Anatomia Patologica

Anatomia patologica

Anatomia patologica:

• Disciplina del sapere medico che studia le modificazioni, indotte dallo stato di malattia, negli organi, nei tessuti e nelle cellule.
• Disciplina diagnostica: identificazione della presenza di una specifica malattia in un organo o in un tessuto; diagnosi istologica / citologica.
• Ricerca scientifica di base e applicata: studio delle alterazioni morfologiche e molecolari delle cellule e dei tessuti; informazioni utili sulla conoscenza delle cause (eziologia) e dei meccanismi di formazione del danno (patogenesi) di una specifica malattia.
• Disciplina morfologica:
  • Ispezione “a occhio nudo”.
  • Anatomia patologica macroscopica.
  • Anatomia patologica microscopica: microscopio ottico.
  • Anatomia patologica ultrastrutturale: microscopio elettronico (necessario per alcune patologie: es. glomerulo).
  • Anatomia patologica molecolare: istochimica, immunoistochimica, biologia molecolare.
• Valutazione qualitativa di organi / visceri.
• Osservazione diretta e istologica.
• Identificazione di lesioni.
• Condizione patologica:
  • Determina danno ai tessuti.
  • Patologico: diverso dal normale.
  • Danno: diverso dalla norma.
  • Danno e alterazioni: specifiche o molto suggestive della malattia.
• Obiettivo: formulare una diagnosi per il medico.
• Il patologo deve fare una diagnosi, dare una prognosi, dare informazioni sull’adeguatezza terapeutica, indicare il follow-up morfologico (per una recidiva), screening.
• Continuamente aggiornata.

Tappe

• 1761 Morgagni: esistenza di un nesso clinico-patologico. Malattia diagnosticabile sulla base delle alterazioni presenti nell’organo.
• 1800 Bichat: gli organi sono entità complesse perché composte da più tessuti diversi appartenenti a molteplici categorie anatomiche.
• 1858 Virchow: nascita anatomia patologica moderna. Teoria cellulare delle malattie. Utilizzo del microscopio: esame istologico. Prima biopsia (1887).
• ‘800 Allestimento: Formalina, paraffina, microtomo, ematossilina-eosina, colorazioni istochimiche, sviluppo preparati istologici, microscopie, colorazioni istochimiche.
• ‘800 Surgical Pathology: diagnosi macroscopica, esame istologico, biopsia: diagnosi pre-operatoria.
• ‘900 Enorme sviluppo della Surgical Pathology e nascita dell’Anatomopatologo (metà ‘900).
• ‘900 Problema dell’allestimento di preparati istologici congelati di buona qualità. Esame istologico intra-operatorio.
• 1927 Babes: diagnostica citologica (Pap-test): diagnosi precoce di neoplasie asintomatiche clinicamente “occulte”.
• 1928 Papanicolaou: microscopia elettronica (morfologia organelli subcellulari: mitocondri, melanosomi, lisosomi…).
• 1950 Microscopia.

Sviluppo della patologia molecolare:

• 1949: anemia falciforme.
• 1959: trisomia 21.
• 1960: cromosoma Philadelphia nella LMC.
• ’60-’70: FISH.
• 1980 Immunoistochimica: sviluppi tecnica per la produzione di anticorpi monoclonali e per la rivelazione dell’avvenuto legame antigene-anticorpo.
• 1983: PCR.
• ’90: studio del profilo di espressione genica mediante cDNA.
• Comparative Genomic Hybridization.
• 1990 Tele-patologia.

Processo diagnostico

1. Riconoscimento del processo patologico in atto:

   • Infiammatorio: si rompe l’equilibrio tra la produzione (proliferazione, crescita) e l’eliminazione (esaurimento funzionale, apoptosi) di cellule (omeostasi cellulare).
   • Degenerativo: eliminazione eccessiva.
   • Neoplastico: eccesso di produzione.

2. Identificazione della causa (eziologia).

3. Valutazione dell’entità del danno prodotto dal processo patologico (stadio).

4. Valutazione delle possibilità evolutive della malattia secondo la sua storia naturale (identificazione prognostica).

5. Identificazione di alterazioni molecolari specifiche rilevanti ai fini della prognosi e per l’utilizzo di terapie selettive.

È basato sulle alterazioni che riguardano gli organi e i tessuti che causano una malattia. Le alterazioni possono essere:

• Macroscopiche: organi e tessuti; rubor, calor (non si vede), dolor, functio laesa.
• Microscopiche: tessuti e cellule; esame istologico (microscopio).

Omeostasi cellulare

Frutto di un sottile equilibrio, finemente regolato, tra produzione ed eliminazione di cellule:

• Produzione:

  • Proliferazione:

    • Aumento del numero di cellule per divisione cellulare.
    • Nelle sezioni istologiche: nello studio dei tumori, l’entità dell’attività proliferativa delle cellule neoplastiche rappresenta un’informazione molto utile sia a fine prognostico sia della scelta terapeutica.
    • Conta mitotica: sottostima delle cellule proliferanti.
    • Frazione di crescita: indice di proliferazione (colorazione immunoistochimica).
  • Crescita: aumento della massa della singola cellula.
  • Se in eccesso tumori.

  • Fattori di controllo:

    • Microambiente esterno: citochine e fattori di crescita.
    • Microambiente interno: mutazione delle molecole coinvolte nella trasduzione del segnale.

• Eliminazione:

  • Esaurimento funzionale: progressivo differenziamento delle cellule epiteliali dell’epidermide.

  • Apoptosi:

    • Morte cellulare osservabile per danni da radiazioni, farmaci citotossici…).
    • Regolata da molti fattori (intrinseci od estrinseci).
    • Apoptosi: morte programmata, cellule morte isolate, il nucleo si compatta e si frammenta, la membrana citoplasmatica rimane compatta, si formano i corpi apoptotici.
    • Necrosi: gruppo di cellule morte, la cellula diventa permeabile e si gonfia, lisi dei componenti.
  • Se in eccesso degenerazione cellulare.

Produzione + eliminazione: adattamento cellulare.

Medicina: benessere della persona e cura delle malattie.

Modalità di adattamento cellulare

• Atrofia: riduzione del volume di un organo, senza apprezzabili variazioni del numero di cellule.
• Ipertrofia: aumento di volume di un organo, senza apprezzabili variazioni del numero di cellule.

• Iperplasia: aumento delle dimensioni di un organo o di un tessuto in seguito all’aumento del numero di cellule.

  • Proliferazione non neoplastica: reversibile e controllata, autolimitante.
  • Eccesso di proliferazione, dovuto ad un agente causale, che cessa quando l’agente scompare.

  • Fisiologica:

    • Ormonale: aumento della massa di un tessuto o di un organo in seguito ad aumentati livelli di un determinato ormone trofico.
    • Compensatoria: aumento della massa di un tessuto o di un organo in seguito a danno o a resezione parziale (fegato).

  • Patologica:

    • Ormonale: aumento della massa di un tessuto o di un organo in seguito a ipersecrezione di ormoni o fattori di crescita (l’ormone non dovrebbe esserci).
    • Diffusa e omogenea.
    • Nodulare: aumentata densità recettoriale o modificazioni delle vie molecolari intracellulari (prostata, tiroide, surrene, fegato).
    • Può andare incontro ad una trasformazione neoplastica (forme atipiche: compaiono prima delle neoplasie maligne).

  • Significato clinico:

    • Aumento di rischio di sviluppare neoplasie maligne (più elevato nelle forme atipiche). Il persistere dell’attività proliferativa, causata dallo stimolo irritativo, facilita l’insorgenza di errori durante i cicli replicativi.
    • La diagnosi e l’asportazione precoce delle lesioni iperplastiche (mammella, endometrio) rappresentano un’importante fattore di prevenzione.

  • Diagnosi:

    • Legata alla funzione specifica dell’organo in cui il processo si è manifestato.
    • Clinica: silente, sindrome da iperfunzione ormonale, sanguinamento, presenza di noduli (compressione).
    • Strumentale: esami di laboratorio, esami radiologici, esami bioptici.
    • Istologica: aumento del numero di cellule che compongono la struttura.
  • Semplice: non ha rapporti con il cancro.
  • Con atipia (displasia): approccio diverso rispetto ad una semplice; può trasformarsi in cancro.
  • Sintomi e segni, esami di laboratorio e indagini radiologiche (imaging), patologo.

• Metaplasia: sostituzione di un tessuto con uno diverso, nell’ambito della stessa linea germinale.

  • Trasformazione reversibile di un tipo cellulare differenziato in un altro tipo differenziato: cambia la differenziazione.
  • Risposta adattativa a situazioni di stress che rendono necessaria la presenza di cellule in grado di resistere meglio a condizioni sfavorevoli.
  • Modificazione delle cellule a causa di uno stimolo.
  • Cambiamento del programma differenziativo delle cellule staminali presenti nel tessuto: i segnali per la riprogrammazione delle cellule staminali sono rappresentati da citochine, fattori di crescita, componenti della matrice extracellulare.
  • Presenza di metaplasia solo in tessuti stimolati a proliferare; in tessuti con un ritmo replicativo normale, tale trasformazione non si verifica.
  • Si riconosce con l’esame istologico: le cellule assumono un aspetto morfologico diverso, espressione della nuova capacità differenziativa.

  • Esempi:

    • Da epitelio pavimentoso stratificato non corneificato a epitelio pavimentoso stratificato semplice (mucosa orale).
    • Da epitelio pavimentoso stratificato a epitelio cilindrico (esofago di Barret).
    • Da epitelio ghiandolare di tipo gastrico a epitelio ghiandolare di tipo intestinale (gastrite cronica).
    • Da epitelio cilindrico a epitelio pavimentoso stratificato (cervice uterina, mucosa bronchiale).
  • La persistenza degli stimoli dannosi che causano la metaplasia può condurre al cancro.
  • Fisiologica: cervice uterina.

Malattie

• Infiammatorie.
• Degenerative.
• Da accumulo.
• Neoplastiche (40%).

• Devono essere curate:

  • Prevenzione primaria: eliminazione della causa; vaccini (malattie infettive unifattoriali), fumo (non totale, i tumori sono malattie multifattoriali di cui non sono note tutte le cause).

  • Prevenzione secondaria:

    • Screening su una popolazione sana in intervalli di tempo regolari. Questo serve ad individuare la malattia nello stadio più precoce.
    • Solo se possibile.
    • Dà la possibilità di trattare/eradicare un tumore: sopravvivenza globale, libera e maggiore della popolazione globale.
    • Ci si aspetta che la maggior parte della popolazione sia sana.

Neoplasie

Massa abnorme di tessuto la cui crescita eccede, non è coordinata al tessuto normale e persiste in modo esagerato anche quando lo stimolo che ha provocato la crescita cessa.

Neoformazioni dovute ad un eccesso di proliferazione, indipendente dalla causa che lo ha indotto, rispetto alla morte cellulare. La proliferazione può essere autolimitante o non autolimitante.

Modificano le cellule.

Malattia della proliferazione cellulare: continua, afinalistica, indipendente.

Malattia genetica: alterazioni del DNA (del genoma) con conseguente danneggiamento dei meccanismi di regolazione del ciclo cellulare.

Sono sintomatici quando hanno una crescita sufficiente: si vedono gli effetti indiretti (sangue: più cresce, più va in necrosi, ulcerazione) o diretti.

I tumori più frequenti negli uomini sono quelli al polmone, nelle donne quelli alla mammella.

Malattia progressiva (multistep): sia a livello genotipico che fenotipico, che può essere bloccato in qualsiasi stadio (gli stadi sono uno diverso dall’altro).

Processo di trasformazione step-by-step.

Processo di trasformazione neoplastica

Biologia della crescita tumorale:

1. Trasformazione maligna.
2. Crescita.
3. Invasione locale.
4. Metastasi.

• Dovuta a cinetica di crescita della cellula tumorale, angiogenesi, progressione tumorale ed eterogeneità.

• Angiogenesi:

  • Capacità di creare una rete di vasi per il proprio nutrimento. I vasi hanno strutture blande che portano ossigeno e sono facilmente attraversabili.
  • Garantisce al tumore di nutrirsi e di diffondere / metastatizzare.
  • Le cellule possono attraversare i vasi grazie ad alcuni enzimi che producono loro stesse.
  • Il passaggio delle cellule attraverso i vasi non garantisce la loro sopravvivenza e attacchimento ad altri tessuti (non sempre c’è metastasi).

Il tasso di crescita di una massa dipende da:

• Frazione di cellule in divisione.
• Tempo di raddoppiamento.
• Bilancio proliferazione e morte cellulare.

Aspetti morfologici

• Caratteristiche delle cellule trasformate:

  • Polimorfismo cellulare: forma variabile.
  • Polimetrismo cellulare: dimensioni variabili.
  • Atipia nucleare: dimensione, forma, colorabilità.
  • Aumento del rapporto nucleo/citoplasma.
• Alterazioni dell’architettura del tessuto: sovvertimento architetturale (per aumentata proliferazione e diminuita differenziazione).

Caratteri morfologici di malignità

• Nucleo:

  • Rapporto nucleo/citoplasma aumentato.
  • Irregolarità nel contorno e nello spessore della membrana nucleare.
  • Irregolarità di distribuzione, aspetto e colorabilità della cromatina (cromatina irregolare).
  • Alterazione del bordo, nucleo e nucleoli.

• Citoplasma:

  • Mitosi anomale e aneuploidia.
  • Presenza di elementi plurinucleati.
  • Modificazioni di forma, aspetto e tingibilità del citoplasma.
  • Irregolarità di forma e aspetto degli ammassi cellulari.
  • Cannibalismo cellulare.

Transizione morfologica da cellula normale a cellula neoplastica: normale, iperplasia, metaplasia (danno al DNA), displasia (danno al DNA), carcinoma in situ, infiltrazione, metastasi (danno al DNA).

Danno progressivo al DNA: caratteristica di neoplasia.

Lesioni neoplastiche in fase pre-invasiva

• Si vedono al microscopio.
• Asintomatiche.
• Sono neoplastiche ma non invasive.
• La maggior parte dei carcinomi infiltranti ha una fase pre-invasiva (non infiltrante).
• Non tutte le lesioni diventano carcinoma infiltrante (circa 1/3 si trasforma nell’arco di 10-20 anni, alcune guariscono e altre rimangono in quello stadio).

• Displasia:

  • Termine generale che indica una struttura alterata, malformata, caratterizzata da un aumento della proliferazione, da un’alterata differenziazione e dalla presenza di atipia cellulare.
  • Lesione pre-maligna.
  • Sinonimo di atipia.

  • Alterazioni cellulari:

    • Si vedono sia su preparati citologici che istologici.

    • Atipia citologica:

      • Non ha caratteristiche normali.
      • Dovuta ad un processo patologico (neoplasie, infiammazione…).
      • Non dice nulla sulla natura dell’atipia.
      • In realtà dovrebbe riferirsi solo alle alterazioni morfologiche che agiscono sulle cellule neoplastiche: elevato rapporto nucleo-citoplasma, pleiomorfismo (variazione di forma e di grandezza delle cellule e dei nuclei) e ipercromasia.

  • Alterazioni architetturali:

    • Si vedono meglio su preparati istologici.
    • Aumento della proliferazione.
    • Riduzione/perdita della differenziazione: perdita delle polarità architetturali, riduzione maturazione cellulare.
  • Le alterazioni cellulari e architetturali hanno permesso di individuare una neoplasia prima della sua infiltrazione.
  • Di grado lieve: moderata gravità delle atipie citologiche, interessamento solo parziale degli epiteli.
  • Di grado moderato: atipie citologiche come nella displasia lieve ma interessamento più diffuso dell’epitelio.
  • Di grado severo: sinonimo di carcinoma in situ; le atipie citologiche interessano l’intero spessore.
  • Displasia epiteliale.

• Neoplasia intraepiteliale (IEN):

  • Basso grado: displasia lieve.
  • Alto grado: displasia moderata e grave.

• Lesione intraepiteliale:

  • Basso rischio: displasia lieve.
  • Alto rischio: displasia moderata e grave.
• La diagnosi di lesione pre-invasiva è importante per la prevenzione secondaria (o diagnosi precoce).
• Displasia, carcinoma in situ e neoplasia intraepiteliale sono la stessa cosa (all’inizio no).

• 1972:

  • OMS: le lesioni pre-neoplastiche erano divise in displasie di grado lieve, medio e grave e carcinoma in situ; sistema a 4 gradi.
  • Americani: chiamavano tutte le lesioni pre-maligne neoplasie intraepiteliali (IN); sistema a 3 gradi (grado 1, 2 e 3).
• Ora: sistema a 3 gradi IN1 (displasia lieve), IN2 (displasia media) e IN3 (displasia grave e carcinoma in situ).
• Una lesione lieve ci mette molti anni a diventare infiltrante, una lesione grave ci mette pochi anni a diventare infiltrante.
• Lesioni lievi: follow-up.
• Lesioni gravi: asportazione.

Invasività tumorale

• Capacità delle cellule tumorali maligne di invadere i tessuti circostanti.
• Evento tardivo nella progressione tumorale.
• Cellula in contatto con la noxa patogena: la cellula risponde e si modifica (lungo periodo di tempo in cui la cellula rimane nel tessuto in cui è nata. Fase in cui la cellula può abortire in qualsiasi momento infatti solo il 30% diventa carcinoma), la cellula acquisisce la capacità di crescere, di superare la membrana basale e disseminare.
• Principio biologico: più è grave la displasia, più il processo di alterogenesi è avanzato e più è alta la probabilità che continui (che diventi infiltrante).
• Serie di modificazioni delle proprietà biologiche delle cellule tumorali che consentono loro di staccarsi dal tumore primitivo e di raggiungere e infiltrare il tessuto connettivo sottostante.
• Riduzione dell’adesività cellula-cellula (distacco cellula-cellula).
• Aumentata capacità di aderire alla matrice extracellulare (movimento).
• Produzione di enzimi proteolitici per digerire la matrice.
• Aumento della motilità cellulare.

• Diversi tipi di migrazione tumorale:

  • Interazione con la matrice attraverso molecole non integriniche, insinuandosi nel reticolo della matrice senza bisogno di digerirla.
  • Adesione alla matrice extracellulare attraverso le integrine.
  • Adesione e comunicazione cellule-cellule e cellula-matrice attraverso le integrine.

• Modificazioni dello stroma:

  • Interazione bilaterale.