Post on 01-May-2015
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Il fenotipo tumorale Tumore = crescita anomala di un tessuto in cui le cellule si dividono in modo incontrollato e relativamente autonomo, portando ad un aumento progressivo del numero di cellule in divisione
Cellule tumorali Cellule tumorali maligne benigne (non invasive) (invasive)
carcinomi (epiteliali) . sarcomi (mesenchimali) . linfomi e leucemie
Il tumore è una patologia del differenziamento piuttosto che della proliferazione cellulare
Il fenotipo trasformato
tre classi di modificazioni fenotipiche
processo “multistep”
-immortalizzazione
(delezione o mutazione di geni della senescenza)
-crescita aberrante
(perdita dei meccanismi di controllo della crescita, secrezione autocrina di mitogeni, attivazione permanente o deregolazione di recettori o secondi messaggeri della trasduzione del segnale)
-malignità
(capacità di generare tumori maligni “in vivo”)
Esteri del forbolo
Clonaggio in agar (Macpherson and Montagner, 1964)
cellule tumorali mammarie
agar 0.3% agar 0.6%
Perdita dell’inibizione da contatto e della limitazione della crescita da parte della densità cellulare
le cellule tumorali in coltura crescono in pluristrato
Agenti cancerogeni → mutageni
Agenti pre-cancerogeni
Citocromo P-450
2-naftilamminaIl risultato della produzione di un noto colorante, che è l'anilina. La 2-naftilammina, quando arriva a livello epatico, viene inattivata per azione del Cyt P450 e di una trasferasi che trasporta il gruppo glucuronico sull'azoto. Il composto inattivo glucuronato viene trasportato nel nostro organismo attraverso il torrente sanguigno ed eliminato a livello dei tubuli renali. Nell'ambiente acido dell'urina (inferiore al pH del sangue), avviene un distaccamento del gruppo glucuronico; praticamente è come se la reazione tornasse indietro, con una formazione di un nitroione altamente reattivo che si lega al DNA delle cellule dei tubuli renali provocando tumori alla vescica.
Proto-oncogeni ed oncogeni
Ras
ERBB2
Linfoma di Burkitt
PDGF
oncosoppressori
Instabilità genetica nelle cellule tumorali
-difetti nei geni del mismatch repair
-difetti nei geni della riparazione per escissione
cancro ereditario del colon non associato a poliposi
-xeroderma pigmentoso-carcinoma mammario (BRCA1 BRCA2)
Difetti nella mitosi: -extra-centrosomi -mutazioni in Mad e Bub -anomalie del fuso
Immortalizzazione delle cellule tumorali e telomeri
100-150 nt per ciclo
Cellule tumorali e mutazione di p53
Altri agenti virali:-EBV (Epstein-Barr Virus)-virus dell’epatite B e C
Agenti batterici:-Helicobacter pylori (produzione di radicali liberi dell’ossigeno per infiammazione cronica)
Invasività: cambiamenti nell’adesione cellulare, nella motilità e nella produzione di proteasi
-Ridotta adesività delle cellule epiteliali per perdita della caderina E
-Aumento della motilità e della risposta ai chemioattrattori
-Aumento della produzione di enzimi litici della matrice extracellulare:-attivatore del plasminogeno-metalloproteasi
Urochinasi-attivatore del plasminogeno
uPa è una serino-proteasi
2 catene polipeptidiche:
catena A possiede il dominio “growth factor-like” + dominio di legame
catena B possiede il dominio catalitico
è secreta come pro-uPa a singola catena che va incontro a proteolisi limitata
si lega all’uPaR cioè al suo recettore di 35-60 kDa molto glicosilato legato alla membrana tramite un ponte glicoside-fosfatidilinositolo
il legame uPa:uPaR focalizza l’attività enzimatica ed accelera di circa 16 volte l’attivazione del plasminogeno
Metalloproteasi
-contengono uno ione Zn nel sito attivo e sono inibite da agenti chelanti
-hanno notevole omologia di sequenza
-sono secrete in forma pro-enzimatica in cui lo Zn è bloccato da un residuo di Cys ed attivate da proteolisi
-esistono per esse inibitori specifici (TIMP)
TIMP1- e –2 si legano covalentemente nel rapporto molare 1:1 con le metalloproteasi attive, ed inoltre TIMP-1 con pro-MMP9 e TIMP-2 con pro-MMP2
-collagenasi interstiziali (MMP-1 MMP-8)
collagene interstiziale (tipo I e III), tipo VII, tipo X
gelatine, collagene tipo IV, altre proteine della matrice
-collagenasi del tipo IV (MMP-2 MMP-9)
collagene tipo IV, V, VII, X, gelatine, fibronectina
collageni interstiziali
-stromelisine (MMP-3 MMP-7 MMP-10)
collagene tipo I, IV, V, VIII, IX, fibronectina, laminina, elastina, proteine dei proteoglicani (ampia gamma di substrati)
Aspetti comuni di uPa ed MMP
-espressione modulata a livello trascrizionale da oncogeni, promotori tumorali e fattori di crescita
-secrezione sotto forma di proenzima
-inibizione da parte di inibitori specifici presenti nella matrice extracellulare la cui espressione è modulata da fattori di crescita, ormoni e citochine
-co-regolazione di essi e dei loro inibitori da parte di parecchi fattori di crescita
Cisteino-proteasi endo- ed eso-peptidasi con sito catalitico contenente un gruppo tiolo attivo di una Cys
enzimi lisosomiali attivi a pH acido (catepsine B, D, H, L, N, K)
in condizioni patologiche (neoplasie, infiammazioni, artriti):
-rilascio delle cisteino-proteasi nell’ambiente extracellulare
inibitori cistatine (famiglia multigenica)
agiscono in sede extra-cellulare
-attivazione di pro-MMP
-degradazione del collagene
-digestione del core proteico dei proteoglicani
-attivazione di pro-uPa (solo per catepsina B)
Invasività: stimolazione dell’angiogenesi
Fattori angiogenici sono rilasciati dalle cellule neoplastiche ma anche dai fibroblasti adiacenti e dai macrofagi
Viene stimolata anche l’infiltrazione di vasi linfatici ma svolge un ruolo abbastanza secondario
-Immissione delle cellule in circolo-immissione e crescita nei linfonodi regionali-immissione nel torrente sanguigno-bassa sopravvivenza (1 sola cellula/1000)-extravasazione a livello del primo letto capillare attraversato dove si realizzano interazioni molecolari ottimali-vulnerabilità nei confronti dell’immuno-sorveglianza (topi mutanti per Rag2)