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

processo “multistep” 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

2-naftilammina Agenti cancerogeni → mutageni Il 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.   Agenti pre-cancerogeni Citocromo P-450

Proto-oncogeni ed oncogeni ERBB2 Ras 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

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) Immortalizzazione delle cellule tumorali e telomeri 100-150 nt per ciclo telomero = sei nt ripetuti parecchie migliaia di volte

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

-hanno notevole omologia di sequenza 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

in condizioni patologiche (neoplasie, infiammazioni, artriti): endo- ed eso-peptidasi con sito catalitico contenente un gruppo tiolo attivo di una Cys Cisteino-proteasi 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 -attivazione di pro-MMP -degradazione del collagene -digestione del core proteico dei proteoglicani -attivazione di pro-uPa (solo per catepsina B) inibitori cistatine (famiglia multigenica) agiscono in sede extra-cellulare

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)