E31 Difusão e metabolismo de nutrientes

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O oxigênio e a glicose necessários ao tumor viajam da vasculatura até cada célula tumoral, e essas células os consomem à medida que os recebem.

Esse transporte de oxigênio e glicose da vasculatura, juntamente com seu consumo pelas células tumorais, explica duas características dos tumores sólidos: por que eles apresentam regiões hipóxicas e necróticas em seu próprio volume e por que o efeito Warburg — uma forma de produzir energia menos dependente de oxigênio — tornou-se uma adaptação metabólica praticamente universal do câncer.

A física central por trás desse transporte é a lei de Fick da difusão, aplicada a um substrato como o oxigênio, que, à medida que se afasta dos vasos sanguíneos da vasculatura, é consumido ao longo do caminho, de modo que quanto maior a distância percorrida a partir do vaso, menos oxigênio chega ao tumor.

Essa física determina um raio de difusão de oxigênio de aproximadamente cem a duzentos micrômetros dentro do tecido tumoral, que é a distância máxima na qual uma célula tumoral ainda pode sobreviver com oxigenação adequada.

Além desse raio de difusão de oxigênio, a célula tumoral torna-se hipóxica, e essa hipóxia ativa um fator que reprograma o metabolismo da célula, impulsionando-a em direção à glicólise anaeróbica, a mesma via metabólica que sustenta o efeito Warburg. Assim, a simples distância entre uma célula tumoral e o vaso sanguíneo mais próximo determina, em última análise, se essa célula tumoral recebe oxigênio e glicose suficientes para sobreviver normalmente ou se precisa reprogramar seu metabolismo para sobreviver sem eles.

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