LGCIN CIN 1 HGCIN CIN2+ CIN2 CIN3. Le cellule neoplastiche occupano. il terzo inferiore dell epitelio. Le cellule neoplastiche occupano

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2 Ancora oggi la classificazione CIN e basata sulla proporzione di epitelio occupato dalle cellule neoplastiche CIN 1 Le cellule neoplastiche occupano il terzo inferiore dell epitelio LGCIN CIN 1 CIN 2 Le cellule neoplastiche occupano fino a due terzi dell epitelio CIN2 HGCIN CIN2+ CIN 3 Le cellule neoplastiche occupano oltre i due terzi dell epitelio CIN3

3 Comparazione delle terminologie usate in citologia ed istologia Displasia/CIS 1954 CIN 1968 Bethesda System 1988 CIN modificata 1991 Atipia Cancer Atipia/Condiloma Feb 15;71(4 Suppl): ASCUS Modificazioni reattive Controversies in the management of Displasia lieve CIN1 LSIL LGCIN(CIN1) low-grade cervical intraepithelial Displasia moderata neoplasia.richartcin2 RM, Wright TC Jr. HSIL HGCIN(CIN2/3) Displasia grave CIN3 Ca. in situ Ca. invasivo Ca. invasivo Ca. invasivo Ca. invasivo Reagan JW Richart, R.M. National Cancer Richart, R.M. Institute Workshop.

4 Duplicazione cromosomica S G2 Ulteriore crescita e produzioni di nuove proteine Checkpoint G2/M Controllo DNA danneggiato Apotosi Checkpoint G1/S Fattori di crescita (prol. diff). Nutrimenti Controllo DNA danneggiato RB P53 Inibitori della crescita Guardiani del genoma M Mitosi Apotosi Duplicazione centrosoma e accumulo di materiale citoplasmatico per duplicare il DNA G1 Divisione cellulare G 0 G 0

5 Duplicazione cromosomica CICLINA D CDK4/6 Attivazione della CDK2 P. RB-E2F P P RB CICLINA A CDK2 E2F S RB-E2F Ulteriore crescita e produzioni di nuove proteine. Posizionamento dei centrioli Assemblamento dei microtubuli Formazione del fuso mitotico CICLINA A G2 RB si lega con P della CDK4/6 libera E2F che attiva CDK2 che media la fase sintesi P CDK1 Checkpoint G2/M Controllo DNA danneggiato Checkpoint G1/S Fattori di crescita. Nutrimenti Controllo DNA danneggiato Apotosi P53 Duplicazione centrosoma e accumulo di materiale citoplasmatico per duplicare il DNA P53 Arresto del ciclo Riparazione DNA Apoptosi M Mitosi Apotosi CICLINA B CDK1 CICLINA D CDK4/6 P. G1 Fattori di crescita G 0 G 0 Divisione cellulare

6 Principali caratteristiche dell Virus DNA costituito da una catena circolare a doppia elica con circa 8000 paia di basi rivestito da un capside a struttura isocaedrica Specie specifico Il tipo di virus è identificato dalle proteine per il capside (L1-L2) Epiteliotropo e tessuto specifico Condilomi, verruche, papillomi LR HR -Prevalentemente cutanei -Anello-Alta genomico affinità stabile di E6/7 con gli inibitori Carcinomi -Media e transitoria affinità di E6/7con gli inibitori della crescita -Punti fragili nell anello genomico Però -Capaci Cionostantela di attività trasformante maggior parte degli MR -Lunga HR latenza provoca e persistenza infezioni produttive in fase produttiva - Prevalentemente 16 mucosali della Caratteristiche crescita cellulare 39 dell ospite Alta capacità trasformante HR mucosali LR cutanei

7 Citoplasma Il DNA virale in forma episomica è circolare e spiralizzato Nucleo Virus capside E6-E7 L1-l2

8 Organizzazione del genoma Long control region (LCR) ORI P97 E6 E7 trasformazione (p53-prb) L2 proteine capsidiche L1 ciclo cellulare necessario per proteina tardiva, legame citocheratine E5 E7 trasformazione E4 P53 E6 Bloccano gli Inibitori della crescita permettendo una riattivazione del acquisire enzimi e proteine per la amplificazione e per la crescita E2 P670 E1 regolazione della trascrizione e replicazione DNA replicazione episomica

9 in forma episomiale produttiva in forma integrata trasformante Cellula permissiva Cellula non permissiva E6-E7 E6-E7 Morte programmata Immortalità

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11 Metaplasia squamosa, in colposcopia Zona di trasformazione La replicazione dell dipende dalla replicazione e differenziazione delle cellule ospiti. La metaplasia squamosa con la rapida moltiplicazione cellulare costituisce un terreno fertile per l infezione da e lo sviluppo della SIL

12 VERA INFEZIONE LATENTE INFEZIONE PRODUTTIVA BIOLOGICAMENTE RILEVABILE INFEZIONE TRASFORMANTE

13 Forma latente vera Trauma In piccolissime quantità per essere rilevate Cellule staminali Stato virale (E1-2) Dormiente A bassa attività replicativa 200 copie

14 Punti salienti della latenza -L esistenza di una stato di latenza è supportato da studi di immunosoppressione individuale -Nella fase di latenza l infezione è mantenuta da un basso numero di copie di DNA virale non rilevabile dai test molecolari convenzionali nelle cellule staminali dello strato basale -Della latenza non si conosce Il numero di cellule interessate Lo stato fisico del virus La frequenza e la durata Che cosa causa la e la re-emergenza Quali percentuali di lesioni di alto grado e cancro nascono dopo un periodo di latenza

15 Forma clinicamente latente ma biologicamente rilevabile Trauma DNA DNA ASC-US Cellule staminali

16 Punti salienti della forma clinicamente latente -Dura circa due anni -Può risolversi spontaneamente e poiché le infezioni mucosali sono sostenute principalmente da HR -Può evolvere in una forma produttiva -Può evolvere in una forma trasformante

17 INFEZIONE PRODUTTIVA Morte cellulare LSIL L1-L2 L1-L2-E4 E1-E2-E5-E6-E7 E1-E2 E1-E2 RB E6-E7 P53 Inibitori della crescita sono bloccati in maniera transitoria Coiloctosi, maturazione rapida Espressione ORF tardivi Infezione latente nelle cellule basali espressione ORF precoci L azionesoppressivadi E6/E7 surb ep53 cessa. La cellula diprende a differenziarsi e la differenziazione stimolal azionedi L1 edl2 Per permettere la replicazione ed l amplificazione virale è necessaria una riattivazione e accellerazionedel ciclocellulareper mezzo di E6/7 che bloccano gli inibitori della crescita Attivazione, replicazione ed amplificazione virale. Virus non integrato Disturbi mitotici(quantità 2nDNA, atipie, poliploidia,binucleazioni)

18 CIN 1 Le cellule neoplastiche occupano il terzo inferiore dell epitelio L1/L2 E6/E7 E1/E2 Amplificazione virale Trascrizione virale Maturazione cellulare e morte programmata

19 in forma episomiale E6-E7 Forma episomiale Basso rischio Medio rischio Alto rischio Prevalentemente cutanei Prevalentemente mucosi

20 Punti salienti dell infezione produttiva -Lesioni sostenute da tutti i tipi di (basso e alto rischio) -Virus non integrato (in forma episomiale) -Il tempo di rilascio delle particelle virali dall inizio dell infezione varia da 4 a 8 settimane, per mesi -Produce lesioni cellulari di basso grado (LSIL/CIN1) -Dura mediamente due anni -Scarse possibilità di progressione

21 Punti salienti della clearance Vaso ematico Monocita Eritrocita -Il virus rimane segregato nelle cellule fino alla esfoliazione delle stesse -L assenza di riconoscimento immunitario dell infezione varia da qualche mese a qualche anno, però non c èunadata precisa -Non si conosce con certezza se clearance dell rappresenta un successo dell immunocompetenza o una infezione che si autolimita (perché è stata infettata una cellula figlia destinata a differenziarsi invece di una cellule germinale immortale) -Non si conosce se la clearanceè definitiva o rimangono ancora un basso numero di copie in forma episomiale nello strato basale per tutta la vita

22 INFEZIONE TRASFORMANTE Il virus blocca gli inibitori della crescita in maniera stabile Apertura casuale E6 E7 E7 P53 E6-E7 E6 Inibitori della crescita Immortalità

23 Il virus blocca gli inibitori della crescita in maniera stabile Apertura casuale E6 E7 E7 P53 E6 Inibitori della crescita

24 INFEZIONE TRASFORMANTE Il virus blocca gli inibitori della crescita in maniera stabile Apertura casuale E6 E7 HSIL Proliferazione delle cellule basali mutate, atipiche ed aneuplodi, non maturanti, immortali E7 P53 E6 Attivazione virale Espressione ORF precoci E6-E7 Inibitori della crescita sono bloccati stabilmente DNA cellulare mutato Infezione latente nelle cellule basali Probabile integrazione genomica del DNA virale

25 CIN 3 Le cellule neoplastiche occupano oltre i due terzi dell epitelio E6/E7 Proliferazione di cellule mutate, non maturanti, immortali, atipiche,aneuploidi

26 in forma integrata Tipi a medio ed alto rischio E6-E7

27 Punti salienti dell infezione trasformante Lesioni sostenute da -HR Virus quasi sempre integrato Produce lesioni cellulari di alto grado (HSIL/CIN3) Percentuali di progressione verso il cancro alte Scarse possibilità di regressione Tempi di progressione verso il cancro sconosciute

28 INFEZIONE MISTA Mescolanza di infezione produttiva e di infezione trasformante Produce lesioni epiteliali che esprimono entrambe le forme CIN1/3 Lesioni sostenute da -HR Percentuale di progressione verso il cancro basse

29 Indicatori morfologici di entrambe le forme Multinucleazioni Atipie tetraplodi Coilocitosi Iper-paracheratosi Atipie aneuploidi Mancanza di maturazione ed affollamento cellulare Mitosi atipiche CIN 2 Le cellule neoplastiche occupano fino a due terzi dell epitelio

30 Punti salienti dell infezione mista Scarsa riproducilità Produce lesioni cellulari di entrambe le forme Percentuali di progressione verso il cancro medio basse Buone possibilità di regressione

31 Storia naturale della CIN Regressione Persistenza Progressione a CIN3 Invasione CIN1 32% 11% 1% CIN2 35% 22% 5% CIN3 56% >12%

32 Ep.Pavimentoso Ep.Metaplastico Innata NK TLR Una sola cellula Anticorpi naturali Immunità cellulo mediata CD4 Ep.CilindricoCD8 IUD Ectopia Lactobacillo

33 Initial Event

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35 La lesione si approfonda nel canale Le lesioni più gravi sono nel canale Mosaico irregolare HSIL NEG Microinvasione Instabilità genetica Sviluppo dell aneuplodia Metilazione dei geni sopprimenti il tumore Riattivazione della attività telomerasica

36 Quello che sappiamo Il virus per riprodursi ha bisogno di una cellula Se si riproduce completamente (genoma e capside) Non integrazione, lesione produttiva Se riproduce solo parte del genoma Integrazione, lesione trasformante Modificazioni citopatiche e morte cellulare Modificazioni neoplastiche e immortalità cellulare La rottura dell anello è la condizione necessaria per la integrazione. Talora però l azione trasformante può avvenire senza integrazione Lesioni di basso grado con effetti citopatici, sostenute da virus non integrati, avranno scarsa probabilità di progressione Lesioni di alto grado con atipie aneuploidi, sostenute da virus integrati, avranno alta probabilità di progressione

37 Quello che non sappiamo Le dimensione del contagio Durata del periodo di latenza, quali e quante cellule sono interessate Durata del tempo di clerancee se vi è una vera clerance Perché un solo piccolo numero di pazienti esposte ad HR sviluppa lesioni di alto grado e cancro Percentuali e tempi certi di progressione, permanenza e regressione delle lesioni correlate Perché il virus in alcuni casi nelle lesioni di alto grado non risulta integrato Perché si passa da una lesione intraepiteliale a cancro

38 Bibliografia Egawa N, Doorbar J. The low-risk papillomaviruses. Virus Res Mar 2;231: Doorbar J. Host control of human papillomavirus infection and disease Best PractRes ClinObstetGynaecol Aug 12. Doorbar J, EgawaN, Griffin H, KranjecC, Murakami I. Human papillomavirus molecular biology and disease association. Rev Med Virol Mar;25 Suppl 1:2-23. Doorbar J. Latent papillomavirus infections and their regulation. CurrOpinVirol Aug;3(4): Doorbar J, QuintW, Banks L, Bravo IG, StolerM, Broker TR, Stanley MA. The biology and life-cycle of human papillomaviruses. Vaccine Nov 20;30 Suppl5:F55-70.

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40 Chișinău, Moldova Marzo 2016