette étude est la première à démontrer un rapport utilitaire entre la gluconéogenèse critique et l'enzyme glycogénolytique G6PC avec les adaptations métaboliques pendant l'invasion du glioblastome.
© 2014 copyright, Association américaine pour Recherche du Cancer.

Pubmed : 25001192

Vocabulaire :

Glycolyse
La glycolyse est une voie métabolique d'assimilation du glucose et de production d'énergie pour la cellule. Elle se déroule dans le cytoplasme de la cellule. La réaction nécessite du glucose mais pas d'oxygène pour produire le pyruvate.
glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ → 2 pyruvate* + 2 ATP + 2 (NADH + H+ ) + 2 H2O

Glucose 6-phosphate
Aussi connu sous le nom de Robison ester c'est un sucre de glucose phosphorylé sur le carbone 6. Ce composé est très fréquent dans les cellules et une grande majorité du glucose qui entre dans une cellule sera phosphorylé par cette voie.

Glucose-6-phosphatase
C'est une hydrolase qui catalyse la réaction d'hydrolyse du glucose-6-phosphate en D-glucose avec libération de phosphate inorganique 

D-glucose
Le glucose (synonyme dextrose lorsqu'il s'agit de D-glucose) est un ose simple et plus particulièrement un aldohexose. C'est un isomère d'autres sucres, en particulier le mannose ou le fructose, de formule C6H12O6.

2-Deoxy-D-glucose ou 2DG
Le 2-Deoxy-D-glucose est une molécule de glucose qui a le groupe 2-hydroxyle remplacé par l'hydrogène, ainsi il ne peut survivre à la glycolise.

G6Pase
La glucose-6-phosphatase existe sous 3 formes isomères G6Pase, G6Pase-2et G6Pase-3, codées respectivement par les gènes G6PC, G6PC2 et G6PC3. On trouve ces enzymes dans le foie, les reins et, en petites quantités, dans l'intestin. LaG6Pase-2 est spécifiquement localisée dans les cellules des îlots de Langerhans, dans le pancréas. L'action de la G6Pase-3 est incertaine.