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MODIFICAZIONI E DIFFERENZIAZIONE CELLULARE
Tutte le cellule che costituiscono l'organismo derivano da una serie di moltiplicazioni successive all'uovo
fecondato, all'interno del quale è contenuta la stessa quantità di DNA. Affinché si manifesti una
differenziazione cellulare, è necessario che tutti i citotipi reprimano determinati geni ed esprimano quelli per
cui sono stat i creati: le cellule polmonari presenteranno enzimi per la respirazione, ma non avranno
funzionalità legate alla secrezione di ormoni pancreatici.
Al termine della crescita, gli organi ed i tessuti avranno raggiunto una morfologia ed una funzionale tale da
rimanere costante per tutto l'arco della vita. Alcuni sono però in grado di rispondere a determinati stimoli
ambientali o endogeni con variazioni delle loro dimensioni.
Ipertrofia: conseguenza di un aumento delle dimensioni delle cellule parenchimali del tessuto o
• dell'organo.
Esempi:
→ muscolatura liscia negli organi cavi a causa di una stenosi determinata da una deformazione.
→ i. della muscolatura scheletrica che si manifesta negli sportivi. Si ha un aumento del volume
cellulare a causa dell'aumento di numero delle miofibrille, dei miofilamenti e proteine contrattili.
Ipertrofia falsa: causata da edema o ristagno di sangue.
◦ Ipotrofia: riduzione del volume cellulare rispetto alla normalità che avviene per apoptosi.
◦ E' causata da:
◦ Disuso disfunzionale (ingessatura)
▪ Denervazione
▪ Diminuito apporto sanguigno
▪ Inadeguata nutrizione
▪ Perdita della stimolazione endocrina
▪ Invecchiamento
▪
• Iperplasia: aumento del volume di un organo in seguito ad un aumento del numero di cellule che lo
• compongono. E' limitata a quei tipi ci cellule che possono proliferare dopo l'embriogenesi. Si
distingue in:
Fisiologica (proliferazione ghiandolare della mammella femminile durante la pubertà e durante
◦ la gravidanza.
Patologica (ipertiroidismo, callosità della cute causata da irritazioni croniche o abrasioni
◦ cutanee). Nonostante la reversibilità, rappresentano comunque un terreno fertile su cui si può
instaurare una neoplasia.
Affinché si possa manifestare questo tipo di meccanismo patogeno è necessario che vi sia un
aumento in numero delle cellule in via di replicazione, un ritmo accelerato di duplicazione
cellulare, incremento della sopravvivenza delle cellule interessate (riduzione apoptosi).
Gli ormoni sono una delle cause principali di questo fenomeno.
Ipoplasi a: riduzione del numero delle cellule causata dall'apoptosi.
◦
• Metaplasia: la cellula modifica, a seconda dei geni coinvolti, il proprio aspetto e/o la propria funzione
e va incontro ad un cambiamento della sua differenziazione che le consente di espletare attività, che
in condizioni fisiologiche non era in grado di compiere.
Nei tessuti molli, la cicatrice è seguita da metaplasia di fibroblasti verso osteoblasti con
neoformazione di osso. Si tratta di un fenomeno irreversibile.
Metaplasia atipica: rispetto alla trasformazione metaplastica, quella atipica si presenta più
▪ disordinata, causato dallo stimolo persistente dell'epitelio; si tratta di una forma di transizione
tra la metaplasia e la displasia.
Anaplasia, la cellula esibisce caratteristiche di minore differenziazione in confronto a quelle che la
• contraddistinguono. Assumono un aspetto simile a quelle delle cellule staminali da cui derivano.
Viene associata molto frequentemente alla trasformazione neoplastica.
Displasia: proliferazione cellulare reversibile. Rappresenta un precursore del cancro, è
◦ disordinata ed è principalmente refertata tra gli epiteli.
E' caratterizzata a: perdita della uniformità delle cellule stesse e nel loro orientamento; spiccato
polimorfismo con variazioni in calibro e forma; aumento della mitosi.
E' spesso associata ad infiammazione o irritazione cronica.
Lieve e media: proliferazione reversibile e controllata.
Grave: alterazione cellulare di estrema importanza poiché vi segue la trasformazione
maligna.
La caratteristiche che accomunano queste modificazioni nella differenziazione cellulare sono:
→ reversibilità: a seguito della comprensione dell'eziologia della modificazione, è possibile ripristinare la
condizione normale.
→ distrettualità: coinvolgimento di un determinato organo o tessuto, e non dell'intero organismo.
Necrosi: si intende la morte cellulare accidentale, causata da eventi fisici, chimici o biologici che
•
coinvolgono più o meno contemporaneamente cellule facenti parti dello stesso tessuto o organo.
La necrosi è un processo molto spesso seguito da un processo infiammatorio acuto, che viene generato dai
detriti cellulari che costituiscono un notevole stimolo flogistico: questa determina il richiamo di macrofagi che
provvedono alla fagocitosi e all'eliminazione di essi.
La necrosi coagulativa (denaturazione proteica) o la necrosi colliquativa (fenomeni autolisi innescati
dalla liberazione di enzimi lisosomiali) possono determinare i seguenti eventi:
→ ipossia: mancato apporto di O2.
→ mancato apporto di sostanze nutritizie.
→ denaturazione di enzimi.
→ distruzione generata da energia meccanica, termica o chimica.
Morfologicamente le cellule necrotiche si presentano rigonfie e poi lisate, ma possono assumere diverse
alterazioni che coinvolgono il nucleo:
→ picnosi: riduzione del volume nucleare.
→ cariolisi: dissoluzione del nucleo.
→ carioressi: frammentazione del nucleo.
DISORDINI DELLA CRESCITA CELLULARE: I TUMORI
I tumori e le neoplasie sono un insieme di cellule somatiche originate da una sola cellula dell'organismo, che
ha subito una serie di mutazioni, in grado di poter essere trasmessi alla progenie.
Effetti primari delle mutazioni cancerogene:
→ acquisizione dell'autonomia moltiplicativa: queste cellule non in grado di sottostare ai meccanismi
regolatori della proliferazione cellulare.
→ le cellule cancerogene necessitano di un maggior apporto metabolico, “risucchiando” i nutrienti alle cellule
normali, portandole alla morte.
→ riduzione o perdita della capacità di differenziazione.
→ riduzione o perdita della possibilità di andare incontro a morte cellulare programmata.
L'aumento esponenziale della massa neoplasica dipende da un gran numero di cellule che si moltiplica e
solo una piccola quantità muore, mentre il resto può comunque sopravvivere e continuare a proliferare.
Tutti i citotipi dell'organismo possono andare incontro alla trasformazione neoplastica dal momento in cui
hanno accumulato una certa quantità di mutazioni genetiche: questi due elementi (il citotipo e le mutazioni)
insieme sono in grado di determinare una vastissima quantità diversa di tumore, sia per l'intensità e la
localizzazione della mutazione.
I tumori sono provocati da cause multiple,che spesso non è possibile decifrare. Sappiamo però che tutti gli
agenti oncogeni agiscono a livello del DNA, comportando una mancata codifica per il prodotto, oppure
codificano per prodotti abnormi.
Non tutte le cellule però , che hanno subito danni genomici in grado di determinare la loro trasformazione
neoplastica, daranno origine alle neoplasie:questo perché alcune cellule trasformate vengono portate ad
apoptosi, possono venire corrette geneticamente prima della moltiplicazione cellulare, o perché vengono
eliminate dal sistema immunitario.
Neoplasia
Massa abnorme di tessuto, il cui accrescimento è esponenziale e scoordinato rispetto ai tessuti normali;
progredisce alla stessa maniera eccessiva alla cessazione degli stimoli che l'hanno provocata. Rappresenta
la seconda causa di morte nei paesi ad alto sviluppo socio-sanitario.
Tumori benigni e maligni
→ Benigni:sono formati da cellule che mantengono inalterate le loro caratteristiche morfologiche e funzionali
rispetto a quelle normali. Manifestano comunque una autonomia replicativa e quindi non rispondono ai
meccanismi regolatori di proliferazione. Si sviluppano in maniera espansiva, comprimendo le cellule edi
tessuti limitrofi, assumendo rapporti di contiguità. Lo sviluppo eccessivo può causare compressione
meccanica dei tessuti adiacenti, ma non lo infiltrano.
I tumori benigni sono caratteristici delle ghiandole e vengono definiti adenomi, che provocano la comparsa di
sintomatologia correlata ad un alto aumento della produzione di ormoni, e che quindi, non sottostanno ai
meccanismi omeostatici.
→ Maligni: sono formati da cellule che appaiono morfologicamente e funzionalmente diverse rispetto a
quelle normali. Si manifestano con mancanza di uniformità. Sia nella forma che nelle dimensioni.
E' definito invasivo in quanto si infiltra nei tessuti limitrofi, distruggendoli e sostituendoli. Quando questa
infiltrazione raggiunge il circolo sanguigno ed i linfonodi, il tumore maligno si trasforma in embolo
neoplastico, in grado di raggiungere siti distanti, originando origine allo sviluppo di un tumore secondario: la
metastasi. Giunto a questo punto, il tumore rappresenta una grave minaccia per l'organismo, poiché non
coinvolge solo il sito primario, ma l'intero sistema e acquisisce la caratteristica di recidività.
Al fine di prevenire la metastasi è necessaria la terapia chirurgica, che spesso però, risulta complicata e
quasi impossibile da applicare, data l'infiltrazione in altri organi.
I tumori maligni danno oltretutto origine alla cachessia, cioè un progressivo e rapido decadimento
dell'organismo, che determina una notevole perdita di peso e a fenomeni di apatia e astenia. Questo
fenomeno è provocato dal rilascio da parte delle neoplasie di citochine, la cui la cachessina, il fattore di
necrosi tumorale.
Differenziazione morfologica e le alterazioni delle cellule tumorali
La differenziazione cellulare avviene alla progressiva restrizione dell'espressione genica sotto il controllo di
fattori di trascrizione specifici. Vengono attivati quei geni che codificano per le determinate proteine di un tipo
cellulare, che gli conferiscono le sue funzioni caratteristiche.
Nelle cellule tumorali il programma di differenziazione appare più o meno alterato; morfologicamente le
cellule appaiono diverse rispetto al tessuto di origine, ma comunque identificabile (nei casi in cui non vi è
possibilità di identificare il tipo cellulare il tumore si trova in stato molto avanzato.). Alcuni esempi:le cellule
epiteliali ciliate che diventano prive delle stesse ciglia e quindi piatte.
Forma: alterata, variabile ed irregolare. Sono indice di grave malignità.
Dimensioni: solitamente sono molto più piccole rispetto alle cellule normali. Vi sono dei casi però, in cui le
cellule risultano enormi, definite come cellule giganti (