Indice generale TOMO PRIMO Capitolo 1 - Introduzione allo studio della patologia generale 1 G.M. Pontieri 1.1 Origine ed evoluzione della patologia generale 1.2 Le attuali problematiche della patologia generale 1.3 Definizione dello stato di salute 1.4 Condizioni patologiche 1.5 Il concetto di eziologia 1.6 Il concetto di patogenesi 1.7 La malattia Bibliografia essenziale e letture consigliate 2.4.4 1 5 6 9 10 11 11 12 2.5 2.5.1 Capitolo 2 - Principi generali di patologia molecolare 13 M.A. Russo, F. Grignani 2.1 2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 Dalla molecola al sintomo Oggetto di studio della Patologia molecolare Patologia molecolare degli acidi nucleici Alterazioni della molecola di DNA Q Meccanismi Q Effetti delle alterazioni del DNA Q La riparazione del DNA e le patologie correlate ai suoi difetti Patologia dell’RNA Q RNA non codificanti lunghi, microRNA e altri piccoli RNA non codificanti Regolazione epigenetica e sue patologie Q Patologie da alterazioni della regolazione epigenetica Patologia molecolare generale delle proteine Obiettivi e metodologia nella patologia molecolare delle proteine Meccanismi generali di danno delle proteine e loro effetti Dal gene alla traduzione Q Alterazioni che riguardano direttamente i geni codificanti le proteine 02_Tomo1_Indice_generale.indd 11 13 2.5.2 13 14 15 15 17 19 22 23 26 27 27 2.5.3 27 29 30 30 2.5.4 2.5.5 Alterazioni della trascrizione Alterazioni dello splicing Q Alterazioni della traduzione Q Alterazioni post-traduzionali Effetti e sintomi: patogenesi molecolare delle malattie Q Effetti legati alle specifiche funzioni della proteina Q Effetti legati all’accumulo improprio della proteina alterata Q Sintomi legati alla tossicità della molecola alterata Patologia molecolare speciale delle proteine: dalla molecola al sintomo Patologia molecolare dell’emoglobina Q Anemia falciforme e altre mutazioni dell’emoglobina Q Talassemie e alterazioni della sintesi dell’emoglobina Patologia molecolare dei recettori e altre proteine coinvolte nelle sequenze di segnali tra le cellule Q Patologia dei recettori con perdita di funzione Q Patologia dei recettori con guadagno di funzione Q Riconoscimento improprio del recettore. Fenomeno dello spill-over Q Patologia delle proteine di trasduzione con perdita di funzione e resistenza ormonale Q Patologia degli effettori nella sequenza di segnali e resistenza ormonale Q Resistenza ormonale dovuta ad assenza o mutazione dei bersagli finali della sequenza dei segnali Q Proteine recettoriali utilizzate impropriamente da agenti infettivi Patologia molecolare del trasporto e dell’omeostasi ionica Q Patologia dei canali ionici Q Trasportatori ABC (ATP Binding Cassette) Patologia degli enzimi Patologia delle molecole citoscheletriche Q Q 32 32 33 34 37 37 37 39 39 40 40 42 42 43 47 47 48 48 48 49 50 50 55 65 68 5/15/15 11:41 AM XII Indice generale 2.6 Patologia molecolare degli zuccheri Glicosilazione intracellulare patologica Glicosilazione non-enzimatica abnorme 2.7 Patologia molecolare dei lipidi 2.7.1 Alterazioni della costituzione lipidica delle membrane e loro conseguenze Q Composizione lipidica e fluidità/rigidità delle membrane Q Gli acidi grassi polinsaturi delle membrane sono importanti nella risposta infiammatoria-riparativa (genesi di molecole attive) e nello sviluppo del sistema nervoso Q Perossidazione lipidica, alterazioni della permeabilità e necrosi 2.7.2 Prenilazione e modulazione della funzione di alcune proteine 2.7.3 Trasporto e metabolismo dei lipidi Lipoproteine e aterosclerosi 2.8 Conclusioni Bibliografia essenziale e letture consigliate 2.6.1 2.6.2 69 70 70 71 71 71 72 73 73 74 74 74 Capitolo 3 - Patologia congenita ed ereditaria 75 Patologie ad eredità non mendeliana Q Malattie da espansione di sequenze ripetute Q Patologie ad eredità mitocondriale 3.4 Eredità multifattoriale e poligenica 3.4.1 Caratteri a variabilità continua 3.4.1 Patologie multifattoriali malformative 3.4.3 La componente genetica delle patologie multifattoriali 3.5 Patologia cromosomica congenita 3.5.1 Cause, meccanismi e conseguenze generali 3.5.2 Anomalie numeriche dei cromosomi umani Q Nomenclatura e considerazioni generali Q Aneuploidie autosomiche Q Aneuploidie eterocromosomiche 3.5.3 Anomalie strutturali dei cromosomi umani 3.6 Patologia congenita non ereditaria 3.6.1 Meccanismi di teratogenesi 3.6.2 Teratogeni fisici 3.6.3 Teratogeni chimici 3.6.4 Teratogenesi nelle malattie della nutrizione e del metabolismo 3.6.5 Teratogenesi e patologie infettive Bibliografia essenziale e letture consigliate 3.3.4 89 89 92 93 93 93 94 95 96 98 98 98 99 100 103 103 105 105 105 105 106 F. Grignani 3.1 3.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 Definizioni e impatto nella patologia umana Tipologia e manifestazioni Q Tipologia Q Manifestazioni Malattie ereditarie monogeniche Tipologia molecolare del difetto Modalità di eredità mendeliana Q L’eredità autosomica dominante Q L’eredità autosomica recessiva Q L’eredità recessiva legata al cromosoma X Q Meccanismi rari di trasmissione legati ai cromosomi sessuali Alcuni modelli patogenetici nelle malattie ad eredità mendeliana Q Patologia da alterazioni delle strutture di membrana e del citoscheletro Q Patologie ereditarie da alterazioni di regolatori omeostatici Q Patologie ereditarie da alterazione della segnalazione proliferativa Q Eterogeneità genetica nelle patologie ad eredità mendeliana Q Malattie ereditarie come forme rare di malattie sporadiche 02_Tomo1_Indice_generale.indd 12 Capitolo 4 - Ambiente geoatmosferico 75 75 75 75 76 76 76 76 77 77 quale causa di malattia 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 78 78 4.3 78 84 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.3.5 85 4.4 82 86 107 G.M. Pontieri, M. Sorice Introduzione Patologie da riduzione e da aumento della pressione atmosferica Ipobaropatie Iperbaropatie Q La malattia da decompressione (MDD) Q Tossicità dell’azoto durante l’immersione Q Tossicità dell’ossigeno durante l’immersione Q Tossicità dell’anidride carbonica durante l’immersione Patologie da accelerazione gravitazionale Stress da accelerazione positiva Stress da accelerazione negativa Stress da accelerazione radiale Stress da accelerazione trasversa Come ci si difende dalle accelerazioni gravitazionali Principali problematiche fisiopatologiche connesse col volo spaziale 107 107 108 110 111 112 113 114 114 115 116 116 116 116 116 5/15/15 11:41 AM Indice generale Resistenza degli astronauti alle forze gravitazionali 4.4.2 Sopravvivenza degli astronauti in assenza di atmosfera terrestre 4.4.3 Effetti dell’assenza di gravità 4.5 Cinetosi o cinetopatie 4.6 Metereopatie 4.7 Malattie stagionali 4.8 Variazioni della temperatura ambientale quale causa di malattia 4.8.1 Patologie da elevata temperatura ambientale Q Colpo di sole o insolazione Q Colpo di calore tropicale e colpo di calore comune 4.8.2 Patologie da bassa temperatura ambientale Q Congelamento Q Assideramento 4.9 Azione locale del trasferimento di energia termica Bibliografia essenziale e letture consigliate Capitolo 6 - Patologie 4.4.1 117 118 119 119 119 119 119 120 120 121 123 G.M. Pontieri, M. Sorice 5.1 Patologie da assorbimento da radiazioni 5.1.1 Radioattività di base 5.1.2 Azione patogena ed effetti delle radiazioni non ionizzanti 5.1.3 Azione patogena delle radiazioni ionizzanti Q Effetti delle radiazioni ionizzanti Q Patologie conseguenti allo scoppio di bombe atomiche o ad incidenti nei reattori nucleari Q Il fallout radioattivo 5.2 Campi elettromagnetici 5.2.1 Onde elettromagnetiche 5.2.2 Elettrosmog 5.2.3 Campi elettromagnetici e patologie 5.3 Patologie da trasferimento di energia elettrica 5.3.1 La folgorazione 5.4 Patologie da trasferimento di energia termica 5.5 Patologie da trasferimento di energia meccanica Bibliografia essenziale e letture consigliate 02_Tomo1_Indice_generale.indd 13 da agenti chimici 141 G.M. Pontieri, M. Sorice 117 117 117 118 118 Capitolo 5 - Agenti fisici quali causa di malattia XIII 123 124 125 128 128 129 130 130 130 131 131 132 135 6.1 6.2 6.3 Introduzione Il danno diffuso da agenti chimici Il danno selettivo da agenti chimici 6.3.1 Veleni delle piante o fitotossine 6.3.2 Veleni dei funghi 6.3.3 Veleni delle muffe o micotossine 6.3.4 Veleni animali o zootossine 6.3.5 Veleni inorganici ed organici 6.3.6 Le droghe e la tossicodipendenza 6.3.7 L’inquinamento ambientale Q Tossicità del piombo Q Tossicità del mercurio Q Tossicità del cadmio Q Tossicità dei pesticidi 6.3.8 L’inquinamento alimentare 6.4 Gli xenobiotici e le biotrasformazioni 6.4.1 Reazioni di fase I 6.4.2 Reazioni di fase II 6.4.3 Reazioni di fase III 6.5 I radicali liberi 6.5.1 Formazione dei radicali liberi 6.5.2 Specie reattive derivate dall’ossigeno (ROS o ROI) 6.5.3 Specie reattive derivate dall’azoto (RNS) 6.5.4 Meccanismi di difesa contro i radicali liberi 6.5.5 I danni molecolari prodotti dai radicali liberi 6.5.6 Malattie correlate alla formazione di radicali liberi Q Invecchiamento Q Tumori Q Aterosclerosi Q Malattie neurodegenerative Q Diabete mellito Q Malattie con esiti fibrotici Q Lesioni da riperfusione dopo ischemia Bibliografia essenziale e letture consigliate Capitolo 7 - Patologia generale delle infezioni microbiche 141 142 143 145 145 146 147 147 147 148 148 149 149 150 150 150 151 153 154 154 155 157 157 158 159 160 160 161 161 162 162 162 163 163 165 G. Ragona 136 138 139 7.1 7.2 7.2.1 Introduzione La interazione dei germi con l’ospite Contagio, infezione e malattia 165 165 165 5/15/15 11:41 AM XIV Indice generale 7.2.2 7.2.3 7.2.4 7.3 7.4 7.4.1 7.4.2 7.4.3 7.4.4 7.4.5 7.5 7.5.1 7.5.2 7.5.3 7.5.4 7.5.5 7.5.6 7.6 7.6.1 7.6.2 7.6.3 7.6.4 7.6.5 7.7 7.7.1 7.7.2 7.7.3 7.8 7.9 7.9.1 7.9.2 7.10 7.10.1 7.10.2 7.10.3 7.10.4 Commensalismo, mutualismo e parassitismo Parassitismo obbligato e facoltativo Competitività microbica Evoluzione della interazione germe-ospite Patogenicità e virulenza Patogenicità: definizioni e concetti La virulenza: una introduzione La virulenza è un carattere dinamico Lo sviluppo della patogenicità Oltre i postulati di Koch: una interpretazione molecolare della virulenza I fattori della virulenza La invasività Le adesine e il loro ruolo nella colonizzazione La invasione e la proliferazione intracellulare dei batteri Le invasine I fattori di virulenza sono oggetto di scambio tra i germi La regolazione dei fattori di virulenza Esotossine ed endotossine Le tossine citolitiche Le tossine che agiscono all’interno della cellula ospite Le tossine proteolitiche Il meccanismo di azione delle esotossine Le endotossine Meccanismi di patogenicità I batteri patogeni manipolano le funzioni della cellula ospite Ruolo del citoscheletro e della membrana plasmatica nell’azione patogena dei batteri Le interazioni microbiche con le vie di trasmissione del segnale Le barriere naturali a difesa dell’ospite I recettori Toll-like Concetti di base Ruolo patogenetico dei recettori TLR La resistenza batterica ai meccanismi di difesa dell’ospite La resistenza all’attività battericida del siero La variabilità antigenica La acquisizione di ioni ferro Altri meccanismi 02_Tomo1_Indice_generale.indd 14 165 166 166 166 167 167 167 167 167 168 169 169 169 7.10.5 I parassiti intracellulari facoltativi 7.10.6 I parassiti intracellulari obbligati 7.11 L’evasione della risposta immunitaria innata e acquisita 7.12 Fisiopatologia della sepsi 7.12.1 Evoluzione della nozione di sepsi 7.13 Una prospettiva evoluzionistica e genomica della patogenesi microbica e dell’interazione con l’ospite umano 7.14 Nuovi contributi allo studio della patogenesi microbica 7.14.1 Metagenomica microbica e malattie Bibliografia essenziale e letture consigliate Capitolo 8 - Patologia generale delle infezioni virali 170 171 171 171 8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.1.4 8.2 172 172 172 174 174 174 8.2.1 8.2.2 8.2.3 8.2.4 8.3 8.3.1 8.3.2 8.3.3 174 175 176 177 177 178 178 178 178 179 179 179 180 181 181 183 183 186 187 G. Ragona 8.1 170 170 179 179 8.4 8.5 8.5.1 8.5.2 8.5.3 8.6 8.6.1 8.6.2 La interazione virus-cellula ospite e il danno da virus L’effetto citopatico La membrana cellulare e i recettori per il virus Ruolo del sistema maggiore di istocompatibilità Interferenza con le sintesi macromolecolari Il tropismo virale Il recettore per il virus Età dell’ospite La via di penetrazione nell’ospite Ruolo della immunità naturale Patogenicità e virulenza Patogenicità e virulenza Variazioni della virulenza nel corso di epidemie Meccanismi di evasione e sovversione della risposta immunitaria quali fattori di virulenza La suscettibilità dell’ospite alle infezioni Meccanismi patogenetici delle infezioni acute Tipi di infezione Diffusione dei virus nell’organismo Fenomeni che ostacolano la diffusione dei virus Le infezioni persistenti Tipologie di infezioni persistenti Infezione persistente di tipo latente e di tipo produttivo 187 187 188 188 189 190 190 190 190 190 190 190 191 191 192 194 194 195 196 196 196 197 5/15/15 11:41 AM Indice generale Peculiarità biologiche delle infezioni persistenti 8.6.4 Le infezioni persistenti da virus lenti 8.7 Conseguenze immunopatologiche delle infezioni virali 8.7.1 Cellule coinvolte nella reazione immunopatogena 8.7.2 Effetti paradossi della risposta immunitaria. Il caso della infezione da virus della coriomeningite linfocitaria 8.7.3 Autoimmunità indotta da virus 8.8 Effetti immunosoppressivi delle infezioni 8.8.1 Il danno alle cellule immunocompetenti 8.8.2 Induzione della tolleranza 8.8.3 Molecole virali ad azione immunosoppressiva 8.9 Le cellule NK nelle infezioni virali: meccanismi di resistenza ed evasione 8.10 Strategie virali adottate per contrastare o rivolgere a proprio vantaggio l’azione delle citochine 8.11 Le infezioni endogene: ultima frontiera della ricerca 8.11.1 Le infezioni endogene 8.11.2 Sequenze HERV e diabete di I tipo 8.11.3 Sequenze HERV e lupus eritematosus sistemico Bibliografia essenziale e letture consigliate 9.4.10 L’invecchiamento del sistema 8.6.3 Capitolo 9 - L’invecchiamento 197 198 199 199 199 199 200 200 201 201 201 202 202 202 204 205 205 207 M.A. Russo, M. Fini 9.1 9.2 9.3 9.4 9.4.1 9.4.2 9.4.3 9.4.4 9.4.5 9.4.6 9.4.7 9.4.8 9.4.9 Introduzione Durata della vita e longevità. Definizioni ed epidemiologia Omeostasi. Definizione e basi molecolari I quadri fisiopatologici e clinici dell’invecchiamento Sistema nervoso e degli organi di senso Sistema cardiovascolare Polmoni Il rene e il sistema escretore La cute e le mucose Il connettivo propriamente detto Tessuto osseo e cartilagine Tessuto muscolare scheletrico e liscio Le gonadi e altre alterazioni endocrine 02_Tomo1_Indice_generale.indd 15 XV di difesa innato (infiammazione) e adattativo (immunità) 9.4.11 Allungamento della vita media, accumulo del danno e malattie age-related 9.5 Teorie sull’invecchiamento 9.5.1 Basi biologiche, cellulari e molecolari dell’invecchiamento 9.5.2 La senescenza replicativa e il ruolo dei telomeri 9.5.3 Genetica dell’invecchiamento. Le sindromi familiari. I geni dell’invecchiamento 9.5.4 Geni dell’invecchiamento 9.5.5 L’invecchiamento non programmato: l’usura somatica 9.5.6 Radicali liberi e invecchiamento 9.5.7 Mitocondri e invecchiamento 9.5.8 Prodotti AGE, e alterazioni dell’omeostasi delle proteine nell’invecchiamento 9.5.9 Restrizione calorica, attività fisica e invecchiamento 9.5.10 Modulazione della risposta infiammatoria 9.6 Cornice unificante per le varie teorie: invecchiamento come usura 9.6.1 Riassunto delle caratteristiche molecolari dell’invecchiamento 9.6.2 Invecchiamento come usura: squilibrio tra danno e capacità di riparazione 9.6.3 Effetto combinato tra agenti dannosi e geni del sistema omeostatico 9.7 Strategie antinvecchiamento e allungamento della vita Bibliografia essenziale e letture consigliate 207 Capitolo 10 - Processi regressivi 208 A. Bernelli-Zazzera, M.A. Desiderio delle cellule 208 10.1 10.2 209 210 211 211 211 212 212 213 213 213 10.3 10.3.1 10.4 10.4.1 10.4.2 10.5 10.5.1 10.5.2 Meccanismi elementari di danno cellulare Lesione biochimica, sintesi letale e biotrasformazioni patogene Anossie La lesione biochimica da cianuro e da altri veleni della respirazione Patologia dei mitocondri Malattie mitocondriali Il rigonfiamento cellulare Patologia cellulare da ischemia La morte cellulare da ischemia La necrosi 214 215 215 215 215 216 219 221 222 223 224 225 226 226 228 229 229 229 231 233 233 234 235 236 236 238 240 240 240 241 5/15/15 11:41 AM XVI Indice generale 10.6 10.7 Patologia cellulare da riperfusione L’apoptosi 10.7.1 Aspetti morfologici dell’apoptosi 10.7.2 Aspetti biochimici dell’apoptosi 10.7.3 Geni dell’apoptosi 10.7.4 Trasduzione dei segnali apoptogeni 10.8 Le steatosi. Aspetti cellulari di un problema di fisiopatologia generale 10.8.1 Tipi di sovraccarico 10.8.2 Le steatosi da inibitori della sintesi proteica 10.8.3 La steatosi da veleni ambientali: il modello del tetracloruro di carbonio 10.8.4 Tanti pochi formano assai: ovvero, la steatosi da etanolo 10.8.5 La NAFLD (Non Alcoholic Fatty Liver Disease) e la NASH (Non Alcoholic Steatohepatitis) 10.8.6 Le steatosi extra-epatiche 10.9 Patologia elementare dei lisosomi 10.10 Le insufficienze lisosomiali acquisite 10.11 Le tesaurismosi da deficit di enzimi lisosomiali 10.11.1 Le lipidosi 10.11.2 Le mucopolisaccaridosi 10.11.3 Quando lipidi e mucopolisaccaridi si accumulano contemporaneamente 10.11.4 Quando gli enzimi lisosomiali sbagliano strada 10.11.5 Quando mancano proteine attivatrici o protettive 10.11.6 Problemi di patogenesi 10.12 Patologia elementare dei perossisomi 10.13 Le glicogenosi 10.13.1 I diversi deficit enzimatici e i vari tipi di glicogenosi 10.14 Proiezione periferica del danno cellulare Bibliografia essenziale e letture consigliate 243 245 246 246 247 248 249 250 251 251 253 254 254 255 255 256 257 258 259 260 260 261 261 262 263 265 267 A. Bernelli-Zazzera, M.A. Desiderio 11.1 11.2 Introduzione Le amiloidosi (b-fibrillosi) 11.2.1 Le forme sistemiche di b-fibrillosi 11.2.2 Le b-fibrillosi reattive (fibrille AA) 11.2.3 La b-fibrillosi di origine immunocitica (AL) 02_Tomo1_Indice_generale.indd 16 Sindromi amiloidosiche eredo-familiari 11.2.5 La b-fibrillosi degli emodializzati (AH) 270 270 11.2.6 Un’idea unificante della patogenesi delle b-fibrillosi 11.2.7 Il ruolo dei glicosaminoglicani (GAG) 11.2.8 Le b-fibrillosi localizzate 11.2.9 b-fibrillosi, conformazione proteica e malattie da prioni Q Replicazione dell’agente infettivo tramite trasmissione della conformazione proteica 11.3 Patologia del collageno 11.3.1 Difetti di trascrizione e traduzione 11.3.2 Processi patologici da cause esogene 11.3.3 Il ruolo della collagenasi 11.4 Patologia del sistema delle fibre elastiche 11.5 La fibrosi 11.5.1 Agenti di fibrosi 11.5.2 Cellule fibrogeniche 11.5.3 Regolazione molecolare e cellulare della fibrosi epatica 11.5.4 Aspetti biochimici della fibrosi 11.6 La ialinosi e la necrosi fibrinoide 11.7 Le spie periferiche dei processi regressivi del connettivo Bibliografia essenziale e letture consigliate 270 271 271 272 273 273 273 274 274 275 276 276 277 277 278 279 279 280 260 Capitolo 11 - Processi regressivi della matrice extracellulare (ECM) 11.2.4 267 267 268 268 269 Capitolo 12 - Ipertrofie, iperplasie e atrofie 281 A. Bernelli-Zazzera, M.A. Desiderio 12.1 12.2 12.3 12.4 Qualche definizione Qualche esempio Fattori genetici Limiti di utilità funzionale delle ipertrofie 12.5 Basi biochimiche dell’aumento ponderale 12.6 L’aspetto energetico 12.7 Fattori di crescita ed espressione di proto-oncogeni nella rigenerazione epatica 12.8 Dal segnale alla risposta 12.9 La regressione dell’ipertrofia 12.10 L’ipotrofia Bibliografia essenziale e letture consigliate 281 282 284 284 285 286 287 289 291 292 293 5/15/15 11:41 AM Indice generale Capitolo 13 - Lo stress cellulare 295 13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 13.6 13.7 13.8 Il concetto di stress cellulare Lo stress termico (heat shock) Le famiglie di HSP Meccanismo di induzione delle HSP Come HSF1 si sgancia dagli inibitori? Funzioni protettive delle HSP Meccanismi protettivi delle HSP Quando prevenire l’apoptosi può essere dannoso 13.9 HSP, presentazione dell’antigene e fenomeni immunitari 13.10 HSP e invecchiamento 13.11 Lo stress da riperfusione 13.12 Lo stress ossidativo 13.13 Lo stress nitrosativo 13.14 Lo stress del RE e la risposta alle proteine mal ripiegate Bibliografia essenziale e letture consigliate 295 295 296 297 297 298 298 299 Introduzione Azione regolatrice del Ca21 nelle funzioni biologiche 14.3 Regolazione del Ca21citoplasmatico Q Gradiente esterno/citosol Q Gradiente citosol/cisterne del reticolo endo-sarcoplasmatico Q Gradiente citosol/mitocondri 14.4 Il Ca21 in patologia umana 14.4.1 Malattie monogeniche associate a mutazioni di proteine direttamente coinvolte nell’omeostasi del Ca21 Q Malattie dovute a mutazioni nelle pompe per il Ca21 (della membrana plasmatica, del reticolo endo-sarcoplasmatico e del Golgi) Q Malattie dei canali per il Ca21 della membrana plasmatica Q Malattie di canali intracellulari per il Ca21 14.4.2 Patologie acquisite che coinvolgono alterazioni del controllo del Ca21 cellulare Q Alterazioni della produzione di energia (ATP) 02_Tomo1_Indice_generale.indd 17 Capitolo 15 - Infiammazione 313 15.1 15.2 301 302 15.2.5 303 15.2.4 15.2.6 15.2.7 15.3 303 15.3.1 303 303 305 15.4 305 306 307 307 15.4.1 15.4.2 15.4.3 15.4.4 15.4.5 15.4.6 15.4.7 307 307 308 15.4.8 308 15.4.9 15.5 309 310 311 311 A. Mantovani, M. Locati, S. Sozzani 15.2.1 15.2.2 15.2.3 T. Pozzan 14.1 14.2 309 309 310 299 300 300 300 301 Capitolo 14 - Ruolo del Ca21 Fisiopatologia della cellula Ischemia acuta cerebrale ed eccitotossicità Ruolo del Ca21 nel danno da riperfusione Q Ca21 e malattie neurodegenerative Q Ruolo del Ca21 in vari aspetti dell’oncogenesi Q Conclusione Bibliografia essenziale e letture consigliate Q Q A. Bernelli-Zazzera XVII 15.5.1 Introduzione Recettori attivatori dell’immunità innata e dell’infiammazione Caratteristiche generali I recettori solubili dell’immunità innata Recettori di membrana dell’immunità innata e dell’infiammazione Sensori citoplasmatici: inflammosoma e malattie autoinfiammatorie L’inflammosoma e le sindromi autoinfiammatorie Trasduzione del segnale e attivazione del programma genetico proinfiammatorio L’infiammazione come programma trascrizionale Citochine infiammatorie Le citochine infiammatorie primarie Q Interleuchina-1 (IL-1) Q Il fattore di necrosi tumorale (TNF) Q Interleuchina 6 (IL-6) Q Citochine anti-infiammatorie Infiammazione acuta Reclutamento leucocitario Endotelio e infiammazione Molecole di adesione Le regole del reclutamento leucocitario Attivazione della fagocitosi Le chemochine nel reclutamento leucocitario Mediatori chimici dell’infiammazione Q Amine vasoattive Q Proteasi plasmatiche Q Metaboliti dell’acido arachidonico Q Ossido di azoto (NO) Q Neuropeptidi Varianti istopatologiche dell’infiammazione acuta Risoluzione del processo infiammatorio Infiammazione cronica Definizione 313 314 314 315 317 320 320 321 321 321 323 324 326 327 328 328 330 331 331 333 335 337 338 338 339 340 341 341 342 343 343 343 5/15/15 11:41 AM XVIII Indice generale 15.5.2 Cause e varianti istopatologiche 15.5.3 Infiammazione granulomatosa 15.5.4 Mediatori cellulari e molecolari 343 344 17.3 dell’infiammazione cronica Q L’infiltrato macrofagico Q I linfociti T helper e la polarizzazione delle risposte infiammatorie croniche Q Risposte polarizzate di tipo 1 Q Risposte polarizzate di tipo 2 15.6 Risposte sistemiche all’infiammazione e infiammazione sistemica 15.6.1 Leucocitosi 15.6.2 Risposta di fase acuta 15.6.3 Sindrome infiammatoria sistemica e shock settico Bibliografia essenziale e letture consigliate 345 345 17.4 Capitolo 16 - Il processo riparativo 17.4.1 346 346 348 16.1 16.2 Introduzione La riparazione delle ferite dermo-epidermiche 16.3 Basi molecolari della riparazione delle ferite dermo-epidermiche 16.3.1 I mediatori solubili 16.3.2 La matrice extracellulare 16.4 La riparazione delle fratture ossee 16.5 La riparazione dell’ulcera peptica 16.6 La riparazione del miocardio dopo infarto ischemico 16.7 La rigenerazione assonale Bibliografia essenziale e letture consigliate Capitolo 17 - Le immunodeficienze 349 349 350 17.4.4 351 352 17.4.5 353 17.5 353 17.5.1 17.5.2 17.5.3 354 358 358 360 363 366 17.2.1 17.2.2 17.2.3 17.2.4 17.2.5 17.2.6 17.6 17.6.1 17.6.2 17.6.3 17.6.4 17.6.5 17.7 368 371 373 17.7.1 17.7.2 375 17.8.1 F. Dieli 17.1 17.2 17.4.2 17.4.3 M. Presta, M. Rusnati 17.8 17.8.2 Introduzione Deficit dell’immunità umorale Agammaglobulinemia congenita legata al sesso o agammaglobulinemia di Bruton Ipogammaglobulinemia transitoria dell’infanzia Immunodeficienza variabile comune Deficit selettivo delle sottoclassi delle IgG Deficit selettivo di IgA Deficit dello switch isotipico (Sindrome da iper IgM) 02_Tomo1_Indice_generale.indd 18 375 376 17.8.3 17.8.4 376 17.8.5 376 377 377 377 378 Deficit dell’immunità cellulo-mediata 378 17.3.1 Ipoplasia timica congenita 17.8.6 17.9 17.9.1 17.9.2 (Sindrome di Di George) Immunodeficienza grave combinata (SCID) SCID con ipoplasia emopoietica generalizzata (disgenesia reticolare) SCID da deficit dei meccanismi di riarrangiamento del DNA SCID con deficit delle molecole MHC di classe I e/o di classe II (Sindrome del linfocita nudo, “Bare lymphocyte syndrome”) SCID a trasmissione ereditaria eterocromosomica SCID con deficit di adenosina deaminasi (ADA) Deficit associati ad altre anomalie Atassia teleangectasica Sindrome di Wiskott-Aldrich La sindrome linfoproliferativa legata al cromosoma X Deficit dei fagociti Deficit di adesione dei leucociti (LAD) Sindrome di Giobbe Sindrome di Chediak-Higashi Malattia granulomatosa cronica (MGC) Altri deficit dei meccanismi battericidi dei fagociti Deficit del complemento: considerazioni generali Deficit di C2 Deficit del C1 inibitore Immunodeficit secondari o acquisiti Immunodeficit secondari a neoplasie ed emolinfopatie Immunodeficit secondari all’invecchiamento Immunodeficit secondari a carenza alimentare Immunodeficit secondari al trattamento con farmaci Immunodeficit secondari a trattamenti chirurgici o a traumi Immunodeficit secondari ad infezioni virali Sindrome dell’immunodeficienza acquisita (AIDS) Storia naturale dell’infezione da HIV Fasi dell’infezione 378 379 379 379 379 380 380 380 380 381 381 382 382 383 383 383 384 385 386 386 386 386 387 387 387 387 387 387 387 391 5/15/15 11:41 AM Indice generale Infezione acuta Fase cronica asintomatica o di latenza Q Fase delle manifestazioni cliniche o AIDS 17.9.3 Meccanismi patogenetici dell’infezione da HIV 17.9.4 Meccanismi dell’immunosoppressione da HIV Q Meccanismi di alterata funzionalità dei T linfociti CD41 Q Risposte immuni HIV-specifiche Q Meccanismi autoimmuni Q Apoptosi Q Alterata funzionalità di macrofagi, cellule dendritiche e cellule dendritiche follicolari 17.9.5 Meccanismi di evasione della risposta immune da parte dell’HIV 17.9.6 Test di laboratorio per la diagnosi di infezione da HIV Bibliografia essenziale e letture consigliate Q Q 391 391 392 392 393 393 393 393 393 393 394 394 394 Capitolo 18 - Il complesso maggiore d’istocompatibilità ed il rigetto dei trapianti 19.2.1 Asma bronchiale 413 Ipersensibilità di II tipo: reazioni citotossiche 414 19.3.1 Reazione da incompatibilità trasfusionale AB0 414 19.3.2 Malattia emolitica del neonato 415 19.3.3 Reazioni di ipersensibilità di II tipo indotte da farmaci 417 19.4 Ipersensibilità di III tipo 417 19.4.1 Reazione di Arthus 418 19.4.2 Malattia da siero 419 19.4.3 Glomerulonefrite 419 19.5 Reazioni di ipersensibilità 419 di IV tipo: ipersensibilità ritardata 19.5.1 Reazione alla tubercolina 420 19.5.2 Reazione granulomatosa 420 19.5.3 Dermatite allergica da contatto 421 19.6 Ipersensibilità di V tipo o stimolatoria 421 19.7 Ipersensibilità di VI tipo (mediata da anticorpi e da cellule killer) 421 19.8 Reazioni di VII tipo (inibitorie mediate da anticorpi) 421 Bibliografia essenziale e letture consigliate 422 19.3 395 Capitolo 20 - Basi patogenetiche A. Salerno, S. Meraviglia delle malattie autoimmuni 18.1 Il complesso maggiore di istocompatibilità dell’uomo 18.2 Ruolo dell’MHC nella risposta immunitaria 18.2.1 Restrizione MHC 18.2.2 La famiglia delle molecole CD1 18.2.3 La processazione dell’antigene e la sua presentazione 18.3 MHC e suscettibilità alle malattie 18.4 L’alloreattività 18.5 Il meccanismo del rigetto dei trapianti 18.5.1 Il sistema HLA ed il trapianto di rene 18.5.2 Il sistema HLA ed il trapianto di midollo osseo 18.6 Prevenzione e trattamento del rigetto del trapianto Bibliografia essenziale e letture consigliate 395 397 397 397 20.1 20.2 20.2.1 20.2.2 397 398 401 401 404 405 407 408 20.3 20.3.1 409 N. Caccamo, S. Meraviglia, A. Salerno 19.1 19.2 Introduzione Ipersensibilità di I tipo: reazioni anafilattiche ed atopiche 02_Tomo1_Indice_generale.indd 19 423 A. Salerno, N. Caccamo Capitolo 19 - Le reazioni immunopatogene XIX 409 20.3.2 410 20.3.3 Introduzione La tolleranza immunologica Tolleranza centrale Tolleranza periferica Q Anergia T Q Recettori inibitori Q Differenti modalità di somministrazione dell’antigene Q Cooperazione T-B Q Interleuchina 2 Q Linfociti T regolatori Q Siti immunologicamente privilegiati Q Modificazioni del network idiotipico La reazione autoimmune e la malattia autoimmune Fattori genetici che influenzano la reattività del sistema immune Q Associazione con le molecole MHC Q Associazione con le molecole non MHC Q Associazione con il cromosoma X Ruolo dell’ambiente sulla reattività del sistema immune Malattie autoimmuni 423 423 424 425 425 426 426 427 427 427 428 428 429 430 430 431 431 431 432 5/15/15 11:41 AM XX Indice generale Lupus Eritematoso Sistemico (LES) Sclerosi Multipla (SM) Q Artrite Reumatoide (AR) 20.3.4 Prospettive terapeutiche Bibliografia essenziale e letture consigliate Q Q 432 432 433 434 434 22.2.6 Alterazioni dei componenti 435 22.3 Capitolo 21 - Introduzione allo studio dei tumori G.M. Pontieri 22.4 21.1 Definizione di tumore e caratteristiche generali dello sviluppo neoplastico 21.2 Attività moltiplicativa delle cellule ed accrescimento cellulare non neoplastico 21.3 Le cellule staminali 21.4 Tumori benigni e maligni 21.5 Criteri di nomenclatura e di classificazione dei tumori 21.5.1 Tumori del tessuto epiteliale 21.5.2 Tumori del tessuto connettivo 21.5.3 Tumori dei tessuti emopoietici 21.5.4 Tumori del sistema melanoforo 21.5.5 Tumori di origine placentare ed embrionale 21.5.6 Tumori del sistema nervoso 21.6 La gradazione dei tumori 21.7 La stadiazione dei tumori 21.8 La diagnosi citologica dei tumori 21.9 Ulteriori metodologie diagnostiche 21.10 La prevenzione dei tumori 21.11 Tumori degli animali da laboratorio e tumori sperimentali 21.12 La coltivazione in vitro delle cellule neoplastiche Bibliografia essenziale e letture consigliate Capitolo 22 - Aspetti morfologici della cellula neoplastica 435 439 440 441 443 444 448 448 451 452 452 453 454 457 459 460 462 462 462 463 Capitolo 23 - Oncogeni 22.2.1 22.2.2 22.2.3 22.2.4 22.2.5 Introduzione Caratteristiche morfologiche dei tumori al microscopio ottico ed elettronico Anaplasia morfologica Organizzazione e architettura del tessuto tumorale Differenziazione morfologica e sue alterazioni nelle cellule tumorali Volume, forma cellulare, rapporto nucleo/citoplasma Alterazioni del nucleo e del nucleolo 02_Tomo1_Indice_generale.indd 20 463 23.1 23.2 23.3 23.4 23.4.1 23.4.2 23.4.3 23.4.4 23.4.5 23.4.6 23.5 23.5.1 23.6 464 464 464 466 467 468 472 472 475 478 479 479 480 481 A. Fusco M.A. Russo 22.1 22.2 del citoplasma Q Alterazioni delle membrane, del reticolo endoplasmatico e dei ribosomi Q Alterazioni del citoscheletro e del citosol Q Alterazioni dei mitocondri Q Alterazioni di altri organuli Citofluorimetria e micro-densitometria nei tumori Criteri e metodologie per la classificazione istopatologica dei tumori 23.6.1 23.7 23.8 23.9 23.10 23.11 Meccanismi molecolari di carcinogenesi Gli oncogeni Isolamento degli oncogeni Q Isolamento di oncogeni mediante lo studio dei retrovirus acuti e cronici Q Isolamento degli oncogeni mediante la tecnica della trasfezione Q Isolamento degli oncogeni mediante analisi delle alterazioni cromosomiche specifiche di alcune neoplasie Q Isolamento degli oncogeni mediante sequenziamento di geni candidati in neoplasie umane I prodotti degli oncogeni Fattori di trascrizione Fattori architettonici della cromatina Rimodellatori cromatinici Fattori di crescita Recettori per fattori di crescita Trasduttori del segnale Regolatori dell’apoptosi Oncogeni che hanno un ruolo critico nell’insorgenza dei tumori umani I geni della famiglia ras Mutazioni di ras nei tumori umani Le mutazioni dei geni ras rappresentano un evento precoce nel processo di carcinogenesi L’oncogene B-RAF L’oncogene RET ed i tumori umani RET nei carcinomi midollari della tiroide La famiglia degli oncogeni c-myc La famiglia dei recettori per l’Epidermal Growth Factor 481 482 483 483 486 487 488 488 488 488 489 489 489 490 490 490 491 492 492 493 495 496 497 5/15/15 11:41 AM Indice generale 23.12 23.13 23.14 23.15 23.15.1 23.15.2 23.15.3 23.16 L’oncogene c-Kit I geni della famiglia Sonic Hedgehog Le proteine HMGA Alterazioni cromosomiche e geniche nelle leucemie La fusione PML-RARA nelle leucemie promielocitiche La fusione AML-ETO nelle leucemie mieloidi acute I geni di fusione ABL nelle leucemie acute e croniche I microRNA come oncogeni ed oncosoppressori Capitolo 24 - I geni oncosoppressori Capitolo 25 - Cellule staminali 499 499 501 neoplastiche 501 25.1 25.2 25.3 501 502 503 504 507 M. Santoro, F. Carlomagno, G. Vecchio 25.3.1 25.3.2 25.3.3 25.4 25.5 25.6 02_Tomo1_Indice_generale.indd 21 507 25.6.1 25.6.2 508 511 511 512 515 516 518 520 522 522 522 25.6.3 25.6.4 25.6.5 523 525 25.8 526 528 25.9 529 25.9.1 25.9.2 530 530 531 532 534 535 537 537 539 A. Gulino† 24.1 I geni oncosoppressori: mutazioni geniche attivanti ed inattivanti nel cancro 24.2 La classificazione dei geni oncosoppressori 24.3 Il retinoblastoma 24.3.1 Il modello dei due hit di A. Knudson 24.3.2 Il gene del retinoblastoma (RB) 24.3.3 Alterazioni funzionali del pathway di RB 24.4 P53: il guardiano del genoma 24.4.1 Struttura e funzione di P53 24.4.2 Regolazione di P53 24.4.3 Mutazioni di P53 nei tumori 24.4.5 Ripristino della funzione di P53 nei tumori 24.5 I tumori familiari del colon 24.5.1 Il gene APC: un gate-keeper della mucosa intestinale 24.5.2 Il riparo dei mismatch: la sindrome di Lynch 24.5.3 La cancerogenesi multi-step nei tumori del colon 24.6 Il carcinoma ereditario della mammella 24.6.1 Le proteine BRCA e la ricombinazione omologa 24.6.2 Caratteristiche peculiari dei carcinomi mammari associati a mutazioni di BRCA 24.7 Il gene Menina e la sindrome da neoplasia endocrina multipla di tipo 1 24.8 Il gene VHL e l’angiogenesi tumorale 24.9 Il gene PTEN e la sindrome di Cowden 24.10 Sindromi tumorali familiari legate ad attivazione del pathway di RAS 24.11 Geni oncosoppressori che codificano micro-RNA 24.12 Considerazioni conclusive Bibliografia essenziale e letture consigliate XXI 25.7 25.10 25.10.1 25.10.2 Introduzione 539 Cellule staminali embrionali e adulte 541 Modelli di cancerogenesi: il “modello 544 stocastico” e il “modello staminale” Modello stocastico o evoluzione clonale 544 Modello staminale 544 Plasticità della cellula staminale neoplastica e “modello dinamico” 545 Origine delle cellule staminali 546 neoplastiche Riprogrammazione delle cellule 546 pluripotenti indotte (iPSC) Proprietà funzionali delle cellule 546 staminali neoplastiche Capacità di dare inizio al tumore 546 Autoreplicazione illimitata mediante divisione cellulare simmetrica 547 Stato di quiescenza 547 Cellule staminali neoplastiche e metastasi 547 Assetto metabolico delle cellule staminali neoplastiche 548 Q Ipossia 548 Q AMPK, sensore dell’omeostasi energetica: oncogene e oncosoppressore 549 Q Oncogeni, oncosoppressori e riprogrammazione metabolica 549 Meccanismi molecolari responsabili della generazione spontanea 550 di cellule staminali neoplastiche Caratteristiche delle cellule staminali neoplastiche in vari tipi di 552 tumore Criteri operativi: metodi per l’identificazione e l’isolamento delle cellule staminali neoplastiche 553 Tumorigenesi in vivo mediante trapianto 553 Formazione di sfere in vitro 553 Dalla biologia alla clinica delle cellule 553 staminali neoplastiche Cellule staminali neoplastiche e progressione tumorale 553 Cellule staminali neoplastiche: diagnosi precoce e prevenzione dei tumori 553 Q Rischio di neoplasia 553 Q Diagnosi precoce 554 Q Bersagli molecolari 554 Q Prevenzione 554 Q Terapia 554 5/15/15 11:41 AM XXII Indice generale 25.10.3 Cellule staminali neoplastiche e terapia antitumorale 25.11 Conclusioni e prospettive Bibliografia essenziale e letture consigliate 554 555 556 Capitolo 26 - Invasività neoplastica e metastatizzazione 557 A. Modesti, G.M. Pontieri 26.1 26.2 26.3 26.4 26.5 Introduzione Tessuto neoplastico Adesività e motilità cellulare Angiogenesi tumorale Degradazione della matrice extracellulare 26.6 Rimodellamento della matrice extracellulare peritumorale 26.7 La transizione epiteliale-mesenchimale (EMT) e la transizione mesenchimaleepiteliale (MET) alla base dell’invasività neoplastica 26.8 Le metastasi 26.9 Modalità di disseminazione metastatica ed impianto delle cellule tumorali 26.9.1 Diffusione per contiguità 26.9.2 Diffusione per via celomatica 26.9.3 Diffusione per via linfatica 26.9.4 Diffusione per via ematica 26.9.5 Diffusione per via canalicolare 26.9.6 Diffusione per via subaracnoidea 26.10 Localizzazione delle metastasi Bibliografia essenziale e letture consigliate 557 557 558 563 565 566 566 568 568 569 569 569 570 572 572 572 573 575 A.D. Procopio, G.M. Pontieri 27.1 27.2 27.3 27.3.1 27.3.2 27.3.3 27.4 27.5 27.6 27.6.1 Introduzione Aspetti qualitativi e quantitativi della cancerogenesi chimica Cancerogenesi come processo multifasico Iniziazione Promozione Meccanismo d’azione degli agenti promoventi e progressione neoplastica Cancerogeni diretti ed indiretti Attivazione metabolica dei cancerogeni Cancerogeni genotossici Idrocarburi aromatici policiclici 02_Tomo1_Indice_generale.indd 22 586 587 587 588 589 589 589 590 591 592 Capitolo 28 - Ormoni e tumori 595 575 575 576 577 577 579 581 583 584 584 592 593 593 594 594 594 R.M. Pascale 28.1 Capitolo 27 - Cancerogenesi chimica e fisica Amine aromatiche Composti azoici Nitrocomposti Composti alchilanti 27.7 Cancerogeni epigenetici 27.8 Cancerogenesi da agenti fisici 27.8.1 Cancerogenesi da emanazione di radon 27.8.2 Cancerogenesi da radiazioni eccitanti 27.8.3 Cancerogenesi da radiazioni ionizzanti 27.8.4 Cancerogenesi da corpi estranei 27.9 Specie reattive dell’ossigeno (ROS 5 Reactive Oxygen Species) nella cancerogenesi 27.10 Prove di cancerogenicità 27.10.1 Prove su animali 27.10.2 Prove su colture cellulari 27.10.3 Prove su microrganismi Bibliografia essenziale e letture consigliate 27.6.2 27.6.3 27.6.4 27.6.5 Introduzione 28.1.1 Cancerogenesi multifasica ed ormoni 595 596 28.2 Influenza ormonale sullo sviluppo dei tumori nell’uomo 28.2.1 Tumore mammario e influenza ormonale Q Vie di produzione degli estrogeni Q Tumori mammari e antiestrogeni 28.2.2 Tumore prostatico ed influenza ormonale Q Vie metaboliche degli androgeni nella prostata Q Recettori androgenici: funzioni e regolazione Q Androgeni e tumore prostatico Q Tumore prostatico, estrogeni e prolattina 28.2.3 Tumori dell’endometrio ed influenza ormonale Q Tumore endometriale tipo 2 28.3 Tumori endocrini 28.3.1 Sindrome endocrina multipla 28.3.2 Alterazioni genetiche e tumori endocrini sporadici 28.4 Peso corporeo, tumori ed influenza ormonale 28.4.1 Ormoni steroidei e lipogenesi 28.4.2 Obesità e tumori 28.5 Relazione tra IGF-1, GH e tumori 28.6 Epigenesi, ormoni e tumori Bibliografia essenziale e letture consigliate 597 597 598 598 599 599 600 600 601 601 602 602 603 603 604 604 604 605 606 607 5/15/15 11:41 AM Indice generale Capitolo 29 - Virus oncogeni e cancerogenesi virale 30.4.4 Relazione tra gli elementi neoplastici 609 A. Faggioni 29.1 29.2 29.2.1 29.2.2 29.2.3 29.2.4 29.2.5 29.2.6 29.3 29.3.1 29.3.2 29.4 29.5 29.6 29.6.1 29.7 Introduzione Cancerogenesi virale Interazioni dei virus oncogeni con la cellula ospite Virus oncogeni a RNA Virus oncogeni a DNA e meccanismo d’azione dei loro oncogèni Papovavirus Adenovirus Poxvirus Herpesvirus Virus di Epstein-Barr (EBV) e neoplasie associate Human herpesvirus 8 (HHV-8) Papillomavirus umani (HPV) e tumori cutanei e dell’apparato ano-genitale Virus dell’epatite B e C e tumori epatici Retrovirus e tumori nell’uomo: la famiglia degli HTLV HIV e tumori Conclusioni 609 609 613 614 616 617 620 620 620 620 626 628 630 632 633 634 Capitolo 30 - Leucemie, linfomi e gammapatie monoclonali 637 E.M. Schiavone†, L. Altucci, V. Sica 30.1 30.2 30.2.1 30.2.2 30.2.3 30.2.4 30.3 30.3.1 30.3.2 30.3.3 30.4 30.4.1 30.4.2 30.4.3 Introduzione alle leucemie Leucemie acute Criteri diagnostici Classificazione delle leucemie acute Alterazioni molecolari nelle leucemie mieloidi acute Alterazioni molecolari nelle leucemie linfatiche acute (LAL) Leucemie croniche Leucemia linfatica cronica a cellule B (LLC-B) LLC a cellule T (LLC-T) Leucemia mieloide cronica Q Traslocazione t(9;22)(q34;q11) Q LMC con assenza del cromosoma Philadelphia Linfomi Introduzione Problema classificativo Le cellule di linfoma come controparti neoplastiche di cellule linfoidi B e T normali 02_Tomo1_Indice_generale.indd 23 XXIII 637 638 640 640 641 643 643 643 645 645 646 dei più comuni linfomi e le cellule linfoidi normali dei vari stadi differenziativi 30.4.5 Dalla conoscenza biologica alla terapia dei linfomi 30.4.6 Alterazioni molecolari nei linfomi Q Alterazioni nei Linfomi non-Hodgkin Q Alterazioni molecolari nel Linfoma di Hodgkin (LH) 30.5 Gammapatie monoclonali 30.5.1 Generalità 30.5.2 Patologie ematologiche incluse nelle gammapatie monoclonali 30.5.3 II mieloma multiplo come paradigma di gammapatia monoclonale Q Biologia delle cellule mielomatose Q Quadro clinico e di laboratorio del mieloma multiplo 30.6 Mielodisplasie Bibliografia essenziale e letture consigliate delle cellule neoplastiche 656 657 657 658 658 658 660 660 662 663 A. Bernelli-Zazzera 31.1 Il metabolismo energetico. Mitocondri e respirazione 31.2 Glicolisi e respirazione come fonti di energia per la crescita tumorale 31.3 La elevata capacità glicolitica delle cellule tumorali e le sue basi molecolari 31.4 Proteine fuori tempo e ormoni polipeptidici fuori luogo 31.5 Sintesi delle proteine e degli acidi nucleici 31.6 Le alterne fortune delle poliamine Bibliografia essenziale e letture consigliate Capitolo 32 - Immunità e tumori 663 663 665 667 668 668 669 671 A. Mantovani, P. Allavena 32.1 32.1.2 32.1.3 32.1.4 648 655 655 656 Capitolo 31 - Il metabolismo 32.1.1 646 647 647 647 651 Infiammazione, immunità innata e tumori Il micro-ambiente infiammatorio dei tumori I macrofagi associati ai tumori Mediatori pro-infiammatori del micro-ambiente tumorale Questioni aperte sulla capacità pro-tumorale dell’infiammazione 671 672 674 675 676 5/15/15 11:41 AM XXIV Indice generale 32.2 Immunità specifica 676 una teoria fertile 32.2.2 I tumori possono essere riconosciuti dal sistema immunitario 32.2.3 Risposte immuni contro i tumori Q Linfociti T Q Cellule Natural Killer (NK) 676 677 678 678 680 32.3 Meccanismi di sovversione delle risposte anti-tumorali 32.4 Immunoterapia e terapie biologiche anti-tumorali Bibliografia essenziale e letture consigliate Capitolo 34 - Le basi biologiche della terapia dei tumori 32.2.1 Sorveglianza immunologica: L. Frati 34.1 34.2 34.3 34.3.1 34.3.2 681 682 683 Capitolo 33 - Elementi di epidemiologia dei tumori 685 34.3.3 A.D. Procopio, G.M. Pontieri 33.1 Metodologia epidemiologica 33.1.1 Epidemiologia descrittiva dei tumori 33.1.2 Epidemiologia analitica dei tumori 33.1.3 Epidemiologia molecolare 33.2 Morbosità e mortalità per tumori 33.2.1 Alcuni dati epidemiologici sui tumori riguardanti l’Italia Q Incidenza Q Mortalità Q Prevalenza Q Sopravvivenza 33.3 Distribuzione dei tumori per aree geografiche 33.4 Distribuzione dei tumori per età 33.5 Distribuzione dei tumori per sesso 33.6 Sopravvivenza 33.7 Rischio oncogeno ereditario 33.8 Rischio oncogeno occupazionale ed ambientale 33.9 Rischio oncogeno alimentare 33.9.1 Aspetto qualitativo 33.9.2 Aspetto quantitativo 33.9.3 Aspetto accidentale 33.10 Altri rischi oncogeni 33.10.1 Il rischio oncogeno voluttuario 33.10.2 Il rischio oncogeno jatrogeno 33.10.3 Il rischio oncogeno infettivo Bibliografia essenziale e letture consigliate 02_Tomo1_Indice_generale.indd 24 685 685 686 686 687 688 688 689 690 690 34.3.4 691 694 694 695 34.3.5 695 34.4 695 34.4.1 696 697 698 698 699 699 700 700 701 703 34.4.2 Considerazioni preliminari sulla terapia antitumorale Strategie generali Strategie specifiche Terapia chirurgica Terapie volte ad eradicare mediante killing le cellule tumorali Q Radioterapia Q Terapia fotodinamica Q Chemioterapia antiproliferativa Q Chemioterapia pro-apoptotica Q Terapia ormonale e anti-recettoriale Q Immunoterapia e immunomodulazione Q Ipertermia Terapie volte a correggere gli errori genetici delle cellule tumorali Q Terapia genica Q Terapia antisenso, RNA interference e altri meccanismi di inibizione dell’RNA Q Terapia sostitutiva con cellule staminali di midollo osseo Terapie che interferiscono con proprietà peculiari del tumore in progressione e terapia proteomica Q Terapie differenzianti Q Terapie antiangiogenetiche Q Terapie anti-invasione e anti-metastasi Q Terapia antitumorale mediante farmaci antinfiammatori (aspirina, inibitori di NF-kB e HIF-1a) Q Interferenza con i prodotti genici specifici del tumore Chemioprevenzione Problemi che diminuiscono l’efficacia delle attuali terapie Resistenza ai farmaci Q Aumentata inattivazione dei farmaci Q Aumentata estrusione dei farmaci Q Alterato trasporto dei farmaci Q Guadagno di funzione dei meccanismi di riparazione del DNA Q Amplificazione genica di target di farmaci Q Cellule staminali tumorali e resistenza alla chemioterapia e alla radioterapia Tossicità 703 704 705 705 706 706 707 707 710 711 714 715 716 716 716 717 717 717 718 719 719 719 720 721 721 721 721 721 721 721 721 722 5/20/15 1:41 PM Indice generale 34.4.3 Effetti collaterali e trattamento 34.4.4 Valutazione dell’efficacia della terapia 722 e follow up Terapie per il miglioramento della qualità della vita nel paziente oncologico 34.5.1 Terapia contro il dolore 34.5.2 Terapia contro nausea e vomito 34.5.3 Terapie contro le complicanze 34.5.4 Terapie delle sindromi paraneoplastiche 34.6 Conclusioni Bibliografia essenziale e letture consigliate 722 723 723 724 724 724 725 725 Capitolo 35 - Il futuro dell’oncologia 727 35.3.3 35.3.4 35.4 35.4.1 35.4.2 35.4.3 35.4.4 35.5 35.5.1 P.P. Di Fiore 35.2.1 35.2.2 35.2.3 35.2.4 35.3 35.3.1 35.3.2 Introduzione: il futuro dell’oncologia L’impatto della rivoluzione genomica sull’oncologia Next generation sequencing: la tipizzazione molecolare del tumore Q Venticinquemila genomi di cancro Q Mutazioni driver e mutazioni passenger Next generation sequencing: la tipizzazione genetica del paziente Q Il rischio genetico di cancro Q Il rischio genetico di cancro e le decisioni mediche Q La Farmacogenomica Trascrittomica Q Gene Discovery Q Classificazione e stratificazione di malattie Q Drug targeting Proteomica Q Interattomica Q Chemical Proteomics Q Secretomica L’impatto dell’epigenetica sull’oncologia La metilazione del DNA e il cancro Q Metilazione e demetilazione del DNA nei processi fisiologici Q Metilazione e demetilazione del DNA nei tumori Le modificazioni degli istoni, il rimodellamento della cromatina e il cancro Q Istoni e nucleosomi Q Le modificazioni degli istoni e gli eventi correlati di modificazione della cromatina 02_Tomo1_Indice_generale.indd 25 750 Q 34.5 35.1 35.2 Il codice istonico (the histone code) Le alterazioni del macchinario di modificazione degli istoni nel cancro miRNA e cancro Prospettive Systems Biology Cos’è bottom-up e cos’è top-down? Systems Biology Bottom-up Systems Biology Top-down Il futuro della Systems Biology e le prospettive in campo oncologico L’impatto delle nanotecnologie sull’oncologia I punti deboli del tumore e le nanoparticelle Q L’effetto EPR Q Il pH nell’ambiente tumorale Q Possibilità di targeting tumore-specifico La “cassetta degli attrezzi” delle nanotecnologie Q Liposomi e similaria Q Nanoparticelle polimeriche Q Dendrimeri Q Nanotubi di carbonio Q Nanoparticelle magnetiche Il futuro delle nanotecnologie in biomedicina: potenzialità, limiti e cautele Q Lo stato attuale e i limiti da superare Q Le cautele Q Fantascienza... ma non troppo Le grandi sfide cliniche nel futuro dell’oncologia La terapia farmacologica delle neoplasie: passato, presente e futuro Q I farmaci molecolari (targeted drugs) Q I farmaci molecolari: hope or hype? Q Il rational drug design Q Le cellule staminali dei tumori come bersaglio terapeutico Prevenire è meglio che combattere Q La chemioprevenzione Q I vaccini anti-cancro Il problema della overdiagnosis nel cancro Q Studi epidemiologici che indicano l’esistenza della overdiagnosis Q Gli screening per l’anticipazione diagnostica e l’overdiagnosis Q Come affrontare il problema dell’overdiagnosis? Q Il medico e l’overdiagnosis Q XXV 727 728 35.5.2 729 730 731 732 732 35.5.3 736 736 738 738 739 740 741 742 742 742 743 745 35.6 35.6.1 35.6.2 745 746 747 748 748 35.6.3 751 752 753 754 755 756 758 763 763 764 765 765 765 766 766 767 767 767 768 768 768 768 769 770 770 771 774 775 776 778 779 780 780 781 781 782 783 5/15/15 11:41 AM XXVI Indice generale 35.7.3 In cerca di marcatori 35.7 Dalla rivoluzione genomica alla terapia personalizzata 35.7.1 Quanto veramente conosciamo della biologia e della biologia molecolare dei tumori? Q Il tumore a livello della singola cellula tumorale Q L’eterogeneità dei tumori Q La tirannide della genetica 35.7.2 In cerca di farmaci Q Scarsità di targets e di farmaci Q Evoluzione molecolare del tumore e resistenza ai farmaci Q Efficacia (e tossicità) delle targeted drugs Q Quali prospettive di miglioramento? 784 Q Q Q 784 784 785 786 786 787 787 788 788 789 Ripensare i trial clinici in oncologia 789 Analisi multiplexed dei markers 791 CLIA (Clinical Laboratory Improvement Amendments) e rimborsabilità dei tests genomici 792 35.7.4 Guardando con gli occhi del paziente Q Q Q Il paziente come “partner” La protezione dell’identità genomica Il costo delle targeted drugs e il rischio di disparità di trattamento 793 793 793 794 Test di autovalutazione T-1 Indice analitico I-1 Indice dei capitoli TOMO SECONDO Capitolo 36 - Fisiopatologia della Capitolo 41 - Fisiopatologia generale termoregolazione: ipertermie e febbre del surrene L. Frati G.M. Pontieri Capitolo 37 - Introduzione allo studio della fisiopatologia generale del sistema endocrino Capitolo 42 - Fisiopatologia generale del testicolo I. Screpanti, E. Ferretti A. Messina Capitolo 38 - Il sistema integrato Capitolo 43 - Fisiopatologia generale ipotalamo-ipofisario dell’ovaio I. Screpanti, E. Ferretti A. Messina Capitolo 39 - Aspetti generali Capitolo 44 - Disordini della della patologia e fisiopatologia tiroidea G. Palumbo Capitolo 40 - Ormoni calciotropici differenziazione sessuale A. Messina e aspetti fisiopatologici dell’omeostasi del calcio e fosforo Capitolo 45 - Fisiopatologia G. Palumbo G. Cairo 02_Tomo1_Indice_generale.indd 26 del metabolismo dei carboidrati 5/15/15 11:41 AM Indice generale Capitolo 46 - Fisiopatologia Capitolo 58 - Fisiopatologia generale del metabolismo dei lipidi del circolo e del sistema vasale G. Cairo, S. Recalcati M.A. Russo Capitolo 47 - Fisiopatologia Capitolo 59 - Fisiopatologia generale del metabolismo degli aminoacidi G. Cairo Capitolo 48 - Alterazioni del metabolismo delle purine e pirimidine G. Cairo XXVII del cuore P.P. Gazzaniga†, M.A. Russo Capitolo 60 - Fisiopatologia degli organi emopoietici e del sangue V. Sica Capitolo 49 - Fisiopatologia del metabolismo dell’eme Capitolo 61 - Patologia dell’emostasi G. Cairo, S. Recalcati M.A. Russo Capitolo 50 - Fisiopatologia del metabolismo del ferro G. Cairo, S. Recalcati Capitolo 51 - Alterazioni del bilancio idroelettrolitico G.M. Pontieri, R. Misasi Capitolo 52 - Alterazioni dell’equilibrio Capitolo 62 - Patologia generale del tessuto muscolare scheletrico U. Carraro, M. Sandri, S. Zampieri Capitolo 63 - Fisiopatologia generale respiratoria A. Paolicchi acido-base Capitolo 64 - Principali aspetti G.M. Pontieri, R. Misasi di fisiopatologia generale del rene Capitolo 53 - L’edema M.P. Viola Magni G.M. Pontieri, R. Misasi Capitolo 65 - Principali aspetti Capitolo 54 - Il diabete mellito di fisiopatologia generale dell’apparato digerente A. Cama, R. Muraro M. P. Viola Magni Capitolo 55 - Obesità A. Cama, G. Cama Capitolo 66 - Principali aspetti Capitolo 56 - La fisiopatologia di fisiopatologia generale del fegato e delle vie biliari delle cellule endoteliali M. P. Viola Magni E. Dejana Capitolo 57 - Aterosclerosi E. Dejana 02_Tomo1_Indice_generale.indd 27 Test di autovalutazione Indice analitico cumulativo dei Tomi I e II 5/15/15 11:41 AM