바르부르크 효과 혹은 와버그 효과는 암세포는 에너지를 많이 생성할 수 있는 TCA 회로를 거의 사용하지 않고 해당과정에서 에너지를 얻는 효과이며, 이는 산소가 풍부한 상황에서도 일어나는 현상입니다.

이 현상을 이용해서 암세포를 찾아내기도 합니다. 즉 양전자 단층촬영(PET)시 조영제로 포도당과 비슷한 물질을 사용하면 암세포 부위의 조영제의 양이 많아지면서 암세포의 위치를 알아낼 수 있습니다.

해당과정은 포도당이 산소가 없이 분해되는 과정을 말하며 완전 분해가 일어나지 못하고, 젖산으로 분해될 수 있습니다. 한편 일반적인 세포라면, 이렇게 분해된 물질은 아세틸CoA로 전환되어 미토콘드리아로 들어갈 수 있는데, 미토콘드리아는 산소를 이용해서 완전 분해해서 많은 에너지를 얻어낼 수 있습니다. 참고로 해당과정은 미생물을 통해서 일어날 때는 발효라는 말을 사용하기도 합니다.

자세한 설명

1920년대, Otto Warburg와 동료들은 종양이 주변 조직에서 관찰된 것에 비해 포도당을 흡수는 많다는 것을 발견합니다. 또한, 포도당은 산소가 존재하는 상태에서도 젖산으로 발효되고 미토콘드리아에서 분해되는 양이 적어서 이를 ‘유산소성 해당과정(aerobic glycolysis)’이라고 부르게 되었습니다. 그러나 이러한 세포도 산소 공급만으로도 종양의 생존성을 유지할 수 있음이 확인되었습니다. 따라서 종양 세포를 에너지 공급을 차단하여 죽이려면 포도당과 산소를 모두 제거해야 함을 결론지었습니다. 이후 1929년, 영국의 생화학자 Herbert Crabtree는 Warburg의 연구를 확장하여 종양세포에 따른 해당과정의 다양성을 연구하였습니다. 그는 Warburg의 연구 결과를 확인했으며, 종양에서의 호흡이 일어나는 정도가 변동적이라는 것을 발견했습니다. 즉 종양세포라고 해도 미토콘드리아의 분해과정이 전혀 안 일어나는 것은 아니라는 것입니다. 따라서, Crabtree는 종양 세포가 유산소성 해당과정을 보이는 것 뿐만 아니라 환경적 또는 유전적 영향으로 해당과정에 의존하는 정도가 차이가 크다고 결론지었습니다.

그런데 후에 와버그는 종양세포가 해당과정을 주로 이용하는 것이 미토콘드리아의 기능이 문제가 있기 때문일 것이라고 제안했고 그것이 암이 발생한 주요 원인이라고 주장했습니다.

인터넷에서는 세포를 산소를 35% 낮게 유지하고 48시간이 지나면 암세포화된다는 주장이 있습니다.

‘Deprive a cell of 35% of its oxygen for 48 hours and it may become cancerous.’”

위의 주장이 사실이라고 해도, 산소를 공급하면 암세포가 죽는다는 의미는 아닙니다. 그럼에도 불구하고 이러한 주장을 근거로 알칼리 이온수를 판매하는 사람들이나, 고압산소치료를 주장하는 사람들이 많은 것은 문제라고 보입니다.