Tumori: origine e cura

Saltarin Federico

Liceo scientifico A. Antonelli

V E

Anno scolastico 2010-2011

I tumori: dall'origine alla cura

Indice

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Introduzione p. 2

• Definizione
• Caratteristiche
• Benignità e malignità

Origine p. 3

• Ciclo cellulare e checkpoint
• Agenti cancerogeni
• Mutazioni
• p53, p21, complesso ciclina-CDK
• Rb, E2F
• Morte cellulare e telomerasi

Sviluppo p. 12

• Riproduzione illimitata
• Alterazioni morfologiche
• Alterazioni metabolico-funzionali
• Fibronectina e metastasi
• Anaplasia
• Angiogenesi
• Displasia
• Evoluzione massa tumorale e malignità
• Crescita gompertziana

Prevenzione, diagnosi e cura p. 15

• Stile di vita
• Diagnosi precoce
• TAC
• RMN
• PET
• Adroterapia

Introduzione

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Un tumore è costituito da una massa di cellule dette, appunto, tumorali o cancerose, figlie di una singola cellula il cui cariotipo viene alterato da agenti di varia natura (fisici, chimici o virus).

La cellula in questione, solitamente una cellula somatica, a causa delle varie mutazioni (geniche o cromosomiche), non rispetta più il normale ciclo di riproduzione cellulare e si riproduce con elevata velocità. Le varie cellule figlie conservano le caratteristiche geniche della cellula madre, si riproducono pertanto anch’esse molto rapidamente e vanno a costituire la massa tumorale.

Più propriamente si può definire il tumore come una malattia multifattoriale e poligenica poiché la sua insorgenza è determinata dall'interazione e dalle mutazioni di più geni e da fattori di diverso genere (fisico, chimico, virale) tra cui sono presenti anche fattori di tipo genetico: circa il 5% dei tumori vengono ricondotti a cause ereditarie, ovvero alla presenza di geni definiti come “rischiosi” i quali caratterizzano la cosiddetta predisposizione genetica all'insorgenza dei tumori.

Esistono due tipi di tumori: benigni e maligni. I primi, in genere, non producono effetti gravi e le cellule che li compongono mantengono le funzioni e le caratteristiche delle cellule “normali”, mentre i secondi, chiamati anche con il nome di cancro, possono produrre effetti molto gravi, in particolar modo se costituiti da una massa rilevante, e le cellule che li costituiscono possiedono caratteristiche morfologiche e funzionali totalmente alterate.

Un’altra fondamentale differenza sta nel fatto che i tumori maligni hanno la possibilità di produrre metastasi, ovvero diffusioni di parte della massa tumorale in tessuti e organi differenti da quello di origine, con conseguenze spesso molto gravi.

Origine

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Per quanto riguarda l’origine dei tumori, risulta necessario parlare di ciclo cellulare e checkpoint.

Le fasi del ciclo cellulare sono G1, S, G2, M e G0. Le fasi G1 e G2 si interpongono tra la fase S, in cui viene effettuata sintesi del DNA, e la fase M in cui avviene la mitosi. Nella fase G0 invece le cellule bloccano il proprio ciclo cellulare poiché non idonee alla riproduzione.

I checkpoint assieme con l'inibizione da contatto e l'inibizione densità-dipendente costituiscono i principali meccanismi di controllo della divisione cellulare. Il concetto di checkpoint fu introdotto dal premio Nobel per la fisiologia e medicina Hartwell. Essi sono dei punti di controllo che bloccano la cellula in fase G0 se si sono verificati dei danni o errori di replicazione per cui la cellula non rispetta i “parametri” adatti alla riproduzione. I principali checkpoint sono posti tra la fase G1 e la S, tra G2 e M, nella fase M. Il checkpoint maggiormente trattato per quanto riguarda l’insorgenza dei tumori è quello tra G1 ed S. In esso viene controllato che le dimensioni della cellula siano adeguate e, soprattutto, che non ci siano danni nel DNA. Se la cellula è “idonea” può proseguire nel ciclo cellulare altrimenti viene bloccata in G0.

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In alcuni casi però la cellula, nonostante il suo DNA abbia subito mutazioni, continua comunque nel ciclo cellulare senza subire il processo di riparazione del DNA.

Le mutazioni a carico del DNA possono essere spontanee (ad esempio errori nella replicazione o deaminazione della citosina) oppure, come detto in precedenza, indotte da agenti fisici, chimici o virali.

I principali fattori mutageni sono raggi ultravioletti (emanati dal sole), raggi X e gamma, idrocarburi aromatici policiclici come benzantracene e benzopirene (prodotti della combustione contenuti ad esempio nel fumo di tabacco, nei cibi bruciati e nei gas di scarico), aflatossine (prodotte dai funghi), asbesto o amianto (presente nel famigerato Eternit), le ammine (ad esempio l'anilina, componente le vernici), composti organici contenenti cromo, cadmio, cobalto e berillio.

Benzopirene

Benzoantracene

Anilina

Le aflatossine si formano in particolare dalle muffe della frutta

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Di seguito due tabelle elencanti i principali fattori di rischio, la loro provenienza e gli organi bersaglio.

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I virus principali, che sono in maggior parte desossiribovirus (o retrovirus), sono l'Herpes Virus, il Virus di Epstein-Barr (l'EBV), l'Helicobacter Pylori e

RSV

EBV può provocare linfoma di Burkitt, carcinoma nasofaringeo, Linfoma di Hodgkin e mononucleosi infettiva.

L'Helicobacter Pylori si insinua nello stomaco ed è presente in migliaia di persone nelle quali è per lo più silente ed agisce nell'arco di molti anni. La sua presenza ha caratterizzato in molti casi l'insorgenza del tumore allo stomaco.

Nel retrovirus RSV è stato scoperto il gene v-src che è in stretta relazione con un gene “normale” presente nell'uomo chiamato c-src. Ciò ha fatto comprendere che il cancro può essere causato da geni cosiddetti “normali”.

Virus di Epstein

Helicobacter Pylori Barr

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Le mutazioni di DNA sono divise in: genomiche, cromosomiche e geniche.

Le prime sono dovute ad errori del processo meiotico e riguardano più cromosomi. Ne sono un esempio la sindrome di Turner e la Sindrome di Down (trisomia 21).

Le mutazioni cromosomiche riguardano invece i tipi di geni e il loro numero sui singoli cromosomi. Tipi di alterazioni a livello cromosomico sono delezione (eliminazione di geni), traslocazione (scambio di parti tra cromosomi non omologhi), duplicazione (ripetizione di geni), inversione (rotazione di 180° di geni).

Le mutazioni geniche possono essere divise in recessive e dominanti.

Nell'uomo e in tutti gli organismi diploidi sono presenti due copie di ogni gene ovvero due alleli. Se essi sono identici l'individuo è omozigote per quel gene altrimenti si dice eterozigote.