The Cell and the Environment

Transcript

1 The Cell and the Environment Risposte adattative Atrofia Ipertrofia Iperplasia Metaplasia Danno cellulare Reversibile Irreversibile

2

3 Iperplasia:aumento del numero Di cellule Ipertrofia: aumento del volume Cellulare Metaplasia:sostituzione del tipo Cellulare (reversibile) Anaplasia:senza forma; perdita Di differenziamento; aumento del Volume nucleare; figure mitotiche, Pleomorfismo.

4

5

6 Histone-deacetilasie Senescenza (Invecchiamento cellulare)

7 Free Radical Mediation of Cell Injury

8 Danno da radicali liberi

9 Perossidazione dei lipidi

10 Gli antiossidanti

11

12

13

14 Differenze tra Iperplasia o Ipertrofia e un tumore benigno Differenze tra Iperplasia e neoplasia benigna nello stesso ambiente tissutale in risposta agli stessi stimoli Iperplasia e Ipertrofia rappresentano una crescita regolata nel numero e nelle dimensioni delle cellule che cessano con: Rimozione dello stimolo Sostituzione della funzione Un tumore benigno dimostra una proliferazione cellulare autonoma e incontrollata.

15 Classificazione dei tumori su base comportamentale Benigni Incapsulati Differenziati Rare mitosi Crescita lenta Ridotta anaplasia Non invasivi Non metastatici Maligni Non incapsulati Non differenziati Mitosi frequenti Crescita rapida Anaplasia Invasivi metastatici

16

17 Poliplodia: la divisione cellulare produce più di due set di Cromosomi Aneuploidia:le cellule figlie ricevono un numero variabile Di cromosomi.

18 Tumori Benigni: fibroadenomi, polipi del colon, lipomi!! CARCINOMi:! -Tumori Maligni delle cellule epiteliali! -ben differenziati, moderatamente differenziati, poco differenziati!!-carcinomi squamosi!!- adeno-carcinomi!!!alveolare!!!papillare!!!tubulare!!(anaplastico, indifferenziato, large cells, small cells)!!!(hepatocellular carcinoma, cholangiocarcinoma)!!!

19 SARCOMA: Tumori maligni dei tessuti connettivi:!!-coondrosarcomi--cartilagine!!-osteosarcomi--ossa!!-fibrosarcomi! -angiosarcomi--blood vessel!!-gliomi (astrocytoma, glioblastoma)!!!-linfomi!!-melanomi!!-!-seminoma, teratoma, etc.!

20 Il Test di Papanicolaou o Pap test è un esame citologico che indaga le alterazioni delle cellule della cervice dell'utero. Il Pap test ha salvato molte vite

21 La classificazione CIN CIN I CIN II CIN III Normal Mild Dysplasia Moderate Dysplasia Severe Dysplasia Carcinoma in situ Microinvasive Carcinoma

22 Anomalie nella membrana: formazione di vescicole e di proteine di membrana citoplasmatica Anomalie nelle proprietà adesive: minore adesione, forma arrotondata, mancata formazione delle fibre di stress, aumentata proteolisi extracellulare Anomalie della crescita e della divisione: crescita ad alta densità, ridotto fabbisogno di fattori di crescita, minore dipendenza ad ancoraggio, immortale, inducono tumori in animali da esperimento

23 In questo esperimento è stata tolta una striscia di terreno contenente cellule che rapidamente tornano confluenti e bloccano la crescita (inibizione da contatto) La proliferazione delle cellule in vitro

24 Inibizione da contatto Questo non succede in caso di cellule trasformate che continuano a crescere su più strati in maniera più lassa

25 La dipendenza da ancoraggio Le cellule trasformate crescono anche in agar formando una colonia

26 Differenze tra cellule normali e trasformate

27 SITES OF CANCER La maggior parte dei tumori sono di origine epiteliale. Perchè?? HIGHLY PROLIFERATIVE CELLS Epithelium Stem Cells CELLS EXPOSED TO ENVIRONMENTAL INSULT Chemical Viral SITES OF METAPLASIA Trachea Cervix SITES OF METABOLISM & DECONJUGATION Liver Lungs

28

29 La classificazione dei tumori si basa su dei parametri individuati daal OMS e prevede quattro gradi da I a IV. Per stabilire il grado di malignità, i medici effettuano un'analisi della massa neoplastica osservando: similarità con le cellule normali (atipia); tasso di crescita (indice mitotico); tasso di crescita e morte di cellule tumorali al centro del focolaio neoplastico (necrosi); tasso di diffusione potenziale, valutato in base ai margini del tumore (diffuso o focale); flusso ematico (vascolarità). Tumore di primo grado. Il tumore di I grado è la tipologia che presenta la malignità minore, la prognosi è associata ad un'alta probabilità di sopravvivenza. Si tratta di un tumore che cresce lentamente e presenta un aspetto pressoché normale all'analisi microscopica. L'intervento chirurgico può costituire un trattamento efficace per questo tipo di neoplasia. Tumore di secondo grado: Il tumore di II grado, sebbene presenti un tasso di crescita relativamente basso, ha un aspetto anormale all'esame microscopico. Questa tipologia di tumore può invadere il tessuto adiacente normale e può portare a recidiva. In alcuni casi la recidiva è caratterizzata da un grado di malignità maggiore. I tumori di secondo grado sono associati a lunga sopravvivenza dopo efficace intervento chirurgico. Tumore di terzo grado. Il tumore di III grado è, per definizione, maligno. In determinate situazioni la distinzione fra un tumore di II grado e uno di III non è semplice, le cellule tumorali si riproducono attivamente e si propagano infettando il tessuto sano adiacente; sono inoltre frequenti le recidive di grado superiore. Tumore di quarto grado. Il tumore di IV grado è il più maligno, si riproduce velocemente, ha un'estensione molto ampia e al microscopio si presenta con un aspetto anomalo. Questa neoplasia tende ad accrescere l'afflusso ematico, condizione che contribuisce alla loro crescita. All'interno del focolaio neoplastico vi sono aree di cellule tumorali morte (necrosi). La sopravvivenza è limitata, nonostante l'intervento chirurgico e le successive terapie: radiante e chemioterapia.uno dei tumori cerebrali più aggressivi di grado IV è il glioblastoma multiforme.

30 TX Tumore primitivo non definibile T0 Tumore primitivo non evidenziabile Tis Carcinoma in situ T1, T2, T3,T4 Aumento delle dimensioni e/o dell estensione locale del tumore primitivo Linfonodi regionali NX linfonodi regionali non valutabili N0 linfonodi regionali liberi da metastasi N1, N2, N3 Aumento dell interessamento dei linfonodi regionali LINFONODO SENTINELLA Il linfonodo sentinella è il primo linfonodo a ricevere il drenaggio linfatico del tumore primitivo Quando viene eseguita la valutazione del linfonodo sentinella bisogna applicare la seguente classificazione: pnx(sn) linfonodo sentinella non valutabile pn0(sn) linfonodo sentinella libero da metastasi

31

32 Nel 1775 Percival Pott, chirurgo inglese noto per i suoi studi sulla tubercolosi nonché sulla colonna vertebrale, effettuò quello che viene ritenuto il primo studio di "epidemiologia occupazionale" o di "medicina del lavoro" riguardante l'alta frequenza di cancro dello scroto negli spazzacamini.

33 Cause ambientali dei tumori umani Carcinogeni : -raggi ultravioletti, asbesto, vinyl chloride, benzene, formaldehyde, radon, nitrati Obesità L abuso di alcohol aumenta il rischio di carcinoma della faringe, laringe, esofago pancreas e vescica. Fumo -implicato nel tumore della faringe, laringe, esofago, pancreas e vescica. -responsabile di circa 80 percento di tumori al polmone negli uomini e 45% nelle donne. Alcohol e tabacco insieme aumentano drammaticamente il rischio di tumori del tratto digestivo superiore.. Trasmissione venerea delle infezioni cervicali virali.

34 Differenze geografiche della distribuzione dei tumori Nasopharyngeal cancer: China, Hong Kong, Taiwan and Singapore, EBV virus. Esophageal carcinoma: Asia stretching from Europe and Poverty, alcohol Russia to eastern China abuse and smoking Stomach cancer: Japan (10X rate Caucasian Americans) From food Colorectal cancer: United States (3-4X more common that High fat, low fiber diet Japan India, Africa or Latin America) Liver cancer: Sub-Saharan African, China and Japan Hepatitis B, hepatitis C, aflatoxin B-1 Breast cancer: Europe and North America (5-6X higher Age of first pregnancy; than African or Asia) dietary fat Cancer of the cervix: low socioeconomic status up to 25X HPV; early sexual activity higher incidence and multiparity Cancer of the penis: Africa and Asia (Very rare in circumsized men)

35

36 Fattori ambientali influenzano lo sviluppo delle neoplasie maligne Il processo di carcinogenesi nell uomo è complesso e multifattoriale a causa dell esposizione degli agenti esogeni e alla loro interazione con un background genetico complesso. Ci sono tre categorie di carcinogeni esogeni: Carcinogeni chimici Radiazioni Virus Questi agenti possono interagire sinergicamente o competitivamente l un l altro o con fattori endogeni o possono promuovere gli effetti indotti da altri agenti

37 Agents for Which Reasonable Evidence Is Available Arsenic and arsenic compounds Asbestos Human Cancer Site and Type Lung, skin, hemangiosarcoma Lung, mesothelioma; gastrointestinal tract (esophagus, stomach, large intestine) Typical Use or Occurrence Byproduct of metal smelting. Component of alloys, electrical and semiconductor devices, medications and herbicides, fungicides, and animal dips Formerly used for many applications because of fire, heat, and friction resistance; still found in existing construction as well as fire-resistant textiles, friction materials (i.e., brake linings), underlayment and roofing papers, and floor tiles Benzene Leukemia, Hodgkin lymphoma Although use as solvent is discouraged, many applications exist in printing and lithography, paint, rubber, dry cleaning, adhesives and coatings, and detergent. Beryllium Lung Missile fuel and space vehicles. cadmium compounds Prostate Uses include yellow pigments and phosphors. Used in batteries and as alloy and in metal platings and coatings Chromium compounds Vinyl chloride Nickel compounds Ethylene oxide Lung Angiosarcoma, liver Nose, lung Leukemia Component of metal alloys, paints, pigments, and preservatives Refrigerant. Monomer for vinyl polymers. Adhesive for plastics. Formerly inert aerosol propellant in pressurized containers Nickel plating. Component of ferrous alloys, ceramics, and batteries. Ripening agent for fruits and nuts. Used in rocket propellant and chemical synthesis, in fumigants for foodstuffs and textiles, and in sterilants for hospital equipment

38 Il rischio è un bilancio dell attivazione metabolica e della deattivazione dei procancerogeni Il potere carcinogenico di una sostanza chimica è dato da: La reattività inerente la elettrofilicità del carcinogeno ultimo (dopo metabolismo) Il balance tra attivazione metabolica e inattivazione; Two main groups of enzymes are involved: the family of cytochrome P-450 dependent mixed function oxygenases which produce electrophilic epoxides conjugating enzymes that catalyze the formation of water-soluble glucuronides Free radical scavengers glutathione catalase superoxide dismutase

39