Istologia e embriologia - istologia dei tessuti, cancerogenesi e morfogenesi

NEOPLASTICHE

La dipendenza del cancro dall'ambiente peritumorale (stroma reattivo del tumore) è in grado sempre

di condizionare le caratteristiche aggressive del tumore, esacerbandone la malignità intrinseca. Il

dialogo tra la cellula tumorale e quella dello stroma è continuo, promuovendo la cancerogenesi, ma

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è ancora più evidente durante il processo di invasione metastatica. L'accumulo intrinseco della

cellula che accumula mutazioni non p sufficiente, in quanto occorre questo dialogo con lo stroma. Il

tumore che inizialmente è in situ, confinato sulla lamina basale (carcinomi – derivazione epiteliale)

inizia a diffondersi quando inizia ad infiltrare il connettivo sottostante, facendosi strada nello stroma

e contattando i vasi sanguigni (mai presenti nei tumori in situ – epiteli non vascolarizzati). La

vicinanza con i vasi fa sì che l'attività erosiva si realizzi anche sulla parete vascolare, che viene

quindi degradata e emboli neoplastici entrano nel sangue dove si lasciano trasportare passivamente

per venire intrappolati nei capillari di tessuti lontani. L'intravasazione iniziale nell'organo di origine

diventa una extravasazione e le cellule tumorali si insediano nel tessuto distante, colonizzandolo

(prima micrometastasi occulta non rilevabile con nessuna tecnologia odierna e poi metastasi

clinicamente evidenti come sintomi e immagini diagnostiche). La malignità del tumore e le

caratteristiche negative di prognosi sono quasi sempre legare al processo di metastatizzazione. Un

tumore primitivo è confinato in situ o nei primissimi momenti di infiltrazione (curabile con

chirurgia); se progredisce o si ripropone con metastasi a distanza, la prognosi peggiora. La prognosi

di un tumore primitivo è legato al grado di infiltrazione (stadi tumori primitivi) e quanto più il

tumore primitivo in situ ha infiltrato, se c'è una positività linfonodale, indica la presenza di

metastasi silenti. Il processo metastatico è inefficiente, in quanto c'è la barriera selettiva legata al

fatto che in tutti gli step di questo processo la cellula è a rischio di anoikis (che aumenta quando

infiltra uno stroma non suo, quando naviga nel sangue e quando si trova n un tessuto non suo). Le

mutazioni di p53, lesioni legate ai sistemi segnalatori che controllano l'apoptosi sicuramente

indeboliscono l'anoikis, ma come sempre non sono fenomeni tutto/nulla. Capita quindi spesso che le

micrometastasi non diventano macrometastasi, in quanto è difficilissimo sopravvivere ma è ancora

più difficile ripopolare a distanza un territorio non loro. Anche se si tratta di cellule mutate, infatti,

manca quel contesto di fattori di crescita e stimoli alla proliferazione che aveva caratterizzato il loro

ambiente nativo.

Soprattutto durante il processo di invasione metastatico è particolarmente attivo il dialogo con lo

stroma, e perchè questo possa capitare le cellule tumorali devono recuperare adattandoli dei

processi fisiologici, come la riparazione delle ferite; i tumori sono infatti come ferite ce non

guariscono mai, in quanto adattano a loro vantaggio la riparazione delle ferite, in cui si ha la

liberazione del PDGF che agisce in modo paracrina stimolando i fibroblasti a proliferare

producendo più matrice e a produrre nuovi GF, e richiama in sede monociti che diventano

macrofagi, indotti sempre dal PDGF a rilasciare GF; alcuni GF agiscono sulle cellule epiteliali

facendole proliferare e migrare per chiudere la ferita, gli altri lavorano in maniera paracrina sulle

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cellule endoteliali sempre facendole proliferare e migrare. Ciascuna di queste cellule riceve lo

stimolo e risponde con un altro stimolo su un'altra popolazione. Analogamente, nell'invasione

tumorale, le cellule tumorali condizionano lo stroma, e il connettivo di un tumore non è uguale a

quello normale, in quanto ha ricevuto dei GF dal tumori, a cui risponde con nuovi stimoli. Il cancro

condiziona quindi lo stroma attorno ai tumori; uno dei principali fattori che lo condizionano è infatti

il PDGF. Lo stroma reattivo che risponde al PDGF tumorale è molto simile allo stroma reattivo di

una ferita, che risponde al PDGF prodotto dalle piastrine. Lo stroma infatti produce un sacco di

matrice (reazione desmoplastica), i fibroblasti hanno caratteristiche simili ai miofibroblasti

(contrazione) per far sì che il connettivo possa chiudere la ferita, chiamati CAF nei tumori

(fibroblasti associati ai carcinomi). I CAF inoltre liberano fattori angiogenetici (produzione di vasi

che nutriranno il tumore e lo renderanno metastatico) e degli enzimi proteolitici chiamati metallo-

proteasi che creano dei varchi meccanici demolendo la parte fibrosa della matrice in modo da

infiltrare il tumore, e liberano dei GF prodotti inerti e adsorbiti sui proteoglicani della matrice.

Questi GF agiranno sulle cellule tumorali facendole star meglio e impedendo loro di morire per

anoikis. Lo storma è quindi un contesto trofico per le cellule tumorali, che a loro volta educano lo

stroma a diventare il più favorevole possibile alla loro sopravvivenza. Le metallo-proteasi inoltre

tagliano e inattivano le IGFBP per il fattore di crescita IGF (insuline-like grow factor) che agisce

come fattore antiapoptotico; esse liberano le IGF che diventano attive.

Anche i macrofagi residenti vengono educati da citochine, mentre i monociti vengono richiamati da

fattori chemiotattici liberati da cellule tumorali e CAF. A questo punto le cellule rispondono agli

stimoli, producendo a loro volta nuovi stimoli trofici che cooperano con quelli liberati prima per far

star meglio le cellule cancerogene. È un sistema ridondante in cui cellule diverse hanno al stessa

funzione (dialogo eterotipico tra cellule del cancro e cellule dello stroma). La progressione

neoplastica è quindi un processo selettivo su base genetica, am anche un processo induttivo, per la

risposta a stimoli esterni (derivati dallo stroma reattivo o infiammato); nella progressione coesistono

processi selettivi su base genetica e processi induttivi su base ambientale, legato al dialogo

paracrino.

I macrofagi associati ai tumori si chiamano TAM. Il ruolo pro-tumorale dei TAM contrasta con il

ruolo dei macrofagi come cellule che immuno-sorvegliano; questi due ruoli contrastanti non si

capisce come vengano regolati. I gradi estremi di questa continua polarizzazione sono definiti M1 e

M2. Lo stroma quindi non ha pià una semplice funzione ancilalre ma è un elemento fondativo nella

fase precoce.

Queste cellule devono distrugger ele giunzioni aderenti diventando cellule epiteliali mobili,

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allungate e fusate (formazione transizione epitelio mesenchimale). Nella maggior parte dei casi,

questo processo è induttivo, a cui le cellule tumorali si sottopongono obbedendo ai segnali dello

stroma reattivo. Fattori solubili di CAF e TAM inducono le cellule tumorali ad andare incontro a

transizione dell'epitelio mesenchimale.

CONCETTO DELL'EFFETTO GRADIENTE DEI GF: i GF possono agire anche in maniera

analogica, in quanto quest'effetto può essere graduato in base alla distanza della cellula ricevente

dalla fonte del fattore (lavoro a gradiente); una cellula tumorale vicina ad un CAF avrà una

concentrazione di fattore solubile maggiore di una cellula lontana, dove il gradiente è minore. La

risposta di una cellula tumorale sarà maggiore rispetto alla risposta si una cellula lontana. La

caratteristica di lavorare a gradiente è una caratteristica tipica di fattori detti morfogeni (impo nelle

staminali) che saranno quindi in questo caso i fattori derivati dallo storma, che inducono u

cambiamento di forma. Molte cellule tumorali, disattivando il Rb, rende il contesto stromale

vantaggioso a livello induttivo. Le cellule tumorali sono quindi refrattarie all'azione del TGFbeta

perchè hanno disattivato l'Rb, le Smad o i complessi ciclina-Cdk, ma non sono refrattarie allo

stimolo ambientale del TGFbeta della transizione epiteliale. Un altro fattore è il HGF, prodotto

sempre dallo stroma reattivo, che induce sempre la transizione, inducendo l'espressione di uno o più

TF che a loro volta regolano l'espressione di proteine che regolano il fenotipo. I principali TF sono

Snail, Slug e Twist, che reprimono la trascrizione dell'e-caderina, che impedisce la formazione di

giunzioni, libera la beta-catenina facendo proliferare meglio, la cellula si stacca e acquista fenotipo

fibroblastoide.

Un'altra possibilità su base genetica è la mutazione disattivante che impedisce la giunzione adesiva

dell'e-caderina (non funzionale) o con metilazione del promotore; questa è più frequente nei tumori

gastrici. Ci possono poi essere delle regolazioni sulle giunzioni aderenti su base regolatoria, dove i

recettori tirosina-kinasi iperattivati fosforilano la e-caderina, segnalandola per la degradazione;

hakai è una proteina che serve a far demolire l'e-caderina. Ance la beta-catenina viene fosforilata da

questi recettori, staccandosi dalle giunzioni in modo chela cellula si stacchi. Quello che capita più

speso è l'attivazione dei TF da parte di fattori stromali a gradiente, attivando al trascrizione di altre

proteine. Nelle cellule che esprimono twist, la e-caderina, la beta-catenina e la gamma-catenina

scompaiono, mentre compaiono la fibronectina e la vimentina (che protegge da anoikis).

La cellula epiteliale diventata mesenchimale producono anche la n-caderina, che permette adesioni

dinamiche, reversibili, e tramite adesioni omotipiche tra n-caderina neo-espressa e n-caderina

costitutivamente espressa, vengono create interazioni tra le cellule del melanoma. Questo è legato a

fattori ambientali ed è reversibile (a meno che non siano fissati geneticamente); nel momento il cui

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gli emboli generano metastasi, le cellule tornano ad essere quelle di prime, abbandonando il

fenotipo fibroblastoide e recuperando quello epitelioide, poichè non ci sono i fattori proinvasivi

d'origine nel nuovo territorio da colonizzare. Le metastasi sono fenotipicamente simili ai tumori

primitivi.

Una cellula che quindi è diventata un fibrobalsto, deve muoversi nello stroma, polarizzandosi e

generando all'interno un fronte di avanzamento (zona che tasta il terreno davanti alla cellula per

aderire) e un fronte di retrazione; a livello del fronte di avanzamento la cellula emette delle

espansioni a ventagli della membrana plasmatica (lamellipodi) legate a forze protrusive che

spingono meccanicamente la cellula dovute alla polarizzazione locale dei microfilamenti di actina,

quasi sempre in cima al lamellipodio ci sono dei microfilamenti di actina chiamati filopodi. Queste

piccolo protrusioni tastano il terreno e poi sia allargano fondendosi nel lamellipodio, aumentando la

parte ventrale della cellula avanzando. Deve inoltre contrarre il fronte di retrazione per staccare

dalla matrice il piede dietro. Questi eventi si verif