Patologia 21/11/2005 - Digilander

Patologia 21/11/2005
h 8.30/10.30
Prof. A. Cittadini
….(mi dispiace ma c’è interferenza perché squilla il cellulare del prof. e non si capisce nulla)
costituiscono le basi della problematica che riguarda le cellule tumorali e l’ accrescimento del
tumore che è un accrescimento a livello tissutale. Ora una curiosità che nasce è quella di sapere
come si accrescono i tumori. Dobbiamo innanzitutto vedere cosa significa “accrescersi di un
tessuto”; cosa è, e poi dobbiamo anche cercare di capire quali sono le regole che fanno si che un
tessuto si accresca. Quello che avete visto finora era un accrescimento a livello cellulare, ora
passiamo a livello dei tessuti che sono un aggregato di cellule. Non è detto che quello che vige a
livello di una cellula sia la stessa cosa di quello che si attua a livello di un tessuto, perché più cellule
che formano un tessuto assumono un sistema di comunicazione intercellulare..quindi diventa una
popolazione..ed ecco quindi che dobbiamo parlare di accrescimento di una popolazione cellulare.
Innanzitutto, lo vedremo magari meglio la volta successiva, un tumore di un tessuto che noi
abbiamo chiamato massa tumorale (quindi un aggregato di cellule) ha un suo sviluppo
tridimensionale , non ha uno sviluppo bidimensionale come quello che si verifica in una coltura di
cellule; quando voi mettete le cellule a coltivarsi in una piastra avete due dimensioni, la terza
dimensione, quella in altezza, si sviluppa solo nelle cellule tumorali perché sono alterate..in un
tessuto invece le cellule hanno uno sviluppo di tipo tridimensionale che è condizionato da
moltissime cose tra le quali l’ apporto di materiale nutritivo (e qui entrerà in ballo il discorso dello
stroma e dei vasi che vedremo la prossima volta) e che sarà quindi sicuramente maggiore rispetto a
quello bidimensionale (cioè soltanto di una superficie). Ora, quali sono le regole che vigono per lo
sviluppo di un tumore? Se uno fa un parallelo con quello che state studiando in microbiologia, dove
avete parlato di cellule batteriche che si dividono in progressione geometrica (24; 48; 816..)
raggiungendo numeri grandissimi in poco tempo, la cellula animale ha lo stesso di tipo di
accrescimento? L’ accrescimento batterico si svolge su una fase di latenza e poi dopo una fase
proprio di crescita(???) ed è un accrescimento caratterizzato da un andamento logaritmico della
crescita, la crescita tumorale si sviluppa nella stessa maniera? Beh, dalla premessa che abbiamo
fatto, cioè se una cellula desse 2,4,8,16…arriveremmo in pochissimo tempo a delle crescite enormi
e la massa del tumore diventerebbe sicuramente più grossa dell’ organismo entro un breve ciclo di
divisione. E qui entra in ballo un altro parametro che è quello del ciclo cellulare. Le cellule si
dividono secondo l’ andamento di un processo molto complesso che noi chiamiamo ciclo cellulare
(costituito dalle varie fasi del ciclo, G0,S,G2,M). Dalla osservazione che si è fatta anche in tumori
umani, specialmente osservati tridimensionalmente come, per esempio, immaginate un nodulino nel
polmone che può essere facilmente osservato e misurato radiologicamente, abbiamo capito che la
crescita non è logaritmica ma ha un andamento molto particolare che poi è stato in un certo senso,
da quello che l’ ha studiato,che si chiamava Gompertz (lui non ha studiato la crescita tumorale ma
la crescita delle popolazioni. Appunto la crescita delle cellule è stata assimilata a una crescita di una
popolazione. Una popolazione in un determinato luogo si accresce secondo una curva e poi
raggiunge un plateau. Ecco questa è una curva che fu descritta da questo Gompertz (vedi allegato)
per le popolazioni in generale ma che è stata assimilata alla crescita tumorale. Infatti la crescita
tumorale, se osservate, ha questo andamento, cioè uno non deve immaginare (come probabilmente
al primo contatto è portato ad immaginare) che la cellula tumorale nasce nel punto 0. Noi sappiamo
che un tumore nasce da una cellula quindi ad un certo punto la prima cellula ci deve essere ,no? Ora
se questa prima cellula andasse avanti per progressione geometrica, noi dovremmo avere
immediatamente una salita, una retta che va dritta dritta da 0 all’ infinito..avremmo quello che
nessuno ha mai visto svilupparsi in natura, un tumore di un certo numero di cicli cellulari diventa,
parliamo di volume, di molti chilogrammi. Allora dallo studio dell’ andamento della popolazione
tumorale si desume questo tipo di crescita dove una fase di crescita logaritmica c’è, ma non è
assolutamente la crescita iniziale, è bensì questa fase che poi corrisponde.. vedete qui ci sono anche
alcuni tempi per farvi capire come funzionano le cose.. cioè dal tempo 0 a 10alla nona è 1 cm
cubico di cellule…cmq questo livello è il livello minimo osservabile, al quale si diagnostica il
tumore..è il momento della diagnosi, qualunque sia stato il problema che l’ ha messo in evidenza,
siamo arrivati alla diagnosi. Allora questo livello differenzia subito due stati: il livello pre-clinico o
infra-clinico e il periodo di evoluzione clinica nel quale noi abbiamo il paziente, che noi sappiamo
avere il tumore, e noi possiamo osservare il tumore. Ora che tempi intercorrono? Vedete, i tempi
non sono fatti in minuti.. ore.. ma in tempi di raddoppiamento perché il tempo di raddoppiamento
che cos è? È il tempo che serve alla popolazione per raddoppiarsi, cioè per avere una divisione
cellulare. Questo tempo è molto diverso dai batteri a una cellula eucariota, da una cellula epiteliale a
una cellula mesenchimale. Ora, da questo punto a questo punto (vedi allegato), noi abbiamo circa
30 tempi di raddoppiamento: per 30 volte è avvenuto il processo mitotico ed è avvenuto per tutta la
popolazione (assumendo che sia sincrona); per arrivare alla fase logaritmica, nella quale cresce
secondo gli esponenti. Però prima di quella fase assolutamente non è una crescita logaritmica, ma è
asintotica, cioè cresce piano piano (sennò la linea sarebbe stata dritta). Perché? perchè,
probabilmente, i fenomeni di controllo fisiologici si stanno ancora pian pianino sganciando.
Arriviamo alla crescita logaritmica dove ci aspettiamo che tutto vada avanti per progressione
logaritmica ma poi dopo, se andassimo per progressione geometrica (qui siamo arrivati a 10alla
dodicesima), arriveremmo a questo volume in pochissimo tempo, invece vedete che la curva ha un’
altro ripiegamento che non diciamo che è asintotico ma si verifica che in questo tempo (10 tempi di
raddoppiamento) la massa non è più tanto fisiologicamente organizzata per garantire la
sopravvivenza delle cellule tumorali. Quindi a questo punto anche per le cellule tumorali inizia quel
fenomeno di sostituzione: delle cellule muoiono e delle cellule sostituiscono. Il tessuto tumorale
diventa necrotico al centro. Perché accade questo? Perché lo stroma del tumore non segue l’
andamento della crescita del tessuto, cioè non è uno stroma ben organizzato con a sua volta i vasi
organizzati nello stroma. Ecco, il tumore non ha questa bella e ottimale organizzazione e quindi le
cellule, non avendo più apporti nutritivi, muoiono rapidamente (quando si parla di cells tumorali
immortali in realtà ci si riferisce al fatto che la cell tumorale può duplicarsi in eterno –ad esempio
in coltura- mentre la cell normale non ha questa capacità grazie soprattutto alla presenza dei
telomeri). Ora, questa curva indica proprio che nelle fasi di accrescimento più avanzato la cell
tumorale raggiunge un nuovo equilibrio, caratterizzato di nuovo da un andamento più lento. Più si
accresce velocemente, cioè più si arriva a queste fasi velocemente, più la necrosi c’è, è rapida. Però
questo non è segno di un tumore che sta morendo, purtroppo, ma è segno di un tumore che sta
crescendo di più.
Ora, la fase più importante qual è? È la prima, la fase prodromica, che avviene nei primi momenti e
che è una fase in evoluzione, cioè qualcosa si sta modificando dal tempo 0 in poi. Una
modificazione successiva che poi impareremo a chiamare progressione del tumore. La cellula si
svincola dai controlli di legami con il resto dell’ organismo, sia a livello di organi vicini, sia a
livello locale, sia a livello di organi lontani.
Vediamo un po’ queste considerazioni corollarie di quanto abbiamo detto prima:
CRESCITA TUMORALE
Il grado di crescita tumorale è variabile, la crescita rapida non è peculiare del tessuto tumorale (noi
abbiamo tessuti che crescono molto più rapidamente di quanto non crescano i tumori. Ce li abbiamo
nell’ organismo adulto, ad es un fegato può rigenerare centinaia di grammi in poche settimane..un
tumore che crescesse così sarebbe un disastro; il tess epiteliale anche cresce molto rapidamente), a
volte è superiore in tessuti normali stimolati dalla crescita (rigenerazione embrione, feto..)
Nei tessuti normali esiste un equilibrio dinamico tra stem cell  cellule in maturazione 
cellula matura (funzionale)
Le alterazione della crescita, quindi, possono dipendere da tante cose:
-alterazione della durata vita
-alterazione del controllo della divisione della cellula originaria
-riacquisizione capacità proliferativi di cells che l’ avevano perduta (sdifferenziazione)
Queste cose si misurano e può essere molto importante per stabilire le caratteristiche di
accrescimento di quel tipo di tumore (un tumore maligno si accresce molto più rapidamente)
Ora,ci sono dei parametri per misurare queste cose ma ora non vi voglio appesantire troppo. Volevo
soltanto darvi per es la misura di una cosa importante che è la verifica di come le cellule si trovano
nel ciclo cellulare in quel determinato momento. Queste sono cose che si possono misurare
attualmente molto facilmente con delle tecniche che sono ormai alla portata di molti laboratori che
sono per es la citometria cioè la misura di parametri in singole cellule. Possiamo ad es misurare la
quantità del DNA nelle cellule legato alle varie fasi del ciclo. Nel G0-G1 c’è una quantità x
specifica di cellule..e il DNA quant ‘è? È 1…nella fase sistemica quant è? È un DNA che va da 1 a
2 giusto? Poi in G2 la mitosi è uguale per poi ritornare da capo…G0 e G1 quindi non si possono
differenziare tra di loro così come G2 e M (sempre sulla base del DNA)..e allora misurando queste
cose uno può vedere come si sviluppano alcune cose.
Ora passiamo però ad un altro argomento, che è quelllo MOLTO importante delle METASTASI.
Abbiamo detto che la metastasi è la caratteristica, la funzione che caratterizza il tumore maligno nei
confronti del tumore benigno. Mettete ben a fuoco che malignità biologica = metastasi (mi
raccomando, la malignità clinica è un altro discorso). Tumore benigno non da metastasi. Quindi la
metastasi è una discriminante importante nel definire la malignità del tumore e nel caratterizzare un
andamento clinico del tumore che poi è la cosa che ci interessa da medici. La capacità metastatica
costituisce quindi gran parte della malignità di un tumore, non esclusivamente però, perché c’è quell
altra parte clinica che corrisponde all’ invasione locale (anch’ essa può portare a gravi alterazioni).
Come avviene questa invasione e metastatizzazione? Sono due aspetti dello stesso processo perchè
abbiamo detto che infiltrazione , invasione significano che il tumore si espande e invade i tessuti
circostanti per via naturale. Metastasi significa invece invasione di un tessuto anatomicamente
differente e distante da quello nel quale è nato il tumore. E’ una differenza molto importante. Anche
se i tessuti sono vicini vigono sempre le differenze anatomiche. Un pancreas che sta dietro il
peritoneo è vicino anatomicamente all’ ansa duodenale però sono tessuti completamente diversi. Le
vie importanti per l’ invasione e la metastatizzazione quali sono? Avremo la contiguità, la
disseminazione e la via linfatica o ematica . Ora la crescita iniziale come procede? Basta
immaginare il tessuto nel quale si sviluppa il primo nucleo di proliferazione tumorale che si
ingrandisce, quindi crescita iniziale, invasione dei tessuti adiacenti e diffusione nelle cavità
contigue. Oppure penetrazione nei vasi linfatici o ematici, nella stessa massa tumorale o nelle
adiacenze che determinano poi la disseminazione ematogena o linfatica di quel tumore.
Ora le vie linfatiche seguono la strada che porta ai linfonodi regionali, dotto toracico che però poi
dopo si va a versare nella succlavia e quindi nel torrente circolatorio. La via ematica invece
direttamente determina un’ invasione del torrente circolatorio con distribuzione ai tessuti che sono
collegati a quel circolo.
Una volta che è avvenuta la disseminazione, la cellula tumorale deve andare incontro a questa
caratteristica, la sopravvivenza. La metastasi infatti si trova in una situazione molto diversa dal
microambiente dal quale era partita (stava in un epitelio ed è andata a finire in un osso, per
esempio). Deve anche provvedere all’ acquisizione dello stroma e dei vasi, che rappresenta la via di
nutrimento altrimenti si nutrirebbe solo per diffusione dai distretti vicini, e non è detto che siano in
grado di farlo e di sopravvivere in queste condizioni. Ecco perché devono munirsi di uno stroma e
in particolare di un compartimento vascolare (angiogenesi dei tumori). Ma se non acquisissero
stroma e vasi che fine farebbero? Muoiono?non muoiono? Possono morire. Vanno incontro a
necrosi. Però potrebbero anche a soffermarsi in quel punto senza però proliferare. Possono
sopravvivere, dando luogo così a nuclei metastatici latenti (piccoli aggregati microscopici).
Questo processo che dal nucleo di origine porta alla metastatizzazione sicuramente costituisce un
elemento importante di malignizzazione del tumore. Cioè se prima non era in grado di dare
metastasi e poi era in grado vuol dire che è successo qualcosa di nuovo, si è modificato. Ora l’
importanza di tutto quello che stiamo dicendo, a livello medico, a cosa ci lega? Innanzitutto è molto
importante la sede delle metastasi, perché qualunque via facciamo le metastasi possono andare a
finire ovunque. Nella pratica clinica poi si vede che alcuni tumori metastatizzano molto spesso in un
luogo. Si parla appunto di capacità metastatica specifica. Altro concetto importante: l’ invasività è
una caratteristica che riguarda la singola cellula. Alcune cellule nell’ organismo umano si muovono,
altre no. Quindi come potremo mai capire dove è arrivata la singola cellula se non abbiamo un
microscopio nel tessuto che ce la fa vedere? Questo evoca un concetto molto importante: l’
invasione microscopica è sempre maggiore dell’ invasione macroscopica, cioè un tumore invade
microscopicamente sempre di più di quanto macroscopicamente si può desumere. Tutto ciò
ovviamente condiziona la terapia. Si è arrivati infatti a chirurgie altamente demolitorie, proprio per
prevenire le recidive. A tutto ciò sono stase associate altre terapie,la chemoterapia ad esempio. Sono
sicuro infatti che non è avvenuta un’ invasione microscopica anche a livello lontanto?
Tutta la problematica che vi ho detto si collega alla proprietà di adesività, motilità, capacità litica e
angiogenica delle cells tumorali. Ciascuna di queste frasi racchiude un mare di concetti biologici
(che possono essere stati studiati più o meno bene...voi sicuramente li avrete fatti bene).
(Riassunto di tutto ciò che ha già detto…tralascio..)
vediamo un po’…
.Simone perché è Simone..e dico tutto…
.Pierugo perché sarà contento di leggere il suo nome tra i ringraziamenti
.Roccia per lo stesso motivo
.Raimondo perché ormai è il più esperto conoscitore di tutti i ringraziamenti delle nostre
sbobinature..
.Matteo perché siamo riusciti a farci millllllle programmi e a non rispettarne nemmeno uno
.Chiaretta perché…io te l’avevo detto…prima o poi…
.Chiara P…così…un saluto..
.Giuseppe Quero… la persona che mi sopporta meglio dentro quest università.. con cui ormai è
pace..ma allo stesso tempo guerra..
Francesca Priolo