Crescita e divisione cellulare

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1 CANCRO

2 Crescita e divisione cellulare ogni cellula deve essere in grado di crescere e riprodursi una cellula che cresce e si divide genera due nuove cellule figlie gene4camente iden4che alla cellula parentale il materiale gene4co deve essere duplicato e distribuito nelle cellule figlie durante la divisione la cellula a7raversa una serie di fasi che complessivamente cos4tuiscono il ciclo cellulare

3 Crescita e divisione cellulare La divisione nucleare è de7a mitosi la divisione del citoplasma è de7a citocinesi le fasi della mitosi occupano solo una parte piccola nel ciclo cellulare

4 Crescita e divisione cellulare il ciclo cellulare inizia con la formazione di due nuove cellule figlie da una cellula parentale e termina con la successiva divisione di una di queste cellule

5 Crescita e divisione cellulare alcune delle variazioni del ciclo cellulare più frequen4 riguardano la sua lunghezza negli organismi mul4cellulari, la lunghezza del ciclo cellulare varia in relazione al loro ruolo nell organismo es. neuroni vs cellule staminali la maggioranza delle variazioni del tempo di generazione dipende da differenze in G1, ma anche la durata di S e G2 può presentare delle variazioni

6 Regolazione del ciclo cellulare i processi associa4 alle diverse fasi devono essere porta4 a termine al tempo dovuto e nella sequenza corre7a; ogni fase deve essere completata prima che inizi la successiva; rispondere alle condizioni esterne che segnalano alla cellula di crescere e di dividersi

7 quando i normali meccanismi di controllo della crescita non funzionano, la proliferazione cellulare incontrollata può produrre un massa di cellule chiamata tumore

8 In base alla loro capacità di diffondere i tumori sono divisi in: tumori benigni: masse localizzate che non diffondono; tumori maligni: invadono i tessu4 circostan4 e diffondono in altre par4 dell organismo à cancro CANCRO greco granchio u4lizzato per la prima volta da Ippocrate nel V secolo a.c. per descrivere malape in cui le cellule proliferano e diffondono nell organismo in modo incontrollato portando a morte l individuo

9 l alterato controllo della proliferazione cellulare è la cara7eris4ca fondamentale comune alle diverse forme di tumore Qual è la causa della perdita dei meccanismi di controllo del ciclo cellulare? agen4 chimici errori della replicazione radiazioni MUTAZIONI infezioni virali oncogeni oncosoppressori geni del riparo del DNA

10 ONCOGENI gene la cui presenza può indurre lo sviluppo di un tumore codificano per proteine che s4molano in modo eccessivo la proliferazione cellulare derivano da mutazioni di normali geni introdop da virus oncogeni 1910 Peyton Rous trasferisce tumori solidi dei polli con il trapianto di tessuto e isola l agente infepvo virus del sarcoma di Rous causato dalla presenza del gene src nell uomo i tumori associa4 a infezioni virali sono pochi: es. cervice umana (HPV) e linfoma di Burki7 (EBV)

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12 come iden4ficare gli oncogeni coinvol4 nei tumori non di origine virale? saggio di trasfezione di un oncogene

13 gli oncogeni sono in maggioranza forme mutan4 di normali geni cellulari: i proto- oncogeni c- src, c- myc, c- ras Tipi di mutazioni che possono trasformare un gene normale in un oncogene: mutazione pun>forme: sos4tuzione di una singola coppia di basi del DNA, frequente nella famiglia degli oncogeni ras; riarrangiamen> del DNA: delezioni o scambidi sequenze tra un proto- oncogene e i geni vicini amplificazione genica: aumento del numero di copie geniche determina una iperproduzione del prodo7o del proto- oncogene, es. forme di tumore al polmone causate da iperproduzione c- myc traslocazione cromosomica: una parte di un cromosoma si sposta fisicamente unisce ad un altro cromosoma

14 La maggior parte delle proteine oncogene rientra in una di queste categorie: fa7ori di crescita; rece7ori; protein chinasi; fa7ori di crescita; Cdk- cicline. alcuni oncogeni codificano per forme alterate e iperfunzionan4 della proteina, mentre altri inducono la iperproduzione della forma normale della proteina ipers4molazione della via del segnale mediato dai fa7ori di crescita

15 Natura del prodo7o genico oncogene Meccanismo di formazione Tipo di tumore 1. fadori di crescita sis virale sarcoma della scimmia hst amplificazione genica tumore dello stomaco nell uomo 2. recedori erb- B virale erotroblastosi nel pollo neu amplificazione genica tumore della mammella e dell ovaio nell uomo ret riarrangiamento del DNA tumore della 4roide nell uomo 3. proteine G associate alla membrana plasma>ca N- ras H- ras K- ras 4. protein chinasi raf mof 5. fadori trascrizionali myc fos 6. Cdk e cicline Cdk4 CYCD1 Mutazione pun4forme Mutazione pun4forme Mutazione pun4forme virale virale traslocazione cromosomica virale amplificazione genica amplificazione genica, traslocazione cromosomica leucemia mieloide nell uomo tumore della vescica nell uomo tumore del pancreas, del colon, del re7o etc. sarcoma nel topo sarcoma nel topo linfoma di Burki7 nell uomo tumore delle ossa nel topo sarcoma nell uomo tumore della mammella nell uomo, linfoma delle cellule B ada7ata da Il mondo della cellula, Becker et al.

16 ONCOSOPPRESSORI il cancro può essere causato anche dalla assenza o ina9vazione di geni oncosoppressori la funzione fisiologica di ques4 geni è di frenare la proliferazione cellulare Il gene Rb primo gene oncosoppressore iden4ficato delezione nel cromosoma 13 trovata nel re;noblastoma ereditario mutazione su entrambe le copie del gene Rb

17 ONCOSOPPRESSORI Il gene Rb

18 ONCOSOPPRESSORI Il gene Rb

19 ONCOSOPPRESSORI Il gene Rb

20 ONCOSOPPRESSORI Il gene p53 uno dei geni più frequentemente mutato nei tumori umani guardiano del genoma protegge le cellule dagli effep dei danni al DNA The Biology of cancer, Garland Science, 2009

21 ONCOSOPPRESSORI Il gene p53

22 ONCOSOPPRESSORI Il gene p53 p53 in presenza di danno al DNA blocca la proliferazione cellulare impedendo alla cellula di trasme7ere il danno alle cellule figlie la perdita della funzione di p53 può contribuire allo sviluppo di tumore sindrome di Li- Fraumeni patologia ereditaria, insorgenza di tumori nella tarda giovinezza

23 ONCOSOPPRESSORI Il gene p53

24 ONCOSOPPRESSORI Il gene p53