La vitamine C contre les cellules cancéreuses?

[Nutrimuscle-Conseils]

Ascorbate kills breast cancer cells by rewiring metabolism via redox imbalance and energy crisis
Ali Ghanem Free Radical Biology and Medicine Volume 163, 1 February 2021, Pages 196-209

Highlights
• Megadoses of ascorbate are rapidly lethal to cultured breast cancer cells.
• Ascorbate disrupts redox homeostasis, and consequently rewires metabolism and jeopardises energy production.
• Disruption of glycolysis at the triose phosphate level DHAP/G3P is linked to increased glycerol and trigylceride synthesis.
• Ascorbate induces extracellular H2O2 and intracellular ROS.
• Both extra and intra-cellular ROS scavenging mitigated ascorbate’s cytotoxicity.

The idea to use megadoses of ascorbate (vitamin C) for cancer treatment has recently been revived. Despite clear efficacy in animal experimentation, our understanding of the cellular and molecular mechanisms of this treatment is still limited and suggests a combined oxidative and metabolic mechanism behind the selective cytotoxicity of ascorbate towards cancerous cells. To gain more insight into the cellular effects of high doses of ascorbate, we performed a detailed analysis of metabolic changes and cell survival of both luminal and basal-like breast cancer cells treated with ascorbate and revealed a distinctive metabolic shift virtually reversing the Warburg effect and triggering a severe disruption of redox homeostasis.

High doses of ascorbate were cytotoxic against MCF7 and MDA-MB231 cells representing luminal and basal-like breast cancer phenotypes. Cell death was dependent on ascorbate-induced oxidative stress and accumulation of ROS, DNA damage, and depletion of essential intracellular co-factors including NAD+/NADH, associated with a multifaceted metabolic rewiring. This included a sharp disruption of glycolysis at the triose phosphate level, a rapid drop in ATP levels, and redirection of metabolites toward lipid droplet accumulation and increased metabolites and enzymatic activity in the pentose phosphate pathway (PPP). High doses of ascorbate also inhibited the TCA cycle and increased oxygen consumption. Together the severe disruptions of the intracellular metabolic homeostasis on multiple levels “redox crisis and energetic catastrophe” consequently trigger a rapid irreversible cell death.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

L'ascorbate tue les cellules cancéreuses du sein en recâblant le métabolisme via un déséquilibre redox et une crise énergétique
Ali Ghanem Free Radical Biology and Medicine Volume 163, 1 février 2021, Pages 196-209

Points forts
• Les mégadoses d'ascorbate sont rapidement mortelles pour les cellules cancéreuses du sein en culture.
• L'ascorbate perturbe l'homéostasie redox, et par conséquent recâblera le métabolisme et compromet la production d'énergie.
• La perturbation de la glycolyse au niveau du phosphate de triose DHAP / G3P est liée à une synthèse accrue du glycérol et des trigylcérides.
• L'ascorbate induit du H2O2 extracellulaire et des ROS intracellulaires.
• Le piégeage des ROS extra et intracellulaires a atténué la cytotoxicité de l’ascorbate.

L'idée d'utiliser des mégadoses d'ascorbate (vitamine C) pour le traitement du cancer a récemment été relancée. Malgré une efficacité claire dans l'expérimentation animale, notre compréhension des mécanismes cellulaires et moléculaires de ce traitement est encore limitée et suggère un mécanisme oxydatif et métabolique combiné derrière la cytotoxicité sélective de l'ascorbate envers les cellules cancéreuses. Pour mieux comprendre les effets cellulaires de fortes doses d'ascorbate, nous avons effectué une analyse détaillée des changements métaboliques et de la survie cellulaire des cellules cancéreuses du sein luminales et basales traitées avec l'ascorbate et avons révélé un changement métabolique distinctif inversant virtuellement l'effet Warburg et déclenchant une perturbation sévère de l'homéostasie redox.

Des doses élevées d'ascorbate étaient cytotoxiques contre les cellules MCF7 et MDA-MB231 représentant des phénotypes de cancer du sein luminal et basal. La mort cellulaire dépendait du stress oxydatif induit par l'ascorbate et de l'accumulation de ROS, des dommages à l'ADN et de l'épuisement des cofacteurs intracellulaires essentiels, y compris le NAD + / NADH, associé à un recâblage métabolique à multiples facettes. Cela comprenait une brusque perturbation de la glycolyse au niveau du phosphate de triose, une baisse rapide des niveaux d'ATP et une redirection des métabolites vers l'accumulation de gouttelettes lipidiques et une augmentation des métabolites et de l'activité enzymatique dans la voie du pentose phosphate (PPP). Des doses élevées d'ascorbate ont également inhibé le cycle du TCA et augmenté la consommation d'oxygène. Ensemble, les perturbations sévères de l'homéostasie métabolique intracellulaire à plusieurs niveaux «crise redox et catastrophe énergétique» déclenchent par conséquent une mort cellulaire rapide et irréversible.