Systemic and local mechanisms leading to cachexia in cancer
Journal Title: Advances in Hygiene and Experimental Medicine - Year 2013, Vol 67, Issue 0
Abstract
Cachexia is a multifactorial syndrome of atrophy of skeletal muscle and adipose tissue, resulting in progressive loss of body weight associated with low quality of life and poor prognosis in cancer. Studies on experimental animal models and observations on patients have shown that the soluble factors secreted by tumor cells and tissues of the patient can participate in regulation of the wasting process. Cachexia is often accompanied by anorexia, which is caused by predominance of signals inhibiting appetite in the hypothalamus, such as release of proopiomelanocortin and anorexigenic action of proinflammatory cytokines (IL-1α, IL-1β, IL-6, TNF-α). Cachexia is also accompanied by extensive metabolic changes consisting of increase of resting energy expenditure and disturbance of carbohydrate, protein and lipid metabolism. Increased expression of protein uncoupling phosphorylation leads to increased thermogenesis in skeletal muscle. Tumor tissue hypoxia caused by its growth beyond blood vessels activates the transcription factor HIF-1, which results in increase in glycolysis, and leads to lactic acid accumulation and activation of the energy inefficient Cori cycle. Loss of fat tissue is caused by increase of lipolysis induced by lipid-mobilizing factor (LMF) and proinflammatory cytokines. Skeletal muscle wasting in cachexia is caused by a reduction of protein synthesis at the stage of initiation and elongation of translation and the simultaneous increase of protein degradation via ubiquitin-dependent and lysosomal pathways. The main mediators of skeletal muscle wasting in cancer are proteolysis-inducing factor (PIF), proinflammatory cytokines, and angiotensin II acting through increased levels of reactive oxygen species (ROS) and nuclear factor NF-κB activation, as well as glucocorticoid activated FOXO transcription factors and myostatin. Understanding of the complexity of the interaction of factors produced by the tumor and the patient›s body may form the basis for the development of effective treatments for cachexia in cancer and other pathological conditions.
Authors and Affiliations
Kamil Grabiec, Marta Burchert, Maciej Błaszczyk, Katarzyna Grzelkowska-Kowalczyk
Keywords
Related Articles
- EP ID EP67252
- DOI -
- Views 147
- Downloads 0
Developmental programming of metabolic diseases – a review of studies on experimental animal models
Growth and development in utero is a complex and dynamic process that requires interaction between the mother organism and the fetus. The delivery of macro – and micronutrients, oxygen and endocrine signals has crucial i...
Rola szlaku Hippo w kontroli proliferacji komórkowej i wielkości narządów oraz jego zaburzenia w chorobach nowotworowych
Szlak Hippo, znany także jako SWH (Salvador/Warts/Hippo), zidentyfikowany pierwotnie u Drosophila melanogaster, jest odpowiedzialny za kontrolę proliferacji komórkowej i rozmiaru narządów w komórkach ssaków. Główne eleme...
Znaczenie selenu w leczeniu choroby Hashimoto
W pracy przedstawiono wiadomości na temat roli selenu w leczeniu choroby Hashimoto. W ciągu ostatnich lat wzrosła liczba zachorowań na autoimmunologiczne zapalenie tarczycy typu Hashimoto - przewlekłą chorobę, prowadzącą...
Interferony: między strukturą a funkcją
Interferony to rodzina białek wytwarzanych przez różnorodne komórki, m.in. w odpowiedzi na infekcję wywołaną przez wirusy. Obecnie rozróżniamy trzy typy interferonów. Sklasyfikowano je na podstawie sekwencji nukleotydów,...
Kultury korzeni włośnikowatych źródłem cennych biofarmaceutyków
Rośliny od wieków są dla człowieka źródłem substancji leczniczych. Zdobycze dzisiejszej nauki, w tym biotechnologii molekularnej, pozwalają w coraz większym stopniu korzystać z ich ogromnego potencjału. Stały się m.in. o...