MUTAZIONI ATTIVANTI A CARICO DEL RECETTORE · Infine la mutazione ... Un’altra caratteristica del...

Authors: M.Chiarlo e C.Cerrato, powered by triptofun.altervista.org

Facoltà di Medicina e Chirurgia di Torinoa.a.2006-2007

ISTOLOGIAProfessori L. Trusolino e P. Comoglio


INDICEI RECETTORI E IL CANCRO 3

MUTAZIONI ATTIVANTI A CARICO DEL RECETTORE 4PASSAGGIO DEL SEGNALE NEL NUCLEO 5

L’APOPTOSI 7I FATTORI DI CRESCITA E L’ADESIONE INIBISCONO L’APOPTOSI 8VIA ESTRINSECA DELL’APOPTOSI 9IMPLICAZIONI TERAPEUTICHE NELL’AMBITO DELL’ONCOLOGIA MOLECOLARE. 9

TESSUTI EPITELIALI 131.EPITELIO SQUAMOSO (PIATTO) MONOSTRATIFICATO (SEMPLICE) 152.EPITELIO CUBICO MONOSTRATIFICATO (SEMPLICE) 153. EPITELIO COLONNARE (CILINDRICO, PRISMATICO) MONOSTRATIFICATO (SEMPLICE). 164.EPITELIO CILINDRICO PSEUDOSTRATIFICATO 175.EPITELIO SQUAMOSO (PIATTO) PLURISTRATIFICATO (COMPOSTO) 186.EPITELIO PAVIMENTOSO PLURISTRATIFICATO CORNEIFICATO (CHERATINIZZATO) 187.EPITELIO DI TRANSIZIONE 20

L’EPITELIO INTESTINALE 21MECCANISMI MOLECOLARI DEL PATHWAY Wnt/BETA-CATENINA 22TESSUTI CONNETTIVI 24

LA TRANSIZIONE EPITELIO MESENCHIMALE 27L’ ANGIOGENESI 29

1.LO SVILUPPO DELL’ALBERO VASCOLARE DURANTE L’EMBRIOGENESI 302.SPROUTING ANGIOGENETICO 313.SWITCH ANGIOGENICO 31

CARTILAGINE E OSSO 33FUNZIONI DELL’OSSO 36

IL SANGUE PERIFERICO 38GLOBULI ROSSI 39GLOBULI BIANCHI 43PIASTRINE 43

EMOPOIESI 45IL MIDOLLO OSSEO 49SISTEMA IMMUNITARIO 50EPITELI GHIANDOLARI 54

GHIANDOLE ESOCRINE 54ESOCITOSI E TRAFFICO VESCICOLARE 59APPARATO DIGERENTE 60APPARATO RESPIRATORIO 64

GHIANDOLE ENDOCRINE 65VASI SANGUIGNI 68I TESSUTI LINFATICI 70TESSUTO NERVOSO 72MUSCOLO STRIATO 75MUSCOLO LISCIO E CARDIACO 76TESSUTI SENSORIALI 77

OLFATTO 77UDITO 77EQUILIBRIO 78VISIONE 78

INDICE ANALITICO 80

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8 Marzo, 2007

I RECETTORI E IL CANCRO

L’istologia si occupa dello studio dell’organizzazione delle cellule a formare i tessuti e l’organizzazione dei tessuti nello spazio per formare gli organi. Alcune cellule sono caratterizzate da differenziazione terminale; sono come ibernate nella fase G°. Molti tessuti sono invece sottoposti ad un ricambio continuo. Ne è un esempio il midollo osseo, in cui le cellule sono continuamente rinnovate. Altri tessuti, come ad esempio quello del fegato, sono in grado di ripristinare l’attività proliferativa al bisogno.L’equilibrio dei tessuti è affidato al controllo della proliferazione (passaggio da G° a S). Il cancro consiste in una proliferazione non controllata dei tessuti.Molecola chiave della proliferazione è la molecola RAS. Si tratta di una proteina G monomerica, una piccola GTPasi posizionata sulla faccia interna della membrana plasmatica, legata mediante una coda lipidica. RAS esiste in due diverse modalità, legata a GTP, e in questo caso è attiva, e legata a GDP, e in questo caso è inattiva. E’ essa stessa in grado di autoinattivarsi idrolizzando GTP a GDP, Affiancati a RAS, esistono regolatori positivi e negativi:

- GEF: regolatore positivo, trasforma GDP in GTP e attiva RAS.- GAP: regolatore negativo, idrolizza GTP a GDP e inattiva RAS.

Affinché la proliferazione avvenga, è necessario che un segnale proliferativo proveniente da una cellula segnalante si leghi ad uno specifico recettore posizionato su una cellula bersaglio.Il segnale è generalmente un fattore di crescita, una molecola solubile che agisce sulla cellula bersaglio che deve iniziare a proliferare. Il meccanismo di segnalazione è sempre regolato: nel tessuto connettivo, affinché la proliferazione avvenga, è necessario:

- che il fibroblasto produca il fattore- che il fattore diffonda- che il bersaglio prepari la risposta.

I recettori, adibiti al legame con il segnale, presentano tre domini, uno extracellulare, uno transmembrana e uno intramembrana.Quest’ultimo è un dominio catalitico capace di trasferire un gruppo fosfato di ATP sulla tirosina di un substrato. (Attività tirosina-chinasica).In assenza di ligando, i recettori “navigano” individualmente sulla parete cellulare. Quando interviene il ligando, i recettori sono indotti ad avvicinarsi per oligomerizzare.Se il fattore di crescita è in forma oligomerica, esso “abbraccia” i recettori interagendo con esso.(PDGF: fattore di crescita derivato dalle piastrine) Altri fattori di crescita sono monomerici, ma bivalenti e si legano a due recettori. (HGF: fattore di crescita degli epatociti)Nel tessuto connettivo esistono molecole ricche di eparina che fanno da ponte e che permettono ad una singola molecola di fattore di legarsi ad un’altra singola molecola di fattore. (FGF: fattore di crescita dei fibroblasti).In alcuni casi il singolo fattore monomerico si lega al singolo recettore che, mediante una trasformazione conformazionale, gli fa esporre un sito di dimerizzazione.

Quando interviene il ligando, e i recettori si ritrovano legati uno all’altro, si ha il fenomeno di transfosforilazione. Due recettori si fosforilano a vicenda in tirosina. Le tirosine sono dette CATALITICHE perché nel momento in cui vengono fosforilate, aumentano l’attività enzimatica del recettore stesso. Le tirosine di ancoraggio invece, quando fosforilate, servono a reclutare intorno al recettore molecole ad attività segnalatoria. Se essa è inattiva non esiste attività di reclutamento.L’interazione tra recettore fosforilato e trasduttore è un processo inducibile. I moduli SH2 riconoscono sulla molecola una sequenza di amminoacidi a monte e a valle della tirosina fosforilata ( sequenza consenso). Essa funziona solo se la tirosina è fosforilata. Prima di legarsi alla coda del recettore, naviga nel citosol.

Grb2 è in grado, tramite la sequenza consenso, di ancorarsi alla tirosina. Fa da adattatore tra il recettore e SOS. L’interazione avviene tra il dominio SH2 di Grb2 e un dominio ricco di prolina presente su SOS. SOS è una GEF per RAS.

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Il meccanismo di segnalazione segue alcuni punti:- consiste in una interazione modulare proteina- proteina- necessita di una grande compartimentalizzazione del segnale- comporta una amplificazione del segnale

Amplificazione e ridondanza: si tratta di una strategia contro l’eventuale inattivazione o mal funzionamento del segnale che potrebbe essere deleterio per la cellula.

Shc [scik] contiene un modulo SH2 capace di riconoscere una Tyr fosforilata tramite un’altra sequenza consenso. Shc viene reclutato dal recettore e quando si lega alla sequenza consenso viene usata come substrato subendo l’attività fosforilativa del recettore stesso. Shc raddoppia il sito di legame tra Grb2-SOS e recettore.

Una volta che RAS è stata attivata, si ha l’inizio di una cascata di attivazioni successive: la cascata delle MAP chinasi.- Ras attiva Raf (modificandone la conformazione, NON fosforilandola) Raf è una serina- treonina chinasi).- Attivata Raf, fosforila in treonina e serina una chinasi a valle detta MAPK - MAPK fosforila a sua volta ERK

In questo modo il segnale viene trasmesso dalla membrana al citoplasma.

Il cancro ha tantissime caratteristiche. Esso dipende in parte dall’autosufficienza dei segnali proliferativi, fenomeno che si ha quando il fattore di crescita gestisce da solo la proprio attività.Si tratta di nuove capacità della cellula di essere autosufficiente dal punto di vista proliferativo ( è una sorta di evoluzione Darwiniana che consiste nel superamento di barriere selettive. Si tratta quindi di un evento relativamente improbabile).

1) la cellula contenente il recettore produce lui stesso il fattore di crescita . Meccanismo AUTOCRINO. La cellula si automatizza, non è più regolata. ( ad esempio le produzione autocrina di TGFalfa nei tumori della prostata.

2) Cellule adibite alla produzione del fattore producono il recettore (es. HGF nel muscolo: le cellule tumorali esprimono il recettore diversamente da quelle normali.)

3) più comunemente si sovraesprime il recettore: Se il recettore è troppo espresso, le collisioni diventano molto frequenti e si ha una transattivazione spontanea, che non necessita del ligando.

4) Altre volte la cellula è in grado di rispondere anche a quantità molto ridotte di segnale come per esempio nel tumore della mammella.

La sovraespressione di un recettore è conseguenza della sovraespressione del gene associato. Cause del cancro dunque potrebbero essere:

- rallentamento del turnover e permanenza prolungata del recettore sulla membrana- mutazioni o lesioni genetiche che permettono il superamento delle barriere selettive- lesioni di tipo epigenetico (ad esempio la demetilazione del promotore).

9 Marzo, 2007

MUTAZIONI ATTIVANTI A CARICO DEL RECETTORE

Le lesioni genetiche acquisite (si verificano nelle cellule somatiche e non sono ereditarie) che causano cancro sono anche quelle che portano a mutazioni della sequenza. Solitamente accadono nella porzione catalitica intracellulare.

Altre situazioni: mutazione non nel dominio catalitico ma altrove. es nel EGFR si ha la produzione di proteina tronca quasi totalmente priva di parte extracellulare, è come se fosse cronicamente attivata: segnala in maniera costitutiva.

Vi è poi una mutazione che causa forma ereditaria di cancro, una sindrome neoplasica ereditaria è MEN2A (neoplasia endocrina multipla) è caratterizzata dallo sviluppo di tumori della tiroide e delle paratiroidi e della midollare del surrene (feocromocitomi). In questo caso la mutazione è a carico di RET, un recettore tirosina-cinasi: una cisteina presente nel dominio extracellulare del recettore è mutata, solitamente formano ponti disolfuro, se si ha uno spaiamento delle cisteine (una viene a mancare) la cys che rimane libera forma un ponte intracatenario con la molecola di un altro recettore che gli sta a fianco, il recettore dimerizzza anche in assenza di fattore di crescita.

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Un’altra possibilità è che la mutazione attivante l’ipersegnalazione sia a carico dei recettori a valle, ad es. la mutazione attivante di Ras che è la più frequente.Se ras viene costitutivamente attivata tutto ciò che succede a monte non ha più importanza. Ras è attivata nel 20-30% dei tumori umani, classicamente nei tumori del colon.

Infine la mutazione attivante può essere a carico di RAF. Raf è attivata nel 50-60% dei melanomi.Le mutazioni di ras verso quelle di raf sono mutuamente esclusive (se una muta non è necessario che muti anche l’altra per avere cancro)

I PROTOONCOGENI sono regolatori positivi fisiologici della proliferazione delle cellule.Quando una mutazione attiva in maniera abnorme i protooncogeni li trasforma in ONCOGENI.Le lesioni dei protooncogeni sono DOMINANTI: è sufficiente la mutazione a carico di un singolo allele per avere proliferazione eccessiva. Questo spiega perché le cellule tumorali in vitro non hanno bisogno di siero per proliferare. (il siero è ricco di fattori di crescita).La mancata dipendenza da siero è caratteristica essenziale delle cellule neoplastiche. Un’altra caratteristica del fenotipo trasformato è che le cellule possono crescere in vitro in assenza di ancoraggio. La maggioranza delle cellule normali (tranne il sangue) aderisce ad un substrato (matrice). Lo stesso succede in vitro nelle capsule di Petri.Studi degli anni ’50: se noi induciamo il distacco delle cellule normali pur in presenza di siero non proliferano, mentre le cellule trasformate proliferano anche se forzatamente distaccate.Questo significa che la proliferazione delle cellule in vivo è regolata anche dall’adesione: serve un doppio consenso per entrare in ciclo: fattore di crescita + adesione.

Le molecole che permettono l’adesione delle cellule si chiamano INTEGRINE molecole transmembrana eterodimeriche formate da subunità alfa + beta. Non sono enzimi quindi non possono trasferire nessun segnale dentro alla cellula. La coda della subunità beta delle integrine è però attaccata a Tyr cinasi citoplasmatica che si chiama FAK.Quando la cellula passa da sospensione (forma tonda) ad adesione (forma piatta) le integrine tendono ad addensarsi sulle ADESIONI FOCALI (si dice che clasterizzano). A questo punto trascinano con beta FAK, aumento della concentrazione locale delle integrine e di FAK, FAK si autofosforila.Quando fak è attivata inizia interazione proteina-proteina legata all’evento di fosforilazione: la Tyr su FAK è una sequenza consenso per molecola con dominio SH2 che è un’altra proteina cinasi che prende il nome di Src. [sarc]Quando Src si lega a FAK usa Fak come substrato e lo fosforila su Tyr. Si creano nuovi siti di ancoraggio per altre molecole con dominio SH2. in particolare si forma un sito per Grb2-Sos che così è richiamato vicino alla membrana e attiva Ras.TKR (recettori Tyr cinasi) e le integrine di membrana attivano entrambe Ras.

TKR int. | |Grb2-Sos Grb2-Sos | |Ras Ras \ / Raf / \ /

ERK

Queste due vie convergono nell’attivazione concorrenziale della cascata delle MAP-K.L’attivazione di una delle due vie non è sufficiente. Ciò è legato al fatto che nelle risposte biologiche deve sempre e comunque esistere un effetto soglia che trasforma un input analogico in un output digitale binario (risposta tutto-nulla). L’unico modo di trasformare i segnali ricevuti a gradiente in effetto digitale è porre una soglia.Affinché ERK venga attivata in maniera sopra sogliare c’è bisogno di un sistema segnalatorio efficiente che deriva solo da stimolazione in parallelo di TKR e Int.Il doppio consenso che è necessario nella cellula normale non serve in quella neoplastica perché l’attivazione di TKR a monte è talmente alta da superare da sola la soglia.

PASSAGGIO DEL SEGNALE NEL NUCLEO

La molecola che fa da shuttle tra citoplasma e nucleo è ERK. Dentro il nucleo stabilizza mediante fosforilazione i fattori trascrizionali.

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ERK fosforila e stabilizza soprattutto Myc e Jun-fos che solitamente hanno turnover molto rapido e quindi ci sono a livelli bassi.Quando sono fosforilati inducono la trascrizione di proteine che si chiamano CICLINE D.Le cicline iniziano a complessarsi nel citoplasma con degli enzimi CDK (cinasi dipendenti da cicline). In particolare con CDK 4/6Il compito delle cicline è di attivare le CDK tramite associazione: le CDK da sole sono inerti.Le cdk sono costanti durante il ciclo, quello che cambia è il livello di cicline.Le cdk devono fosforilare un’altra proteina chiave nel controllo dell’ingresso nel ciclo: Rb (retinoblastoma).In condizioni di quiescenza Rb non è fosforilata e trattiene su di sé impedendgoli l’ingresso nel nucleo un fattore trascrizionale che si chiama E2F.quando cdk 4/6 fosforila Rb E2F si stacca, è libero di traslocare nel nucleo, agisce da fattore trascrizionale e induce la trascrizione di una nuova onda di cicline: le CICLINE E.Le cicline E attivano le CDK 2 che iperfosforilano Rb e ottimizzano il rilascio completo e definitivo di E2F che attiva tutte le banche di geni responsabili della duplicazione di DNA.C’è anche un sistema di controllo: esistono delle proteine che sono degli inibitori dei complessi ciclina-CDK; in particolare i complessi ciclinaD-CDK4/6 sono inibiti da p15 mentre ciclinaE-CDK2 sono inibiti da p21 e p27.

Quando il complesso ciclinaD-CDK4/6 è attivo trattiene su di sé inibendole p21 e p27: l’attivazione di un complesso inibisce l’inibitore. Se i livelli di p15 aumentano il complesso ciclinaD-CDK4/6 viene inibito e non trattiene più p21 e p27 e quindi questi agiscono sulle cicLine E.

Il controllo opera anche ad un altro livello: le cdk sono capaci di fosforilare oltre a Rb l’inibitore p27 e lo mandano sulla via di degradazione dell’ubiquitina-proteasoma.I complessi ciclina-cdk inibiscono gli inibitori sia associandoli su di loro sia promuovendone la degradazione.

Il fattore trascrizionale Myc è un controllore positivo dell’ingresso in ciclo delle cellule perché agisce a tutti questi livelli: attiva le cicline D, aumenta concentrazione di E2F e fa produrre l’ubiquitina ligasi che degrada p27. stimola produzione di cicline e agisce in negativo sugli inibitori.Myc è un protooncogene, siccome non è un enzima ma un fattore trascrizionale non subisce mutazioni ma sovraespressioni. Il gene di Myc è spessissimo amplificato soprattutto nei NEUROBLASTOMI (che sono tumori del bambino).

Myc lavora con un altro fattore trascrizionale a formare il complesso Myc-Max. il complesso si forma solo quando i livelli di Myc aumentano e controlla in positivo l’ingresso in ciclo.Quando i livelli di Myc sono bassi Max come partner non usa più Myc ma un altro: Mad. Forma Mad-Max che ha attività opposta di repressione del ciclo e stimola l’ingresso della cellula in uno stato post-mitotico di quiescenza da un lato bloccando il ciclo e dall’altro inducendo trascrizione dei geni del fenotipo differenziato.Quindi la proteina che titola la possibilità che si formi Myc-Max o Mad-Max è Myc.

Rb è il controllore universale in tutte le cellule dei check-point del ciclo cellulare. Formalmente è un regolatore negativo del ciclo perché sequestra E2F. i geni che agiscono con regolazione negativa per il ciclo sono ONCOSOPPRESSORI. Nel cancro perché ci sia una disregolazione del ciclo le mutazioni devono essere disattivanti.Dal punto di vista genetico le mutazioni inattivanti a carico degli oncosoppressori sono RECESSIVE.

Le mutazioni inattivanti a carico di Rb tendono a produrre il tumore retinoblastoma. Queste molecole che hanno funzione generica di disattivare il ciclo e che però quando sono mutati producono tumore in maniera tessuto-specifica genericamente sono chiamati GENI GATE KEEPER: guardiani delle porte proliferative, regolano la proliferazione con particolare simpatia per un certo tessuto.

Il retinoblastoma è esempio epidemiologico del fatto che le mutazioni devono essere bialleliche: TEORIA DEL DOPPIO HIT, elaborata quando non si sapeva nulla degli oncosoppressori da KNUDSON.Il retinoblastoma può essere o ereditario o sporadico.Quello sporadico è sempre un tumore infantile, è monolaterale (un solo occhio) e ben curabile con radioterapia o con asportazione chirurgica del globo oculare.Quello ereditario è più aggressivo: spesso bilaterale e tende a recidivare anche dopo la terapia.Nel retinoblastoma ereditario passa dai genitori ai figli la mutazione monoallelica a carico del gene e questo è il primo hit: il bambino nasce con un allele già mutato, è eterozigote per Rb. Quando casualmente anche il secondo allele viene disattivato (perditadi eterozigoti) c’è sviluppo del tumore (secondo hit).

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Le mutazioni nei soggetti normali tendono ad avvenire con frequenza alta ma sono riparate. Nei soggetti con oncosoppressori mutati su un allele le mutazioni sull’altro allele sono molto più probabili per fenomeni di ricombinazione omologa in mitosi. Spesso questa proprietà è usata al contrario per identificare i geni oncosoppressori.Nel retinoblastoma sporadico è molto più improbabile che ci sia un doppio evento di mutazione inattivante.Retinoblastoma tende ad essere inattivato o per mutazioni o come conseguenza di una metilazione del promotore. Molti oncosoppressori vengono repressi grazie a metilazioni o modificazioni epigenetiche.

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12 Marzo, 2007

L’APOPTOSIMeccanismo intrinseco latente di suicidio cellulare che la cellula normale mette in atto in risposta a situazioni esterne o interne molto sfavoravoli. Ad es. se c’è lesione genetica grave o ipossia (scarsa tensione di ossigeno).L’apoptosi avviene anche fisiologicamente per regolare il numero delle cellule nei tessuti OMEOSTASI QUANTITATIVA del tessuto. Si verifica frequentemente nell’embriogenesi, sistema che le cellule usano per scolpire gli organi. Es. dita delle mani e dei piedi palmate, le pliche interdigitali vengono obliterate per apoptosi. Altro esempio tipico si verifica nella ghiandola mammaria dopo la lattazione. Durante la gravidanza le strutture ghiandolari della mammella si espandono. L’albero della ghiandola subisce espansione per preparare la ghiandola all’allattamento, alla fine c’è provesso involutivo che la riporta alle condizioni iniziali (prima della gravidanza).

In condizioni patologiche (CLONI PRE MALIGNI) l’apoptosi è un sistema di difesa per le cellule che stanno iniziando trasformazione neoplastica. Qualsiasi stimolo iperproliferativo tende ad essere contrastato dall’apoptosi sistema di regolazione interno.La cellula tumorale per procedere nella traiettoria evolutiva deve diventare resistente ai processi di apoptosi che la cellula mette in piedi quando si trova a proliferare più del dovuto.Altra caratteristica delle cellule tumorali: sopravvivono meglio all’apoptosi.

Esiste una molecola chiave coinvolta nell’apoptosi: p53.In condizioni fisiologiche p53 è a livelli bassissimi perché tende ad essere legata a Mdm2 che è un’ubiquitina ligasi, indirizza p53 alla degradazione.Se la cellula percepisce situazione di difficoltà (ipossia, stimolazione oncogenica, danno a DNA) viene indotta trascrizionalmente ARF che lega Mdm2 così p53 aumenta.Oncogeni potenti come Ras attivato o Myc sovraespresso inducono la trascrizione di Arf.In risposta a stimolo proliferativo la cellula va in apoptosi.Le cellule tumorali possono evitare l’apoptosi giocando sia su p53 sia su Mdm2 sia su ARF

1) abbassano ARF o metilando il promotore o deletandola. ARF è oncosoppressore quindi mutazioni devono essere bialleliche,.

2) Più frequenti sono le mutazioni inattivanti di p53. dal punto di vista funzionale p53 è un oncosoppressore, ma dal punto di vista genetico non serve una mutazione biallelica perché p53 tende a formare omotetrameri. Le mutazioniinattivanti a carico di un solo allele fanno sì che l’omotetramero non sia più funzionale (EFFETTO DOMINANTE NEGATIVO). Questo fa sì che una singola lesione genetica impedisca l’apoptosi. Esistono tuttavia esempi più rari di mutazione biallelica.

3) Mdm può essere sovraespresso, succede ad es nei tumori del colon. C’è una formua ereditaria di tumore, la sindrome di Li-Fraumeni, i soggetti tendono a sviluppare tumori multipli: sarcomi, mammella sangue.

4) può essere sovraespresso IAP, in particolare SURVIVINA

FUNZIONAMENTO DI P531) blocca la progressione del ciclo. Quando la cellula percepisce danno a DNA stabilizza p53 che agisce come

fattore trascrizionale e induce gli inibitori dei complessi ciclina-cdk, soprattutto p21. questi bloccano le cdk e la cellula rimane bloccata. Il blocco serve a dar tempo alla cellula di riparare il danno.

2) Induce espressione delle proteine di riparazione del DNA.3) Se il danno è irreparabile o lo stimolo oncogenico è particolarmente forte p53 fa morire la cellula: attiva

proteine con funzione PROAPOPTOTICA• BAX• BAD• PUMA• NOXATutte queste agiscono a livello della membrana mitocondriale esterna.Sono inoltre presenti sulla stessa membrana molte proteine con funzione antagonista, cioè ANTIAPOPTOTICHE:

• BCL-2• BCL-XL

Sono strutturalmente molto simili tra loro e a quelle proapoptotiche, infatti appartengono ad un'unica famiglia il cui capostipite è BCL2

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Le proteine antiapoptotiche servono a mantenere l’integrità della membrana, se si verifica eccesso stechiometrico di proteine proapoptotiche (per induzione di p53) non può più essere garantita l’integrità della membrana, si creano dei varchi e tutto quello che è contenuto tra membrana interna ed esterna fuoriesce nel citoplasma.Le due proteine più presenti nello spazio intermembrana sono:

• CITOCROMO C• DIABLO

Il citocromo innesca l’apoptosi vera e propria. Si innesca con la proteina citoplasmatica APAF e forma il cosiddetto APOPTOSOMA.

L’apoptosoma attiva una cascata seriale di proteasi chiamate CASPASI. La caspasi a monte è la CASPASI 9 (o INIZIATRICE) e viene resa operativa dall’apoptosoma.La cascata prosegue per attivazione proteolitica: ogni caspasi taglia e attiva una caspasi a valle fino ad arrivare alle CASPASI ESECUTRICI che fisicamente demoliscono le strutture fondamentali della cellula: il citoscheletro viene degradato, la membrana nucleare rotta e il DNA frammentato.Inizialmente si ha blobbing, la cellula bolle, la cromatina si addensa , il nucleo diventa PICNOTICO, si possono vedere frammenti di cromosoma nel citoplasma e alla fine la cellula viene fagocitata dalle callule circostanti senza lasciare nessun residuo (morte mafiosa per lupara bianca).In questo l’apoptosi si distingue dalla NECROSI in cui il fenomeno tipico è la COLLIQUAZIONE: le cellule si rompono e riversano all’esterno il contenuto dei lisosomi, attorno alla cellula morente c’è grosso infiltrato infiammatorio di globuli bianchi.

Esiste anche un sistema di controllo negativo dell’apoptosi IAP (inibitori dell’apoptosi) sono proteine che inibiscono l’attività enzimatica delle caspasi, si legano ad esse e le bloccano.Il compito di DIABLO è di inibire gli inibitori (IAP). Questa appena descritta è la VIA INTRINSECA DELL’APOPTOSI.

P53 è in assoluto la molecola più inattivata in tutti i tumori. L’inattivazione di p53 non serve solo a resistere all’apoptosi, ma anche a trasmettere le lesioni genetiche del DNA della cellula tumorale mitosi dopo mitosi.Questo fa sopravvivere la cellula tumorale in condizioni ambientali difficili: l’ipossia è tipice dei tumori al primo stadio perché la massa si stacca dal circolo sanguigno.

I FATTORI DI CRESCITA E L’ADESIONE INIBISCONO L’APOPTOSI

La cellula può contrastare l’apoptosi anche grazie ai recettori per i fattori di crescita. I fattori di crescita non sono molecole mitogeniche ma anche fattori di sopravvivenza: trasmettono segnale anti-apoptotico.La Tyr recluta PI3K (fosfatidil inositolo 3 cinasi) [pi ai tre kaines]Il compito è di convertire IP2IP3PI3K quando il recettore è attivato passa dal citoplasma alla membrana dove si trova IP2. IP3 è un sitema di richiamo: richiama delle molecole citoplasmatiche chiamate AKT con un modulo di riconoscimento che di chiama DOMINIO PH.AKT è una Ser-Thr chinasi che traduce un segnale antiapoptotico cioè un segnale di sopravvivenza.Lo fa attraverso 3 strategie:

1) forforila e inattiva BAD2) fosforila e inattiva CASPASI 93) fosforila e attiva Mdm-2

il recettore Tyr Chinasi può agire anche da fosfatasi: PI3K attiva P-TEN che agisce da fosfatasi e trasforma IP2IP3.P-Ten induce quindi apoptosi con meccanismi opposti a PI3K.Nei tumori dell’oviao ad es. in alcuni casi è iperattivata PI3K e in altri è iperattivata AKT, un’altra possibilità è che venga inattivata p-ten. PIP3K e AKT sono oncogeni mentre P-Ten è oncosoppressore.

Questo tentativo di cortocircuitare l’apoptosi costituisce un punto debole nella cellula tumorale, oggi si tenta di ripristinare l’apoptosi per curare i tumori.Il mese scorso sono stati pubblicati contemporaneamente 3 articoli riguardo all’utilizzo di questa tecnica per curare i tumori. Sono stati prodotti topi in cui il gene di p53 era stato inattivato tramite promotore sensibile ad antibiotico. I topi con p53 inattivo sviluppano tumori. Quando si toglie l’antibiotico e p53 viene riespressa i tumori si riducono di volume fino a sparire.

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Le cellule nervose sono formate da un corpo cellulare e da un assone che raggiunge o altri neuroni o ad es il muscolo. Nella vita embrionale i bersagli dei neuroni sono presenti in numero minore rispetto agli assoni stessi. I bersagli liberano un fattore di sopravvivenza NGF (scoperto dalla Montalcini) e tutti gli assoni circondati dal fattore (quindi legati al bersaglio) vivono, mentre quelli senza bersaglio muoiono MORTE PER NEGLIGENZA.

I segnali di sopravvivenza possono derivare non solo dai fattori di crescita ma anche dall’adesione. La morte per apoptosi delle cellule che non hanno un substrato a cui attaccarsi viene detta ANOIKIS.è un’altra situazione ambientale sfavorevole a cui devono reagire le cellule tumorali.Una cellula tumorale epiteliale che erode la lamina basale è immersa nel connettivo, quindi dovrebbe morire per anoikis, invece impara a resistergli.

Il segnale anti-apoptotico dell’adesione passa attraverso le integrine e in particolare da FAK. Src arriva su FAK e fosforila Tyr di consenso per reclutare PIP3K.Quando il segnale proliferativo è iperattivo non serve più il consenso dell’adesione e la cellula sopravvive all’anoikis.

VIA ESTRINSECA DELL’APOPTOSI

Accanto alla via apoptotica di p53 c’è la VIA ESTINSECA che prevede il riconoscimento reciproco tra cellula carnefice e cellula vittima. La cellula carnefice esprime in membrana:

• TNF – alfa (fattore di necrosi dei tumori)• FAS – L (fas ligando è un ligando di membrana)

La cellula vittima ha in membrana FAS, quando le due si avvicinano la cellula vittima va in apoptosi.Fas ha nella parte intracellulare un DOMINIO DD (death domain). In risposta all’arrivo di Fas-L il DD interagisce con un dominio di morte simile (interazione omotipica) presene su FADD (molecola citoplasmatica).FADD che si è aggregata al DD di FAS attiva la cascata delle caspasi, in particolare CASPASI 8.

La via estrinseca è usata soprattutto dai LINFOCITI T che subiscono nel timo l’”educazione timica”: tutti i linfociti T autoreattivi (che riconoscono molecole self) vengono distrutti nel timo con apoptosi per via estrinseca.I linfociti T citotossici hanno compito di uccidere cellule infettate dai virus. Lo fanno non solo ma anche grazie all’apoptosi estrinseca.Infine le cellule tumorali hanno in superficie proteine diverse da quelle normali che possono essere riconosciute dai citotossici e distrutte (IMMUNO SORVEGLIANZA).

Le cellule tumorali possono bypassare questo sistema liberando all’esterno una forma solubile di FAS che impegna FAS-L e stechiometricamente compete con FAS, ma essendo solubile non trasmette nulla. Si dice che FAS TITOLA FUORI FAS-L che è detto recettore DECOY (trappola).

15 marzo 2007

IMPLICAZIONI TERAPEUTICHE NELL’AMBITO DELL’ONCOLOGIA MOLECOLARE.

Le cellule tumorali sono caratterizzate da un ritmo proliferativo incontrollato ed è da qui che si è partiti a riflettere per tentare di trovare delle cure efficaci. Le possibilità sono di indurre le cellule all’apoptosi oppure di inibire la proliferazione. La terapia convenzionale si basa soprattutto sull’utilizzo di chemioterapici, agenti citostatici o citotossici che colpiscono cellule in proliferazione.

AGENTI GENOTOSSICI- alchilanti- composti del platino- inibitori delle topoisomerasi

In generale sono sostanze che legano il DNA e facilitano mutazioni genetiche. Paradossalmente si tratta di MUTAGENI.

ANTIMETABOLITI- antifolati- analoghi purinici

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- anologhi delle pirimidine

Riducono la produzione delle basi azotate, inibendo cosi la replicazione.

INIBITORI DEL FUSO MITOTICO- anti tubulinici punta sull’inibizione della capacità di dividere il nucleo.

La chemioterapia presenta numerosi problemi: essa agisce in maniera indiscriminata. Alcuni tessuti necessitano di andare continuamente incontro a proliferazione ( come ad esempio le cellule del midollo osseo). Se viene bloccata questa attività si ha grave degenerazione del tessuto stesso. Se ne deduce che la chemioterapia portata agli estremi livelli può anche portare alla morte dell’individuo.Essa può inoltre modificare il sistema metabolico se vengono danneggiate le cellule gastroenteriche.

Negli ultimi decenni è diminuito il tasso di mortalità di alcuni cancri come quello di colon, stomaco e utero, mentre per altri tipi di cancro questo non accade ( seno, prostata, colon maschile).Il tumore del polmone aumenta per motivi sostanzialmente legati al fumo.Curva d’incidenza: dal 1975 si ha un picco in salita. A questo fenomeno si attribuiscono due spiegazioni.

- aumento dei fattori di rischio, condizionata dallo stile di vita- sono migliorati i sistemi diagnostici che permettono di riconoscere un tumore nel suo stadio precoce

Quanti tumori riconosciuti in uno stadio precoce subiscono poi un’evoluzione che porta ad un peggioramento? E’ una domanda a cui è difficile rispondere.La curva della mortalità è più o meno sempre uguale e ciò significa che mediamente non si ha un sistema di cura molto efficace ( mediamente perché in realtà alcuni tumori vengono molto spesso curati con successo). Dal 1970 in poi si è diffusa l’idea di una terapia molecolare che abbia bersagli specifici, che agiscano con una maggiore selettività. Non si va più ad interferire con i grandi sistemi di duplicazione delle cellule. Gli obiettivi sono appunto una maggiore selettività che tenga in considerazione l’eterogeneità dei tumori e l’utilizzo di protocolli terapeutici combinati che sia il risultato di una somma specifica di fattori.

I mezzi: una terapia deve soddisfare due condizioni: essere efficace sul target o poterlo colpire. Servono molecole stabili possibilmente somministrabili per via orale e con buona possibilità di distribuzione tenendo conto che il tumore si presenta come un agglomerato di cellule disordinate in cui i vasi sanguigni hanno un andamento irregolare all’interno.

- molecole producibili artificialmente (in grado di superare numerose barriere e limitazioni)- anticorpi- vettori genici: questi ultimi deve tenere sotto controllo numerosi fattori ed effetti collaterali: per ora non si ha

ancora la sicurezza per mettere in atto trattamenti efficaci.

I bersagli:- aggredibile: la molecola prodotta deve impedire la funzione del bersaglio

Myc è spesso di sregolato nei tumori. E’ possibile produrre una molecola che riesca ad interferire sull’attività di regolatore trascrizionale di Myc? E’ molto complicato perché la superficie che interagisce con il DNA è grande mentre la molecola del farmaco deve essere piccola. Un bersaglio con attività enzimatica è molto più facile da colpire, soprattutto le cinasi che sono spesso protooncogeni: la tasca cinesica è piccola e specifica per quella cinasi. La struttura è quindi molto “comoda” e tramite semplice interazione è possibile inibire la loro attività: Viene consolidato lo stato inattivo di una molecola competendo con l’ATP.La chiave per l’utilizzo di anticorpi è la necessità di colpire qualcosa che stia sulla superficie delle cellule: E’ complicato perché spesso viene provocata una risposta immunitaria, per la tendenza ad essere endocitati dalla cellula e per l’interazione che si crea con i recettori tirosina-cinasi.

La progressione e la crescita di un tumore si accompagna sempre con un’evoluzione molecolare.Solitamente nei tumori dell’intestino la prima mutazione è APC. Studiando la storia della progressione molecolare possiamo sviluppare terapie mirate. Sono stati effettuati numerosi studi sui topi. (topi transgenici).Inserisco un gene estraneo nel topo, rendendolo transgenico…faccio progredire il tumore e posso decidere di togliere il gene estraneo quando voglio, osservando cosi se dopo la sottrazione del mutante il tumore progredisce o regredisce. Anche un tumore relativamente avanzato spesso ha una regressione completa. Altre volte, anche se viene eliminato l’oncogene, dopo una parziale regressione, il tumore riesce comunque a progredire.

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BERSAGLI AGGREDIBILI- oncogeni vs oncosoppressori- enzimi vs adattatori- proteine di superficie vs proteine citoplasmatiche (vd anticorpi)

BCR- Abelson come prototipo terapeutico ( è una tirosina cinasi citoplasmatica con funzione di adattatore con altre molecole e produce cascate di segnale in parte classiche come Ras.Nelle leucemie croniche si ha traslocazione 9-22: il 95% di queste leucemie sono causate da questa mutazione. Si ha la fusione di due geni: BCR (funzione chiara) e Abl che disinibisce Abelson e si ha espressione costitutivamente attiva. La traslocazione genera il cromosoma Philadelphia. E’ stato prodotto un inibitore della cinasi Abl e l’effetto è stato superiore alle migliori aspettative: nel 90% dei casi si ha una regressione della malattia. (temporaneo). Mediante PCR sulla sequenza di traslocazione è possibile vedere quante cellule trasformate esistono.

In seguito al grande successo per la leucemia è stato usato GFTinib nei tumori a livello pelvico che hanno sovrapproduzione di kit. Anche qui grande efficacia.

In seguito si ebbe una seconda ondata di inibitori che colpiscono EGFR con piccole molecole e anticorpi. Le terapie sono state effettuate su pazienti con pochissime speranze di sopravvivenza e con tumori avanzati.(che non rispondono più alla chemioterapia). Il 90 % dei pazienti non risponde alla terapia mentre solo il 10 % risponde alla terapia in modo positivo. Questo fatto provocò una grande delusione. Ci si aspettava un riscontro simile a GFTinib. Deve essere riconosciuto quel 10% e vedere se è discriminabile in qualche modo dagli altri. In Asia si ha una risposta maggiore, del 25%.Si è scoperto che il 75 % dei pazienti che danno una risposta positiva alla terapia presentano una mutazione puntiforme nel dominio enzimatico di EGFR, mentre per quanto riguarda coloro che non rispondono alla terapia EGFR è mutato solo nel 7% dei casi.Intervenendo con inibitori EGFR si osserva che a basse concentrazioni di inibitore, le cellule mutanti muoiono, mentre le wild type muoiono a concentrazioni alte.

Analisi sui pazienti che non rispondono alla terapia individuano la mutazione in Ras (non su EGFR). Inoltre, per quanto riguarda il segnale di AKT, se è attivo in maniera costante, è probabile che il paziente non risponda mentre se crolla, il paziente risponde.La terapia non è in ogni caso radicale e il problema è che col tempo si sviluppa una resistenza. Si tratta di un’ulteriore capacità delle cellule tumorali, che diventano cosi insensibili agli inibitori.Che meccanismi si verificano? Alterazione specifica e selettiva del target del farmaco: si osservano due fenomeni. Innanzitutto con sonde fluorescenti è possibile osservare uno stadio in cui si vede aumentata la concentrazione di cellule che diventano troppe per poter essere inibite. Inoltre ci sono nuove mutazioni puntiformi e cambiamenti conformazionali che impediscono agli inibitori di entrare e di legarsi.

E’ possibile creare una library retrovirale con diverse mutazioni di Abelson cosi da far esprimere i diversi mutanti. A questo punto vengono isolate le cellule che resistono al trattamento e vengono individuate le mutazioni che resistono. In questo modo diventa teoricamente possibile creare nuovi inibitori. Inoltre, si è pensato di agire utilizzando una combinazione di inibitori. (il secondo inibitore, ad esempio, colpisce le cellule resistenti al primo). La capacità di resistenza delle cellule diminuisce con l’esponente del numero di bersagli colpiti contemporaneamente. Più molecole contro lo stesso bersaglio possono ovviamente incrementare l’efficacia della terapia. Come possono essere selezionati i diversi inibitori? Se ne stanno studiando molti che colpiscono le cellule in stadi diversi. E’ necessaria una sottoclassificazione dei pazienti. Bisogna individuare tutte le mutazioni osservando un determinato tumore. Attualmente i profili di espressione genica sono analizzati tramite microarray. Sono già stati selezionati 70 geni per il tumore della mammella, indicativi della prognosi di un dato tumore. Si è quindi in grado di individuare un pool di pazienti a rischio.

Cancro e cellule staminali (ultimi 5 anni)

Si pone come presupposto che anche nei tumori esistono alcune cellule che si comportano come cellule staminali. Ogni volta che si ha una regressione del tumore ci si domanda se le cellule colpite siano quelle staminali oppure no. Se le cellule colpite non sono quelle staminali, la terapia si rivelerà fallimentare. In positivo però, c’è anche la consapevolezza che in teoria basterebbe l’uccisione di queste ultime per combattere il tumore stesso. (in questo caso le cellule figlie sono destinate a morire).

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Non è chiaro quali siano le ragioni per cui l’inibizione di una singola cellula oncogena crei una regressione del tumore. Quando l’oncogene è attivo prevale l’induzione alla proliferazione. Qando questo è inattivo, vengono indotti gli stimoli proapoptotici e la cellula entra in uno stato di apoptosi.

Oltre a quelle già descritte, un’ulteriore capacità acquisita delle cellule tumorali è quella di riuscire a diventare insensibili ai segnali di anticrescita ( non si tratta di segnali di morte, ma di blocco del ciclo). Si tratta di molecole solubili che le cellule bersaglio ricevono; il più importante è il TGF- beta. (antimitotico). Agisce sui bersagli tramite recettori di membrana ( serina treonina cinasi). Attivato il recettore 2, questo transfosforila il recettore 1 che a sua volta fosforila il trasduttore intracellulare detto R-smad (proteina citoplasmatica). In assenza di ligando essa è legata a SARA ed esiste in questo stato quando è inattivata. Una volta fosforilata, R-smad si stacca da SARA e interagisce con Co-Smad. Il complesso cosi formato trasloca nel nucleo e attiva la trascrizione di geni che bloccano il ciclo. (cioè gli inibitori dei complessi cicline-Cdk) e disattivano Myc.

In alcuni tumori si ha la mutazione inattivante a carico dei recettori TGF-beta oppure dei trasduttori. La cellula tumorale ad ogni mutazione supera una barriera diventando sempre più forte. Immortalità replicativa: le cellule normali tendono ad entrare in crisi di senescenza in seguito alla quale muoiono. Questo progressivo invecchiamento è dovuto alla presenza di un orologio biologico che divisione dopo divisione provoca il progressivo accorciamento dei telomeri. (che evitano la fusione dei cromosomi). I telomeri si accorciano fino a quando si ha la morte della cellula.L’enzima telomerasi ripristina dopo ogni divisione la lunghezza normale dei cromosomi scongiurando l’invecchiamento e la morte della cellula. Questi enzimi sono numerosi nelle cellule tumorali ed è questo che le rende “immortali”. Già nel 1881 Weissmann aveva intuito che le cellule tessutali non fossero eterne e che fosse impossibile un rinnovamento continuo.

I tessuti adulti sono classificabili in base alla frequenza di rinnovamento delle cellule (Bizzozzero):- tessuti labili (cellule in continuo rinnovamento)- tessuti stabili (cellule quiescenti che però mantengono potenzialità replicativa ) - tessuti perenni (cellule post-mitotiche differenziate terminalmente).

Per quanto riguarda i tessuti labili, essi contengono una frazione riservata al compartimento staminale, un sottocompartimento indifferenziato adibito al rinnovamento. Anche nel cervello esiste un compartimento staminale anche se molto ridotto e molto poco sfruttato.

Cellule staminali:

- indifferenziate: danno origine a cellule figlie che si differenziano in un secondo momento- immortalità replicativa- autorinnovamento : in linea teorica ( perché in realtà non succede sempre cosi) di due cellule figlie una rimane

cellula staminale e l’altra procede verso il differenziamento. Si parla quindi di divisione asimmetrica (definizione non sempre corretta).

Pur dotate di immortalità replicativa, la divisione è molto poco frequente: si tratta di una strategia adottata per evitare che la cellula sia sede di mutazioni trasferibili. Progenitori multipotenti: mantengono l’estrema plasticità differenziativa , ma non hanno più capacità di rinnovamento

- altissima attività proliferativa: le cellule staminali sono responsabili della produzione ad alta efficienza degli elementi maturi. Le cellule staminali del midollo osseo ad esempio danno origine a tutte le cellule mature del sangue.

Sfruttamento terapeutico delle cellule staminali: le più versatili sono quelle dell’embrione.Sono stati effettuati degli studi con le cellule embrionali : lo zigote diploide inizia a proliferare fino ad arrivare alla massa cellulare interna definitiva. A questo punto le cellule vengono messe in coltura e successivamente indotte al destino che desideriamo per loro fino a produrre il tessuto completo che desideriamo. E’ in questo modo possibile ottenere delle BANCHE DI TESSUTI. (con le cellule dei topi). Per tantissime malattie degenerative sarebbe utile utilizzare embrioni umani, ma per ora è possibile costruire tessuti partendo da cellule staminali adulte. (ad esempio l’epidermide). Viene preso un tessuto completo, esso viene smembrato per ottenere singole cellule. Siccome le cellule staminali hanno marcatori di superficie riconoscibili con anticorpi marcati con fluorocromi esiste una macchina in grado di separare le cellule in base alla fluorescenza. Le cellule vengono quindi divise per ottenere da una parte solo le

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cellule staminali. Queste ultime vengono posizionate su un supporto (una sorta di derma artificiale) e il tessuto cosi ottenuto viene impiantato. Le cellule staminali dell’osso vengono anche esse sfruttate in questo modo: vengono agganciate su fosfati di calcio in grado di legarle e impiantate nelle zone lese per ricostruire l’osso definitivo.

Le cellule staminali adulte purtroppo sono sono poche e ci è impossibile costruire banche.La legislazione in Italia su cellule staminali embrionali è molto restrittiva.

Fecondazione assistita: la donna viene indotta a superovulare. Gli ovociti vengono prelevati mediante puntura e fecondati in vitro. A questo punto il preembrione viene reimpiantato nell’utero della donna. Solitamente la fase di minor successo è quella di attecchimento dell’embrione nell’utero. (è necessario solitamente fare più tentativi).Fuori Italia vengono fecondati più ovociti e vengono tutti reimpiantati in utero ( è molto raro che tutti gli ovociti impiantati attecchiscano). In Italia questo non si può fare, ma gli embrioni vengono impiantati uno alla volta fino a quando non si ha successo. Non è possibile ottenere embrioni destinati al congelamento, mentre una volta questi potevano essere studiati. Un grosso problema è legata alla compatibilità del trapianto. Questa difficoltà ha aperto le porte alla clonazione terapeutica.

- enucleazione dell’ovocita (apolide)- enucleazione di una cellula somatica (diploide)- nucleo somatico introdotto all’interno dell’ovocita- coltura dell’embrione- trasferimento dell’embrione in pecora accettrice

Nella clonazione terapeutica il preembrione viene distrutto in modo da prelevare le cellule staminali: in questo modo otteniamo banche dati di tessuti. (questo non è ancora stato fatto).

Lo scorso Dicembre si è pensato di ottenere cellule pluripotenti dal liquido amniotico (amniocentesi). Le cellule embrionali devono essere fatte proliferare in vitro

Nei tessuti normali è presente solo una minuscola frazione di cellule staminali, responsabili della loro proliferazione. I tessuti tumorali invece hanno una minuscola frazione di cellule staminali responsabili della loro generazione, rigenerazione e metastasi.Partendo da un tessuto tumorale smembrato, le cellule vengono incubate con anticorpi specifici capaci di riconoscere alcune proteine di superficie. Dopo FACS si ottengono diverse popolazioni con uno specifico repertorio di proteine. Soltanto alcuni topi sviluppano il tumore.Dunque la capacità di dare tumore è proprio solo di alcune cellule, mentre le altre si esauriscono. I topi sani ottenuti possiedono le cellule tumorali non staminali.

20 marzo, 2007

TESSUTI EPITELIALI

Possiamo suddividere i tessuti epiteliali in due sottocategorie:

- di rivestimento : tappezzano le superfici esterne e le cavità interne dell’organismo- ghiandolari : cellule specializzate nella funzione secretoria

I tessuti epiteliali sono tessuti labili, caratterizzati da un rinnovamento continuo garantito da un compartimento staminale.I tessuti di rivestimento hanno l’importante funzione di separazione e di protezione. Per svolgere questa funzione è necessario che le cellule siano fortemente stipate e addossate le une alle altre, caratteristica che prende il nome di CELLULARITA’. Si possono osservare palizzate di cellule separate da uno spazio esiguo . Lo spazio intercellulare è riempito dalla matrice extracellulare.Il tessuto epiteliale è ancorato alla lamina basale, che separa il tessuto epiteliale da quello connettivo. (che presenta caratteristiche opposte al tessuto epiteliale).

Il tessuto epiteliale separa mondi diversi ed è per questo caratterizzato da polarità morfofunzionale.Il tessuto rivolgerà proteine con funzioni diverse all’esterno oppure all’interno. La polarità consiste quindi nella capacità di destinare a compartimenti diversi proteine con diverse funzioni.Le funzioni del tessuto epiteliale sono molteplici:

- protezione (epidermide)

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- assorbimento (duodeno dell’intestino)- secrezione (epiteli ghiandolari)- scambio di gas (endotelio vasale degli alveoli polmonari)

Gli epiteli vengono classificati tenendo in considerazione diversi parametri:1) numero di strati (monostratificati, pluristratificati, pseudo stratificati o di transizione)2) forma delle cellule nello strato più superficiale: se sono molto sottili il tessuto sarà definito pavimentoso o

piatto. Se sono un po’ più spesse l’epitelio verrà detto cubico, se lo strato è molto spesso e in sezione la forma appare rettangolare l’epitelio sarà cilindrico o colonnare o prismatico.

3) Presenza di specializzazione di superficie (microvilli, stereociglia, ciglia) sulla porzione apicale. Se possiedono ciglia saranno detti cigliati, se possiedono microvilli saranno detti orlati o con orletto a spazzola.

La polarità morfofunzionale nasce come detto dalla necessità di separare mondi diversi. Esiste quindi un sistema che garantisce la polarità epiteliale; questo sistema è detto delle giunzioni occludenti. Esse agiscono in corrispondenza delle porzioni laterali delle membrane plasmatiche di due cellule adiacenti. Per un breve tratto si ha una fusione, un sigillo che crea un varco invalicabile. In questo modo le proteine di membrana non possono diffondere oltre la giunzione.La giunzione occludente (a sinistra) è costituita da due proteine transmembrana: claudina e occludina.

Le giunzioni occludenti hanno un secondo compito; nelle cellule intestinali i prodotti digestivi non devono spostarsi in modo passivo: le giunzioni occludenti impediscono ai prodotti di digestione di passare tra le due cellule adiacenti.

Esiste un altro tipo di giunzioni cellulari: si tratta delle giunzioni aderenti (in basso a sinistra). L’architettura è suddivisa in tre zone di interazione:

- le caderine : proteine transmembrana che riconoscono caderine presenti sulle cellule adiacenti e interagiscono tra loro. Sono stabilizzati da iono Ca.

- la porzione intracellulare interagisce mediante proteine di collegamento dette catenine che servono a connettere le caderine con il citoscheletro di actina.

Viene cosi garantita una continuità meccanica dei tessuti epiteliali: una forza esercitata su una certa cellula viene diluita e dispersa alle altre cellule. Nei tumori questa continuità tende ad essere persa: i tessuti diventano più fragili e si ha la repressione della trascrizione delle caderine.

I desmosomi (a destra) hanno un’organizzazione complessiva molto simile a quella delle giunzioni aderenti con la differenza che al posto dell’actina si hanno i filamenti intermedi. I filamenti intermedi interagiscono con una piastra corticale che interagisce a sua volta con desmogleine e desmocolline.Nella piastra troviamo desmoplachina e placoglobine. I filamenti intermedi sono più spessi dell’actina e viene quindi garantita una stabilità meccanica più forte di cellule vicine.

Abbiamo ancora le adesioni focali, che garantiscono l’adesione cellula-substrato. I filamenti di actina si orientano in modo specifico e interagiscono con la lamina basale.

Emidesmosomi (a destra in basso): si tratta del corrispettivo basale dei desmosomi: anche qui c’è interazione con la lamina basale e avviene il riconoscimento transmembrana di integrine. Sono più stabili delle adesioni focali perché sono costituiti da filamenti intermedi.

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Penfigoide bulloso: malattia autoimmune in cui vengono aggredite le proteine transmembrana degli emidesmosomi: viene persa la capacità adesiva. Si formano grosse bolle che si riempiono di acqua con conseguente disidratazione e infezione.

Giunzioni GAP (in basso): si tratta di nuovo di giunzioni cellula-cellula. Si tratta di canali che si connettono e registri alla cellula adiacente. Si ha trasferimento di ioni e piccoli metaboliti da una cellula all’altra.A livello cardiaco la sistole è appunto legata alla diffusione di ioni Ca attraverso le GAP.

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22/03/07

1.EPITELIO SQUAMOSO (PIATTO) MONOSTRATIFICATO (SEMPLICE)Dove si trova: vasi sanguiferi e linfatici (endotelio) alveoli polmonari, sierose (mesotelio).

Cellule esternamente appiattite, addensate, rigonfie in corrispondenza del nucleo. Al di sotto tessuto connettivo. Non si vede ma c’è la lamina basale.E’ fragile, non oppone sostanziale difesa, per questo si trova localizzato in profondità: zone difficilmente accessibili. Il vantaggio è che essendo sottile permette il passaggio di sostanze gassose (ags respiratori ossigeno e anidride carbonica). La respirazione consiste nell’assunzione di ossigeno e rilascio di CO2

a livello degli alveoli. L’O2 passa nel sangue ed è captato dai globuli rossi e viceversa per CO2. nei tessuti il sangue ricco di O2

lo rilascia al tessuto e la CO2 accumulata nei tessuti è trasferita nel sangue. O2 e CO2 devono attraversare l’ENDOTELIO (epitelio dei vasi sanguigni). I capillari dei polmoni sono in contatto con gli alveoli e anche qui l’epitelio delgi alveoli è pavimentoso monostratificato.

Altri esempi di epiteli pavimentosi sono quelli che costituiscono le SIEROSE cioè la PLEURA (membrana che riveste i polmoni) il PERITONEO che riveste l’intestino e il PERICARDIO che riveste il cuore.Gli epiteli delle sierose si chiamano MESOTELI.Tutte le sierose sono composte da due foglietti: uno interno e uno esterno, in realtà è un’unica lamina che si ripiega. I due foglietti scivolano uno sull’altro perché nello spazio in mezzo c’è un liquido acquoso che fa da lubrificante e ciò permette alle sierose di essere espansibili.

ALVEOLI E CAPILLARI POLMONARI.

Le cellule azzurre piatte e sottili sono PNEUMOCITI DI TIPO 1 e sono cellule di tappezzeria addossate all’endotelio. Sparpagliate tra i pneumociti di tipo uno ci sono cellule più globose (in giallo) sono PNEUMOCITI DI TIPO 2 e producono una sostanza tensioattiva che si chiama SURFACTANTE.Tutti i tensioattivi non sono alto che detergenti che abbassano la tensione superficiale (allontanano il breakeven point). In questo caso il compito è impedire il collasso degli alveoli durante l’inspirazione (cioè quando la pressione è negativa). I bambini prematuri hanno pneumociti di tipo 2 non ancora sviluppati: c’è poco surfactante e gli alveoli implodono provocando ARDS (sindrome da distress respiratorio acuto).

L’endotelio oltre ad avere la funzione di diffondere i gas respiratori ha un’altra funzione legata alla sottigliezza: permette il passaggio dei globuli bianchi nei tessuti connettivi attorno ai

vasi. Siccome la cellula epiteliale è sottile il globulo bianco riesce a passare dall’altra parte molto rapidamente e facilmente.

2.EPITELIO CUBICO MONOSTRATIFICATO (SEMPLICE)dove si trova: dotti ghiandolari, tubuli renali, ghiandola tiroide.

Qui si vede la lamina basale.

Non è molto fragile ma neanche resistente. E’ un epitelio anonimo con funzione di contenimento (pura e semplice tappezzeria) riveste i DOTTI ESCRETORI delle GHIANDOLE ESOCRINE. Nel rene l’epitelio cubico non ha solo funzione passiva ma è impegnato nei tubuli con funzione di

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secrezione e assorbimento di acqua e ioni per trasformare la preurina in urina definitiva. La concentrazione è legata alla captazione di ioni sodio che per osmosi richiamano acqua.Dotti escretori di ghiandole esocrine

Sezione longitudinale: in blu c’è il connettivo; sezione trasversasotto le cellule epiteliali c’è la lamina basale.

3. EPITELIO COLONNARE (CILINDRICO, PRISMATICO) MONOSTRATIFICATO (SEMPLICE).Dove si trova: intestino, tube uterine.

Struttura a palizzata nuclei polarizzati alla base. Solitamente gli epiteli colonnari hanno una specializzazione di superficie: hanno estroflessioni nella membrana apicale. Possono essere microvilli o ciglia. Quello con i MICROVILLI è l’epitelio cilindrico monostratificato ORLATO e tappezza l’intestino.Quello CILIATO è presente nella tuba uterina che collega l’ovaio all’utero ed è la sede della fecondazione.

MICROVILLI INTESTINALI

A livello intestinale il compito dei microvilli è di aumentare la superficie di assorbimento e quindi di ottimizzare i processi di assorbimento.

i microvilli hanno scheletro interno di ACTINA che permette loro di non collassare su se stessi. Sono strutture piccole e immobili.

ORLETTO A SPAZZOLA

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L’ASSONEMALe ciglia sono strutture più grosse e lo scheletro intero è di microtubuli organizzati in una struttura caratteristica chiamata ASSONEMA: 9 coppie periferiche di microtubuli ciascuna formata da un microtubulo completo e uno incompleto e una coppia centrale fatta di due microtubuli completi. Le coppie periferiche sono in rapporto con quella centrale attraverso bracci proteici di collegamento, inoltre le coppie periferiche sono unite tra loro tramite bracci di collegamento costituiti da DINEINA, una proteina motrice che a spese di ATP permette la rotazione delle coppie periferiche. Questa rotazione si ripercuote su quella centrale che subisce movimento di torsione, si avvita su se stessa. Questo sistema permette il movimento del ciglio (movimento sincrono A COLPO DI FRUSTA come il vento che soffia sui campi di grano).

Le ciglia sono presenti nella tuba uterina. Il compito delle ciglia è di trasportare l’ovulo fecondato dalla tuba in utero.

Esiste anche un altro epitelio cigliato non monostratificato è quello RESPIRATORIO che riveste la trachea e i bronchi. In questo caso il ruolo delle ciglia è di trasferire verso il cavo orale le particelle di pulviscolo atmosferico che inaliamo. Poi esso viene eliminato o con la deglutizione o con la tosse.

La struttura dell’assonema, inoltre, è presente anche nella coda degli spermatozoi. Esiste una malattia ereditaria chiamata SINDROME DELLE CIGLIA IMMOBILI o sindrome di KARTAGERNER in cui il difetto genetico è a carico della dineina. Le conseguenze cliniche sono sterilità maschile, gravidanze extrauterine nella donna (l’ovulo fecondato non è trasportato all’utero) e infezioni bronchiali ricorrenti; a volte si ha il SITUS VISCERUM INVERSUS gli organi asimmetrici sono spostati (ad es si può avere il cuore a destra), è legato al mancato movimento delle ciglia durante la vita embrionale.Le ciglia tendono ad appiattirsi nei fumatori causando infezioni bronchiali.

EPITELIO CILIATO

Microscopio elettronico microscopio otticoLe ciglia si distinguono singolarmente: sono più grosse.

4.EPITELIO CILINDRICO PSEUDOSTRATIFICATODove si trova: albero tracheo bronchiale: epididimo

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Pseudostratificato perché in apparenza si vedono i nclei delle cellule disposti su più file, in realtà tutte le cellule poggiano sulla lamina basale (è ufficialmente monostratificato) ma i nuclei sono ad altezze differenti.Nell’uomo l’unico esempio di epitelio pseudostratificato sempre ciliato è quello dell’epitelio respiratorio.

5.EPITELIO SQUAMOSO (PIATTO) PLURISTRATIFICATO (COMPOSTO)Dove si trova: epidermide, cornea, congiuntiva, superfici interne in prossimità dell’esterno (oro-faringe, esofago, canale anale, vagina, uretra ecc.)

Spesso, formato da cellule una sopra l’altra, la definizione si basa sullo strato più esterno che è piatto; in realtà le cellule in contatto con la lamina basale non sono piatte ma cubiche, globose.

L’EPIDERMIDE6.EPITELIO PAVIMENTOSO PLURISTRATIFICATO CORNEIFICATO (CHERATINIZZATO). Lo strato in

assoluto più esterno non è fatto da cellule ma da una struttura amorfa acellulare formata da aggregazione di molecole di cheratina. Questo strato di superficie è chiamato STRATO CORNEO e l’epitelio che lo contiene è detto CHERATINIZZATO: è robusto, resistene e serve da protezione.

Alcuni sono non cheratinizzati, lo strato esterno è fatto da cellule vitali ed intatte e rivestono gli organi che sono indirettamente in contatto con l’esterno (quelli che tappezzano il cavo orale, l’esofago, il canale anale e la vagina).Nella figura con lo strato cheratinizzato così spesso dev’essere la pianta del piede.L’epitelio è sottoposto a usura continua delle cellule

superficiali che devono essere continuamente rinnovate. Il rinnovo completo avviene in circa tre settimane e il processo differenziativo a cui le staminali vanno incontro è un processo legato ad accumulo progressivo di cheratina. Nell’epidermide le staminali sono quelle dello strato basale, in contatto con la lamina basale.CELLULE DEL COMPARTIMENTO DI AMPLIFICAZIONE TRANSIENTE derivano dalle staminali, non possono tornare indietro e si moltiplicano ad alta efficienza. Nell’epidermide sia le cellule staminali che le cellule del compartimento di amplificazione transiente sono a livello della lamina basale, sono tutte adese al substrato se no non si possono replicare.Quando la cellula inizia la maturazione si stacca dalla lamina esce dal ciclo entra in stato post mitotico e migra verso l’alto. Questa migrazione si unisce ad arricchimento in cheratina, alla fine la cellula piena di cheratina muore, si sfalda e libera all’esterno la cheratina che forma lo strato corneo.

La cheratina entra a far parte dei desmosomi e degli emidesmosomi, nelle cellule dello strato intermedio tali desmosomi sono molto tenaci perché c’è molta cheratina. Questi desmosomi così forti sono visibili al microscopio ottico, vengono chiamate SPINE dagli istologi e lo strato è detto STRATO SPINOSO.

In ordine gli strati dell’epidermide sono- strato corneo- strato granuloso- strato spinoso- strato basale

lo STRATO GRANULOSO è la zona in cui le cheratine iniziano ad addensarsi una sull’altra grazie ad una proteina, la FILAGRINA che forma legami crociati tra le cheratine.

Quando la cellula muore la cheratina associata alla filagrina dà origine a squame cornee acellulari formate

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da uno strato esterno lipidico costutuito da ceramide colesterolo e acidi grassi, un cuore di cheratina e in mezzo uno strato di proteine di impalcatura la più importante delle quali è l’INVOLUCRINA.

Il processo differenziativo dei CHERATINOCITI è dovuto alla maggiore espressione di proteine strutturali che in questo caso sono le cheratine e all’espressione ex novo di filagrina e involucrina.

Questo epitelio è cheratinizzato

questo invece no. In marrone è evidenziata la cheratina.

Il tessuto connettivo in contatto con l’epidermide si chiama DERMA, poi c’è uno strato ancora più profondo detto IPODERMA, in più ci sono gli ANNESSI CUTANEI: FOLLICOLO PILIFERO, GHIANDOLE SEBACEE che abbracciano il follicolo e GHIANDOLE SUDORIPARE.Il follicolo pilifero è un’invaginazione dell’epitelio di superficie che si approfonda nel derma sottostante. Lo strato più esterno in contatto col derma arriva dall’epitelio di superficie mentre gli strati più interni sono prodotti dal bulbo pilfero che sta dentro al follicolo. Gli strati interni prodotti dal bulbo vengono cheratinizzati e danno origine al fusto del pelo.Dall’interno verso l’esterno si trovano i seguenti strati:-corteccia-midollare-cuticolo (forma insieme a corteccia e midollare il pelo)-radicolare interna-radicolare esterna (forma l’epidermide)

BULGE rigonfiamento del follicolo a metà tra superficie e bulbo, è sede di un compartimento staminale. Le staminali del bulge sono cellule multipotenti che possono dare origine alle cellule definitive dell’epidermide, alle ghiandole sebacee e al pelo.

Nella figura si vedono i follicoli, a metà le ghiandole sebacee, G indica le ghiandole sudoripare e all’estremo in basso a destra in rosa si vede bene il bulbo.

CELLULE STAMINALI DELL’EPIDERMIDE

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Il fatto che le figlie delle cellule staminali decidano di rimanere staminali o passare nul comparto di amplificazione transiente è legato alla trasduzione del segnale del sistema DELTA-NOTCH dove delta è il ligando e notch il recettore.Quando la cellula con notch incontra la cellula con delta, notch subisce un doppio taglio proteolitico, uno sulla porzione extracellulare che libera all’esterno un frammento solubile e uno subito sotto la membrana, all’interno. Quest’ultimo libera un frammento che migra nel nucleo e funge da fattore trascrizionale.Le cellule staminali vere e proprie contengono altissimi livelli di delta e molto poco notch.Le staminali hanno interazioni delta-delta lasciando notch quiesciente, sistema di mantenimento della staminalità.Nella zona di confine tra cellule staminali proprie e cellule del compartimento di amplificzione transiente inizia ad esserci un gradiente di espressione maggiore di notch.Quando la cellula staminale alla periferia del compartimento ha a fianco una cellula che esprime più notch è favorita l’interazione delta-notch rispetto a delta-delta.Così il cuore del compartimento staminale rimane staminale mentre alla periferia le cellule esprimono notch interagiscono con quelle che esprimono delta inducendo il passaggio al compartimento di amplificazione transiente.Le integrine beta-1 legano le cellule staminali al substrato (integrine di staminalità).

SONIC HEDGEHOG (Hh)È un acido solubile prodotto dalle cellule del connettivo e dalle staminali. In assenzaa di Hh il rcettore PATCHED (Ptch) esercità un’attività inibitoria cronica su un’altra proteina di membrana: SMOOTHENED (Smo).Quando arriva Hh, Smo può funzionare e la sua attività è di liberare Gli da un complesso multimolecolare citoplasmatico a cui di solito è unito. Gli una volta libero va nel nucleo e agisce da fattore trascrizionale, trascrive infatti i geni di mantenimento della staminalità come l’integrina beta-1.Il mantenimento della staminalità se attivato in modo incontrollato provoca cancro.Nei tumori BASOCELLULARI della pelle sono state riscontrate o mutazioni inattivanti di Ptch (mima la presenza di ligando) o attivanti di Smo.

23 marzo 2007

7.EPITELIO DI TRANSIZIONEDove si trova: vescica, ureteri e calici renali.È detto anche epitelio urinario. È definito di transizione perché oscilla tra due stati morfologici diversi a seconda se la

vescica sia distesa (piena) o contratta (vuota).questo è l’aspetto a vescica contratta: è pluristratificato formato da sovrapposizione di cellule globose che rimangono tali anche in superficie, gli strati sono 5-6.

A vescica distesa (a dx) il numero di strati diminuisce, le cellule si assottigliano e le cellule dello strato più esterno si appiattiscono completamente avvolgendo le cellule sottosanti. Le cellule dello strato più esterno che cambiano forma vengono chiamate CELLULE A PARACADUTE.

A sinistra: ingrandimento maggiore di vescica contratta.

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A destra: vescica distesa.

Si distingue da un epitelio pluristratificato perché ha meno strati.Per evitare il passaggio delle sostanze tossiche dall’urina nel connettivo sottostante il sistema delle giunzioni occludenti è molto efficiente e ben sviluppato.

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L’EPITELIO INTESTINALE Il rinnovamento completo avviene ogni 3-4 giorni, tutti i giorni perdiamo 10-15 milioni di enterociti.VILLI E CRIPTE INTESTINALILa mucosa dell’intestino è sollevata in estroflessioni coniche che si chiamano VILLI. I villi hanno rivestimento epiteliale esterno (cilindrico monostratificato), all’interno del villo c’è un asse connettivale. La possibilità di sollevarsi per la parete intestinale è un sistema aggiuntivo oltre ai microvilli per espandere la superficie di assorbimento. C’è quindi un triplice sistema di amplificazione che va dal macroscopico al microscopico; il primo è dovuto al fatto che la parete è sollevata in PLICHE a loro volta sollevate in VILLI (a destra un immagine al micoscopio elettronico a scansiopne) e i villi sono poi tappezzati da un epitelio in cui ciascuna cellula ha la membrana apicale cosituita da microvilli. Ciò aumenta enormemente la superficie di assorbimento. I villi terminano sul fondo in avvallamenti che si chiamano CRIPTE.La cripta è la sede delle cellule staminali dell’intestino; queste cellule vanno incontro a divisione asimmetrica: le cellule che devono differenziarsi entrano a far parte del compartimento di amplificazione transiente che è spostato verso l’alto rispetto alla cripta (parte medio-bassa del villo).

man mano che prosegue nella differenziazione la cellula si porta verso l’alto fino a raggiungere l’apice da cui si sfalda. Le cellule staminali dell’intestino sono multipotenti: possono dare origine a tutte le cellule definitive dell’epitelio intestinale. La maggior parte di queste cellule sono ENTEROCITI deputate all’assorbimento dei nutrimenti che presentano microvilli. Vi cono però anche CELLULE CALICIFORMI MUCIPARE che sono ghiandole esocrine unicellulari e hanno il compito di liberare sulla superficie dell’intestino il muco (funzione protettiva e lubrificante).CELLULE NEURO ENDOCRINE che in risposta a stimoli nervosi o ormonali producono ormoni che regolano la funzione secretoria del pancreas.CELLULE DI PANETH funzione di difesa aspecifica contro i batteri.

Cellula assorbente cellula caliciforme mucipara cellula neuro endocrina cellula di Paneth

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MECCANISMI MOLECOLARI DEL PATHWAY Wnt/BETA-CATENINA

Si tratta di un meccanismo che regola il mantenimento della staminalità. Le catenine si trovano sulle giunzioni aderenti in questo caso le beta catenine hanno funzione strutturale ma anche segnalatoria. In assenza di segnale il pool funzionale di beta catenina è presente nel citoplasma all’interno di un complesso multimolecolare che comprende una proteina di impalcatura detta AXINA che tiene insieme il complesso, l’enzima glicogeno sintasi cinasi 3 (GSK3) e APC, un’altra proteina con funzioni di mantenimento del complesso. In assenza di segnale GSK3 è attiva e fosforila in Ser e Thr la beta catenina indirizzandola al sistema ubiquitina-proteasoma e quindi alla degradazione. Di conseguenza in assenza di segnale nella cellula staminale dell’intestino i livelli di beta catenina sono bassi.Quando invece è presente il segnale, un fattore solubile liberato dalle cellule dl connettivo sotto la cripta che si chiama Wnt [wint] Wnt si lega a un recettore di membrana a serpentina (con 7 tratti transmembrana) che si chiama FRIZZLED e in risposta a tale interazione si ha l’attivazione di un trasduttore (DISHEVELLED) che blocca GSK3.Le beta catenine in conseguenza di ciò non vengono più fosforilate e quindi ne aumentano i livelli citoplasmatici. In questo modo la beta catenina passa nel

nucleo e spiazza una coppia di fattori trascrizionali che quando è attiva ha funzione di repressione della trascrizione dei geni. Questi due repressori sono GROUCHO e TCF.Quando beta catenina arriva nel nucleo allontana Groucho e si accoppia con TCF formando un complesso di attivazione della trascrizione (Il sistema è simile al’equilibrio Myc-Max/Mad-Max). i geni attivati dal complesso beta catenina-TCF sono Myc e la CICLINA D1, geni classici della staminalità.Il fatto che le cellule staminali rimangano cellule staminali perché la via beta catenina-Wnt è sempre attivata è dovuta al fatto che Wnt è presente in concentrazioni elevate al fondo della cripta. Man mano che ci si sposta dalla cripta all’apice il gradiente di Wnt tende ad esaurirsi e di conseguenza l’attività di beta catenina tende ad estinguersi. Quano non c’è più Wnt la beta catenina viene degradata, l’attività trascrizionale dei geni della staminalità viene azzerata e ciò porta automaticamente al blocco dell’attività proliferativa e al blocco del fenotipo differenziato.Beta catenina non induce soltanto l’espressione di geni che fanno autorinnovare e proliferare le callule staminali ma induce anche l’espressione di geni che servono a compartimentare dal punto di vista anatomico le cellule staminali stesse facendole rimanere nella cripta. In particolare le cellule con beta catenina attiva (staminali e del compartimento di amplificazione transiente) esprimono altissimi livelli dei RECETTORI EPH. L’espressione tende ad esaurirsi col progressivo differenziamento delle cellule. La beta catenina reprime la trascrizione dei ligandi dei recettori EPH che si

chiamano EFRINE.Si crea così un gradiente inverso di efrine abbondanti all’apice del villo e poco concentrate alla base.Questo pattern serve a mantenere il compartimento staminale in basso e il compartimento differenziato in alto. Le efrine emettono dei segnali di tipo repulsivo che allontanano da sè e quindi confinano verso il basso le cellule con i recettori corrispondenti.

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Il sistema di Wnt-beta catenina è disergolato e attivato in maniera cronicamente costitutiva nel tumore del colon.Le lesioni genetiche alla base del tumore del colon sono state studiate tramite sindomi ereditarie come la FAP (POLIPOSI ADENOMATOSA FAMILIARE). Si caratterizza per la comparsa verso i 15-20anni di numerosissimi polipi cioè tumori benigni del colon, alla base c’è una prima mutazione genetica che permette a queste cellule di essere autoproliferative; per una questione statistica almeno uno di queste migliaia di polipi evolve in cancro vero e proprio. È definita malattia di INIZIAZIONE: lesione iniziale che porta alla proliferazione benigna che inevitabilmente in uno dei polipi tende a cancerizzare. La lesione di iniziazione è a carico del gene APC che è un gene gate keeper del’epitelio intestinale. Sono geni che hanno funzioni comuni in tutte le cellule ma la loro mutazione porta a cancro in un tessuto particolare.Nella FAP ci sono mutazioni di APC che introducono codoni di stop precoci; le forme troncate impediscono ad APC di esercitare la funzione di impalcatura per le proteine del complesso, beta catenina si allontana da GSK3 e quindi non viene più fosforilata, si mima così un segnale positivo di Wnt.Beta catenina stimola geni come Myc che fanno iperproliferare le cellule in modo incontrollato causando i polipi. Le mutazioni di APC sono molto frequenti anche nei casi sporadici (non ereditari) di tumori al colon.La progressione tumorale a livello del colon è quella che meglio descrive l’accumulo di mutazioni additive che costituiscono avanzamenti nella malignità del tumore, vi è infatti una correlazione strettissima genotipo-fenotipo.

la mutazione iniziale è quella a carico del gene gate keeper, in questo caso APC (che è un oncosoppressore). Si ha così una risposta ipreproliferativa che consente il passaggio da una mucosa normale a un FOCOLAIO DI CRIPTE ABERRANTI (seconda figura si nota una masserella nella cripta). Se si verifica una mutazione attivante di Ras o Raf il focolaio di cripta aberrante diventa POLIPO o ADENOMA (terza figura) e ciò rende la cellula suscettibile di mutazioni durante la riproduzione. Quando infine vengono mutati due geni SMAD e p53 si passa da adenoma a CARCINOMA, tumore maligno che invade la lamina basale e infiltra il connettivo.Questa sequenza è stata studiata soprattutto nelle FAP.Nei tumori sporadici la mutazione iniziale può non essere a carico di APC ma di beta catenina: le Ser e Thr fosforilabili vengono sostituite da altri aminoacidi e la beta catenina non viene più distrutta.La lesione iniziale deve essere sempre a carico del sistema Wnt-beta catenina, se si verifica come prima lesione una mutazione attivante di Ras il tumore non si sviluppa perché Ras è un oncogene forte e viene indotta l’apoptosi inoltre una cellula mutata per Ras è iperproliferante pertanto tende ad andare incontro a destino differenziativo: si porta verso l’alto e muore. Al contrario una cellula con mutazione di APC o beta catenina non si porta verso l’apice del villo ma è compartimentata alla cripta per cui non muore ma rimane cellula staminale tumorale.I tumori del colon con APC mutato sono caratterizzati da INSTABILITA’ CROMOSOMICA una forma grossolana di lesione genetica, i cromosomi si fondono o sono in numero errato. Probabilmente ciò e dovuto al fatto che APC permette la corretta formazione del fuso mitotico localizzandosi sul cinetocore: se APC è mutato l’aggancio dei cromosomi è in parte compromesso e ci possono essere dissezioni aberranti.Altra sindome del colon ereditaria è HNPCC (CANCRO COLORETTALE EREDITARIO NON POLIPOSICO) non forma lesioni aggettanti come i polipi ma infiltranti, cioè lesioni che crescono in profondità.È una malattia di PROGRESSIONE non di iniziazione: persone di 40 anni sviluppano un polipo che diventa invariabolimente un tumore maligno. Le lesioni sono a carico degli enzimi di riparazione del dna (geni CARE TAKER) in questi casi qualunque mutazione casuale viene fissata e il rischio di mutazioni successive diventa altissimo. Specificamente le mutazioni sono a carico del MISMATCH REPAIR. I microsatelliti tendono ad accorciarsi o ad allungarsi, gli enzimi mismatch repair servono a correggere le contrazioni o espansioni di microsatelliti.L’instabilità cromosomica grossolana (aneuploidie e cromosomi aberranti) è tipica di tumori con APC mutato ed è detta CIN. Invece la non correzione dei microsatelliti è detta MIN (instabilità microsatellitare).

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Nell’HNPCC l’instabilità induce mutazioni nello stesso ordine della progressione del cancro colorettale. Beta catenina e il recettore II del TGF beta infatti contengono regioni microsatellitari.L’instabilità genetica non deve mai essere eccessiva perché se la mutazione è grave la cellula viene distrutta. Infatti CIN e MIN non coesistono mai. Tutte le lesioni genetiche non devono mai essere eccessivamente potenti perché se lo sono vengono in qualche modo contrastate.

29 marzo 2007

TESSUTI CONNETTIVI

Presentano caratteristiche opposte ai tessuti epiteliali: poche cellule e molta matrice extracellulare. In condizioni fisiologiche i tessuti epiteliali non sono vascolarizzati; lo sono i tessuti connettivi e attraverso questi, i vasi raggiungono gli epiteli.

1) Funzione trofica: permette la diffusione di molecole e sostanze2) Funzione di sostegno e meccanica: permettono agli organi di resistere a compressione e trazione3) Funzione di difesa: i globuli bianchi esercitano la loro funzione nel connettivo

Il tessuto connettivo è una sorta di piazza aperta: la scarsa componente cellulare è suddivisa in cellule residenti e cellule migranti. Le cellule residenti sono i fibroblasti, le cellule endoteliali che tappezzano i vasi, i macrofagi e il mastocita che deriva probabilmente dai granulociti basofili e intervengono nella generazione delle allergie (ipersensibilità immediata).

Le cellule migranti arrivano all’occorrenza: si tratta di tutte le altre classi di globuli bianchi che extravasano nel connettivo durante le reazioni di difesa e nelle infiammazioni.

La matrice extracellulare è anch’essa distinta in due strutture:- una parte non identificabile: STRUTTURA FONDAMENTALE AMORFA- una componente fibrosa: soprattutto COLLAGENE, ELASTINA e FIBRONECTINA

La classificazione dei tessuti connettivi tiene conto dei rapporti tra le due componenti: se prevale la struttura amorfa, il tessuto sarà chiamato TESSUTO CONNETTIVO LASSO. Se invece prevale la componente fibrosa il tessuto connettivo sarà detto DENSO.I tessuti connettivi densi possono essere irregolari, se le fibre decorrono in modo disordinato come ad esempio nel derma, oppure regolari, quando le fibre corrono parallele le une alle altre con geometria ben definita come nelle capsule che avvolgono gli organi, nei tendini e nei legamenti.I tessuti connettivi lassi sono invece tipici dell’ipoderma e del sotto epitelio intestinale e respiratorio.Esistono poi i cosiddetti tessuti connettivi specializzati: il tessuto adiposo, la cartilagine, il tessuto osseo e il sangue. Anche questi derivano da un foglietto chiamato mesoderma che si forma all’inizio della terza settimana embrionale. Le cellule primitive da cui originano le cellule di tutti i connettivi sono chiamate CELLULE MESENCHIMALI.

La componente amorfa dei connettivi è composta dai proteoglicani caratterizzati da un piccolo scheletro proteico più un’enorme frazione glucidica. (si tratta di unità disaccaridiche unite tra loro).I GAG contengono gruppi carbossilici e gruppi solfato (gruppi ionizzati negativamente). Formano quindi una nuvola anionica che attira sui GAG ioni positivi in particolare Na. Questi attirano poi acqua per osmosi.I GAG sono molto idratati; formano un cuscinetto d’acqua che permette di essere resistente alla compressione.

Componente fibrosa.1)COLLAGENE: molecola elementare che si forma dalla spiralizzazione a tripla elica di tre catene alfa con struttura simile. Le catene alfa sono ricche di glicina e prolina che tendono ad essere spaziate in modo regolare. La glicina è caratterizzata da un limitato ingombro sterico e permette quindi la fitta spiralizzazione delle catene alfa tra loro. La

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prolina è invece l’amminoacido ad anello rigido ed è quindi poco deformabile. Definisce il passo dell’elica garantendo l’avvitamento regolare delle eliche tra loro. L’associazione delle 3 catene alfa segue una sequenza caratteristica:

- abbiamo inizialmente 3 catene alfa separate sintetizzate nel fibroblasto con forma non definita (procatene alfa)

- le procatene subiscono idrossilazione su residui di lisina e prolina: è cosi permessa la formazione di ponti idrogeno tra le catene alfa e quindi la formazione della tripla elica. Otteniamo cosi il procollagene.

Le terminazioni ammino e carbossi tendono ad essere non spiralizzate (propeptidi). I propeptidi impediscono l’assemblaggio spontaneo delle molecole di collagene tra loro: esse avrebbero la tendenza a formare fibre. Le catene devono invece rimanere separate finchè si trovano all’interno della cellula.

- quando il procollagene viene secreto c’è un enzima, detto procollagene peptidasi che rimuove i propeptidi: Una volta eliminati questi ultimi il procollagene matura ed è libero di aggregarsi in fibrille e poi in fibre ( questo avviene nella matrice). La reazione è una condensazione aldolica.

Alcune malattie genetiche derivano proprio da difetti nella sintesi del collagene.Ne è un esempio la sindrome di Ehlers-Dawlas che può avere due origini diverse:

- deficit del procollagene peptidasi: non avvine la rimozione dei propeptidi- deficit dell’enzima adibito alla condensazione aldolica

In ogni caso la fibra di collagene non si forma in modo corretto e si iperelasticità delle articolazioni e della cute (indebolimento).

Esiste poi lo scorbuto, una malattia acquisita dovuta ad un deficit di vitamina C, un cofattore essenziale per la prolin idrossilasi: tale malattia ora non esiste più, ma era caratterizzata da distacco dei denti e da emorragie cutanee.

2)ELASTINA: è una proteina deformabile che garantisce il ritorno elastico dei tessuti e quindi la deformabilità degli organi. Anche l’elastina tende ad unirsi a formare fibre, poiché grazie alla fibrillina forma legami crociati.

La sindrome di Marfan è una malattia genetica ereditaria caratterizzata dalla dilatazione dell’aorta e dovuta a un deficit di elastina. Non è più permesso il corretto funzionamento di dilatazione e ritorno elastico. Si ha dissociazione aortica che consiste nello scollamento tra endotelio e tessuto elastico di supporto: il sangue prende una via parallela extravascolare; esce attraverso le cellule endoteliali, delamina e segue una via parallela. C’è poi il prolasso della valvola mitrale: il tessuto elastico è indebolito e la valvola scende rispetto alla posizione corretta.

3)FIBRONECTINA: decisamente più piccola, si aggrega molto meno e anche la struttura fibrosa è più piccola. Presenta domini di legame multipli: con se stessa, con il collagene, con i proteoglicani e con le integrine presenti nelle cellule.

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LAMINA BASALELa lamina basale è prodotta dai fibroblasti e da cellule epiteliali: le proteine strutturali più importanti sono collagene 4 e laminina. Integrine nel polo basale che riconoscono queste due proteine permettono l’aggancio.

Collagene.di tipo 1: connettivi densi e ossaTipo2: cartilagine ( mutazione provoca condrodisplasia e quindi difetti articolari)Tipo 3 : parete dei vasi sottomucosi ( connettivo reticolare: consiste in un’impalcatura sottilissima che sostiene i capillari in alcuni organi in cui questi tendono ad avere un decorso tortuoso: fegato, milza, linfonodi, midollo osseo)Tipo 4: lamine basali

A volte il tessuto adiposo prevale sul connettivo- grasso bianco: il più abbondante, funziona per conservazione di energia, uniloculare. Le gocce di lipidi

fondono le une con le altre e formano un vacuolo che occupa per intero il citoplasma spingendo i nuclei alla periferia

- grasso bruno: dissipazione di energia soltanto nel bambino, abbondante nei mammiferi che vanno in letargo, multiloculare.

a sinistra tessuto adiposo bianco uniloculare: adipociti, appaiono bianchi (otticamente vuoti) perché i lipidi che infarciscono il citoplasma sono lavati via durante la preparazione istologica.

A destra grasso bruno

a destra: tessuto fibroadiposoA=adipociti tessuto denso,irregolare, fibroblasti in basso connucleo allungato.C’è un vaso sanguigno in alto e un altro a sinistra (si vedono anche i globulirossi)

Morfogenesi, invasione e metastasi

Invasione tumorale:- rottura della lamina basale con introduzione di cellule tumorali- queste rompono erodendola la parete del vaso ed entrano in circolo- compiono poi il percorso opposto, rompono la parete cellulare, si portano nel connettivo e lo colonizzano:

lesione secondaria a distanza e metastasi.

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Le cellule tumorali devono iniziare a muoversi da statiche che erano, devono riconoscere un connettivo, resistere all’anoikis. Inoltre devono adattarsi e ripopolare un tessuto distante che non è il loro. Ogni step è una barriera selettiva: la colonizzazione sembra essere la difficoltà maggiore. Se le cellule non riescono muoiono per apoptosi.Micrometastasi: cellule che non proliferano perché l’ambiente non è favorevole.Passaggio micrometastasi-macrometastasi si verifica solo se l’afflusso è alto e si ha un gran numero di cellule proliferanti oppure se il tessuto a distanza fornisce fattori di crescita e proliferazione utili. Ogni sede di metastasi è favorita dall’anatomia del tessuto e dai fattori presenti ( nicchia adeguata). Si parla di “simpatia” delle cellule tumorali che preferiscono metastatizzare in particolari zone.C’è una presunta analogia tra la metastasi e la morfogenesi della vira embrionale.

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30 marzo 2007LA TRANSIZIONE EPITELIO MESENCHIMALE

i fibroblasti attivati dalle cellule tumorali e i globuli bianchi extravasati producono fattori liquidi che aumentano la capacità di sopravvivenza delle cellule tumorali. Ciò avviene in più passaggi:1) ROTTURA CONTATTI CELLULA-CELLULA le cellule tumorali si allontanano dalle cellule vicine, diventano allungate con un fronte di avanzamento che permette loro di muoversi. Tale trasformazione prende il nome di TRANSIZIONE EPITELIO-MESENCHIMALE che significa che le cellule epiteliali acquisiscono le caratteristiche di quelle del connettivo. Il passaggio è legato allo scoordinamento della struttura delle giunzioni aderenti, la caderina viene infatti repressa trascrizionalmente da SNAIL SLUG e TWIST, in particolare si hanno mutazioni nonsense o frameshift di E-CADERINA oppure fenomeni epigenetici di disattivazione del promotore.2) LA CADERINA VIENE FOSFORILATA IN TYR da recettori tirosina-cinasi o da tirosina cinasi citoplasmatiche inattivate nel cancro. Quando la E-caderina viene fosforilata si lega un’ubiquitina ligasi (HAKAI = distruzione) che porta la caderina sulla via dell’ubiquitina proteasoma.3) Come conseguenza dell’iperattività delle Tyr-K ci può essere FOSFORILAZIONE DI BETA CATENINA. Essa subisce una modificazione conformzionale che la allontana dalle giunzioni e quindi rende le giunzioni più deboli: le cellule si stacccano e vanno incontro a transizione epitelio-mesenchimale.Tale fenomeno ha un analogo nella GASTRULAZIONE, fase in cui le cellule dell’”epitelio” che riveste esternamente l’embrione iniziano a staccarsi dal tessuto e a individualizzare per passare in profondità e formare un nuovo foglietto che è il mesoderma. Questa è una vera transizione epitelio-mesenchimale perché le cellule danno origine al connettivo. Prevede la dowregolazione della caderina e appena la cellula si stacca si ha sovraesprssione di Twist.

nell’immagine a fianco le cellule marroni esprimono repressore trascrizionale della caderina. Sopra tessuto normale in marrone la caderina a sinistra e la beta catenina a destra nel tumore (in basso) infiltrato c’è scomparsa di caderina e la catenina si accumula nel citoplasma o nel nucleo. L’e-caderina è quindi un oncosoppressore perché sequestrando la beta catenina e facendole esercitare la sua funzione le impegdisce di agire da fattore trascrizionale inducendo Myc e quindi il ciclo. Se la caderina non funziona più la catenina va nel citoplasma poi nel nucleo e stimola la proliferzione.

Nell’immagine in basso si hanno cellule con Twist indotto che favorisce la transizione epitelio-mesenchimale. Tali cellule perdono la caderina (in basso) e la beta e gamma

catenina. Le cellule in alto sono normali mentre quelle in basso sovraesprimono Twist. la cellula inoltre acquista marcatori mesenchimali che la cellula normale non esprime come la FIBRONECTINA e la VIMENTINA, proteine strutturali dei filamenti intermedi e dei fibroblasti.

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N-CADERINA è espressa dopo la trasformazione a cellule mesenchimali in sostituzione della e-caderina. N-caderina permette contatti cellula-cellula, ma più dinamici e meno forti rispetto a quelli di e-caderina. N favorisce i contatti con cellule endoteliali e fibroblasti che esprimono normalmente N; l’interazione con la cellula endoteliale favorisce l’ingresso in circolo della cellula tumorale.Da un lato la transizione epitelio mesenchimale serve a downregolare proteine delle cellule epiteliali e dall’altro ad upregolare proteine che le cellule epiteliali non hanno ma che sono invece caratteristiche delle cellule stromali e ciò favorisce l’interazione fisica tra cellula tumorale e cellula del connettivo.Le cellule tumorali invasive producono fattori di crescita come CSF1 che richiamano i monociti dal sangue. I monociti, diventati macrofagi in risposta al richiamo delle cellule tumorali producono fattori di crescita come EGF che agiscono su cellule tumorali e ne favoriscono motilità e sopravvivenza.Il fronte di invasione che sta infiltrando il connettivo risponde a fattori solubili liberati dallo stroma come HGF e TGF beta, in grado di reprimere Myc e bloccare il ciclo. Questo accade nelle cellule normali, il paradosso è che se tale meccanismo agisce su cellule già trasformate favorisce e non blocca la proliferazione perché nelle cellule trasformate il circuito regolato da TGFbeta (RB) è distrutto, quindi le SMAD inducono la trascrizione di altri geni, non di blocco del ciclo, ma ad es fungono da repressori trascrizionali della e-caderina.HGF e TGFbeta sono attivi induttori di Snail Slug e Twist.Ricapitolando le cellule epiteliali tumorali si portano sul connettivo richiamano macrofagi e fibroblasti che producono fattori di crescita che stimolano la produzione e la sopravvivenza delle cellule tumorali e inducono la transizione epitelio-mesenchimale. Questo spiega anche perché molte patologie di infiammazione cronica tendono ad associarsi a rischio di sviluppo di tumori. Se il connettivo è sede perenne di cellule infiammatorie che liberano fattori di proliferazione e di sopravvivenza per le cellule epiteliali queste possono andare incontro proliferazione eccessiva che sviluppa un rischio di accumulo di mutazioni e quindi di cancro.

La transizione epitelio mesenchimale è uno stato temporaneo. Anche nella gastrulazione lo è in quanto le cellule andranno poi a formare un organo. Le cellule tumorali quando colonizzano il tessuto a distanza devono riformare un tumore. questo processo di rewind viene chiamato TRANSIZIONE MESENCHIMO-EPITELIALE e avviene in un’altra sede. L’unico caso di transizione epitelio-mesenchimale permanente e quella in cui dall’epitelio si forma il mesoderma, in quanto il mesoderma è mesenchimale per definizione.

a sinistra due tumori primitivi, a destra due metastasi cerebrali. Sopra colorati per i recettori degli estrogeni, sotto per HER2. i tumori primitivi hanno un aspetto molto simile alle metastasi nonostante per trasferirsi le cellule abbiano dovuto subire transizione epitelio-mesenchimale.Durante il processo di infiltrazione le cellule devono agganciarsi ad un substrato. È importante che la cellula invasiva impari a riconoscere un tessuto nuovo perché così si aggancia alla matrice e trova una guida meccanica per procedere, inoltre perché se è in grado di aderire ad un substrato è protetta dall’anoikis. Nelle cellule tumorali pertanto vengono inibite le vie proapoptotiche o attivati i segnali di sopravivenza e in parallelo si ha la produzione di integrine che prima le cellule epiteliali non avevano e che impediscono l’anoikis; si possono avere due casi:

• produzione ex novo di integrine• attivazione di integrine già presenti in callule epiteliali

normali ma non funzionali. Questo processo di attivazione delle integrine avviene con 2 meccanismi:o regolazione per AFFINITA’: le integrine

subiscono una modificazione conformazionale che la rende più affini al substrato

o regolazione per AVIDITA’: mentre le integrine inattive sono ditstribuite in modo omogeneo su tutta la cellula tendono invece a concentrarsi in zone discrete e l’aumento locale della concentrazione di integrine fa sì che riconoscano meglio il substrato.

Le cellule si devono creare varchi fisici per entrare nello stroma. La demolizione della matrice connettivale è prodotta fa enzimi degradativi detti METALLOPROTEASI, sono proteasi estracellulari che agiscono sulla matrice extracellulare e sono prodotte da cellule tumorali infiltranti e da cellule stromali (fibroblasti, macrofagi e cellule endoteliali).

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Le metallo proteasi devono rimodellare la matrice per permettere la migrazione delle cellule nuove. Si è pensato che nelle cellule tumorali fosse un processo tardivo che avviene solo per la metastatizzazione sono stati pertanto prodotti degli inibitori delle metalloproteasi per evitare la metastatizzazione. Nel topo tali farmaci funzionano, nell’uomo no o almeno non funzionano in soggetti con tumori in stadi molto avanzati su cui sono stati sperimentati. D’altra parte non sarebbe etico effettuare terapie sperimentali alternative su pazienti in stadio non avanzato.Le metalloproteasi hanno anche funzioni che condizionano la sopravvivenza del tumore primitivo. Ad es alcuni fattori di crescita sono inattivi e legati alla membrana della cellula che li produce; le metalloproteasi staccano i fattori di crescita e li rendono disponibili, stimolando la sopravvivenza la proliferazione e la motilità della cellula tumorale. Altre volte i fattori di crescita sono inattivi perchè rimangono immobilizzati nella matrice extracellulare del connettivo legandosi ai proteoglicani, le metalloproteasi demolendo la matrice liberano i fattori di crescita e li rendono disponibili per la loro attività trofica e mitogenica. Inoltre le metallo proteasi rimuovono per taglio proteolitico FAS-ligando bloccando l’apoptosi.Le metalloproteasi producono varchi per far invadere le cellule, non c’è solo demolizione fisica della matrice ma taglio sulle molecole della matrice che espongono così SITI CRIPTICI (non esposti sulla molecola intera) che solitamente favoriscono la motilità. La caderina può anche essere demolita dalle metalloproteasi che quindi intervengono anche nella fase precoce dello sviluppo tumorale, sono cioè induttori della transizione epitelio mesenchimale.

L’ ANGIOGENESIL’angiogenesi è la creazione di nuovi vasi a partire da vasi preesistenti. Si verifica anche nei tumori:i vasi penetrano nel tumore vascolarizzandolo con due funzioni: nutrirlo per permetterne l’espansione e facilitare la disseminazione metastatica.La caratteristica della cellula invasiva per poter invadere lo stroma è di muoversi. Durante la transizione epitelio mesenchimale la cellula acquisisce caratteristiche fibroblastoidi e subisce un processo di polarizzazione: da un lato si crea un fronte di avanzamento e dall’altro un fronte di retrazione. La polarizzazione è legata soprattutto a modificazioni del citoscheletro di actina. Il fronte di avanzamento coincide con una struttura a ventaglio detta LAMELLIPODIO che si forma grazie all’intensissima polarizzazione dell’actina a livello del fronte di avanzamento; contemporaneamente le integrine fanno aderire il lamellipodio al substrato, si ha poi la contrazione locale del fronte di retroazione che si stacca e permette l’avanzamento della cellula. Tutte queste funzioni sono regolate da proteine specifiche, piccole GTPasi come RAS che appartengono alla famiglia di RHO.

Nell’immagine fibroblasti trasfettati con forme costitutivamente attive di proteine della famiglia di Rho, in tal caso non si ha polarizzazione ma un effetto complessivo.In basso a destra l’attivazione di CdC42 porta alla formazione di strutture che preludono ai lamellipodi e si chiamano FILOPODI piccole protrusioni di membrana.L’attivazione di CdC42 è seguita dall’attivazione di Rac (in basso a sinistra) è l’enzima che produce i lamellipodi si nota un ventaglio con l’actina evidenziata in bianco.In alto a destra l’attivazione di Rho porta alla formazione di FIBRE DI STRESS cioè cavi di

actina che interagendo con miosina permettono la contrazione del polo posteriore della cellula e il distacco del fronte di retroazione.

1)POLARIZZAZIONEl’attività di tutte e tre le GTPasi è supportata da PI3K che è un induttore di motilità, producendo PIP3 permette l’aggancio sulla membrana in corrispondenza di PIP3 di una serie di GEF con domini PH che attivano le proteine della famiglia Rho. La cellula si polarizza in direzione della presenza di fattore, il movimento è quindi legato alla presenza di una fonte di fattore che sarà più forte davanti e più debole dietro.

2)PROTRUSIONEla proteina che porta alla nucleazione dell’actina è ARP. I

microfilamenti di actina si producono con ciclo continuo: da un lato si

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staccano e dall’altro vengono aggiunti. Nell’immagine si vede un lamellipodio con l’actina appena generata in rosso e in verde la COFILINA che serve a rompere i monomeri.

3) TRAZIONE in azzurro è colorata l’actina sul fronte di retrazione, in rosso la miosina che interagendo con l’actina posteriore grazie a Rho permette il distacco del polo posteriore della cellula. A livello del fronte di avanzamento ci può essere l’azione focale delle metalloproteasi prodotte dalla cellula tumorale.

L’ANGIOGENESI è un processo fisiologico che si verifica durante la vita embrionale per formare vasi sanguigni del feto ed è il proseguimento della VASCULOGENESI. Nella vasculogenesi dei precursori endoteliali (ANGIOBLASTI) iniziano a proliferare in una zona avascolare, si uniscono tra loro e formano una rete di vasi tutti uguali in diametro che si chiama PLESSO CAPILLARE PRIMITIVO. Questo abbozzo di vasi di calibro simile è rimodellato nell’angiogenesi che prevede la formazione a partire da questi vasi di nuovi vasi organizzati ad albero con diametro diverso, si ha quindi la formazione di una reta vascolare gerarchica.Il processo angiogenetico è un tipico esempio di morfogenesi: le cellule endoteliali devono staccarsi dal capillare preesistente, proliferare per produrre il nuovo vaso, formare catenelle, sopravvivere nel territorio che stanno penetrando per vascolarizzarlo e differenziare nel nuovo capillare chiudendosi su se stesse a formare un lume centrale.Anche la morfogenesi endoteliale ha un abbozzo di partenza, una transizione epitelio mesenchimale, fenomeni di sopravvivenza e differenziazione terminale al fine di produrre la vena definitiva.

3 aprile 20071.LO SVILUPPO DELL’ALBERO VASCOLARE DURANTE L’EMBRIOGENESIQuando non c’è ancora il plesso vascolare perché l’organo è in via di sviluppo si ha selezione: si forma una rete di vasi in tutta la struttura, poi alcuni si sviluppano e altri regrediscono. L’angiogenesi non parte dal nulla ma da una struttura vascolare preesistente. Nell’adulto dà origine ai plessi capillari a partire dai grossi vasi. Durante l’angiogenesi la stabilità della struttura iniziale viene temporaneamente a mancare.- L’angiogenesi fisiologicamente avviene nelle ossa lunghe per la ricostruzione dell’endometrio dopo la mestruazione e per la formazione della placenta, quest’ultimo è un caso specifico di angiogenesi sotto controllo ormonale.- Si ha poi l’angiogenesi patologica, non si tratta però di difetti patologici dell’angiogenesi bensì di angiogenesi normale che avviene in contesto patologico. I casi più comuni sono i seguenti:

• riparazione delle ferite non solo da taglio o da urto ma anche post-ischemiche o tossiche, tutti i casi in cui si ha la perdita di tessuto che va rigenerato.

• Retinopatia diabetica• Retinopatia dei prematuri• Artrite reumatoide• Psoriasi• cancro

in tutti questi casi il processo fisiologico è indotto dalla condizione patologica, ma anche l’angiogenesi è alterata, quindi incompleta o inefficace.Nell’individuo normale l’angiogenesi è inducibile. Nelle due retinopatie l’elemento comune è il difetto di ossigenzaione dei tessuti. Nel caso del diabetico è legato all’aumento di placche di tipo ateromatoso che riducono il flusso ematico, il tessuto a valle va così in carenza di ossigeno e nutrienti. Tale tessuto segnala il difetto secernendo fattori di crescita che agiscono paracrinamente sull’endotelio circostante sviluppando l’angiogenesi. Il meccanismo è lo stesso quando si deve riparare una ferita. Nel caso del diabetico l’ischemia non è reversibile e la produzione di fattore diventa cronica. Tutti i vasi sono perennemente destabilizzati e questo rende la struttura non funzionale, anziché migliorare la situazione si formano vasi permeabili che causano micro emorragie continue.La retinopatia dei prematuri era diffusa alcuni decenni fa: nei prematuri si ha scarsa produzione di surfactante e la cura consiste nel porre i neonati in una camera iperbarica. L’alta pressione di ossigeno migliora la capacità respiratoria, però la retina si abitua a una concentrazione di ossigeno più elevata di quella normale e appena viene esposta all’atmosfera le cellule retiniche percepiscono un ipossia, vengono indotti fattori di crescita per l’angiogenesi e si hanno gli stessi sintomi della retinopatia diabetica.Nei casi di malattie infiammatorie croniche come l’artrite reumatoide e la psoriasi l’angiogenesi è stimolata anche in assenza di ipossia.

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Nell’immagine a fianco sono illustrati i principali fattori angiogenetici e i loro recettori. Essi appartengono essenzialmente a tre famiglie:

o EGF (fattore di crescita endoteliale)o ANGIOPOIETINEo EFRINE

I recettori più importanti per EGF sono tipoA e recettore2, in parte anche recettore1.Le angiopoietine 1 e 2 e il recettore 2 (in questo caso i due fattori di crescita non sono interscambiabili ma sono reciprocamente antagonisti).Nelle efrine anche il ligando è transmembrana.

2.SPROUTING ANGIOGENETICOSegue le stesse leggi della morfogenesi: uno strato di cellule subisce la destabilizzazione (transizione epitelio mesenchimale) caratterizzata da lassità nei contatti cellula-cellula, destrutturazione della membrana basale e acquisizione di capacità motili e preinvasive. Si formano file indiane di invasione e ramificazioni.Il primo passo è inibire la compattezza dello strato: interazione tra angiopoietina 2 e Tie receptor. Se il segnale viene inibito dall’angiopoietina 2 si perdono i segnali che mantengono la cellula in quiescienza e si destabilizzano i contatti con la matrice. Una cellula che tende a perdere contatti con la matrice tende ad andare incontro ad apoptosi per anoikis, se insieme all’angiopoietina 2 c’è anche EGF quest’ultimo induce sengali antiapoptotici e proliferativi che mantengono in vita la cellula.Il fattore di crescita endoteliale tende a innescare fenomeni migratori e lo fa nel modo più sempice: le cellule esposte ad un gradiente di EGF si muovono verso il punto di origine del segnale (dove ce n’è di più).Le cellule proliferano, sale l’angiopoietina 1 e il vaso matura, Tie 2 viene attivato e vengono indotti i segnali di stabilizzazione tra cellule epiteliali.Intervengono le efrine che principalmente generano confini tra tipi cellulari diversi, ad es. nel colon compartimentano le staminali. In questo caso separa le strutture arteriose da quelle venose.Lo stimolo principale alla produzione di fattori di crescita è la condizione ipossica: quando una cellula è in carenza d’ossigeno attiva espressione di geni per supplire a tale carenza richiamando vicino dei vasi. Come nucleo d’esecuzione c’è un fattore trascrizionale HIF1alfa (Hipossia Inducible Factor) che associa con HIF1beta e induce HRE (Hipossia Responsable Element) inducendo la trascrizione di molti geni legati al metabolismo della cellula con lo scopo di convertirlo a condizioni anaerobie. Inoltre vengono indotti geni coinvolti nel controllo dell’apoptosi e la famiglia di fattori proangiogenetici. VHL (Van H. Lindau) è il gene causale della malattia omonima che consiste in un difetto di vascolarizzazione, in questo contesto VHL ha ruolo simile ad APC in ambito intestinale. VHL induce la degradazione di HIF1alfa che per essere distrutto deve essere idrossilato su due proline. Tale sistema funziona da sensore di ossigeno: se non c’è ossigeno HIF1alfa non viene idrossilata e aumenta in concentrazione.

3.SWITCH ANGIOGENICOL’architettura della massa tumorale è irregolare, un ammasso informe di cellule che non accoglie vasi. Si è calcolato che una massa cellulare di 0,2 millimetri di diametro già non è più autosufficiente per l’ossigeno. In fase di sviluppo precoce le masse tumorali hanno bisogno di ossigeno e nutrienti, il nucleo tende ad andare incotnro ad ipossia, quando il gradiente ipossico supera un certo limite le cellule tumorali attivano HIF in un processo fisiologico. Non è quindi necessaria un’alterazione genetica, i fattori angiogenetici diffondono, agiscono sui tessuti circostanti e inducono la formazione di nuovi vasi. Il passaggio dell’induzione dell’angiogenesi (Switch angiogenetico) è critico per il tumore: se si impedisce l’apporto di nuovi vasi la massa non cresce oltre 0,2 mm di diametro, se invece arrivano i vasi si crea un circolo vizioso. La crescita incoerente del tumore tende a creare vasi tortuosi che si insinuano nella massa irregolare con tratti in necrosi e altri in ipossia. Inoltre i vasi sono molto ramificati, permeabili e proni all’apoptosi: appena ci sono alterazioni della presenza di fattori di crescita vanno incontro ad apoptosi.La vascolarizzazione inefficace è un fattore permissivo per la crescita del tumore e crea un difetto di delivery dei farmaci a livello tumorale. Se il flusso è irregolare con zone ben vascolarizzate e altre avascolari la distribuzione di farmaci nel tessuto è inefficace. Non si può colpire l’angiogenesi per curare i tumori perché è un processo fisiologico, però coplire i vasi significa inibire il tumore in una fase molto precoce impedendo sviluppo e metastatizzazione. Sono stati pertanto creati degli anticorpi contro TGFR. I risultati cinici di questi inibitori sono stati piuttosto scarsi questo è stato fatto risalire a diverse possibilità, ad esempio che si sia sottovalutata la capacità di riadattamento delle cellule tumorali oppure al fatto che vengono somministrati a stadi avanzati della malattia mentre l’efficacia della terapia sta nella fase precoce dell’avanzamento tumorale.

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L’ipossia è associata a maggiore aggressività della patologia tumorale. Perché si arrivi alla metastatizzazione bisogna superare una serie di barriere: quando le cellule sono nei vasi possono colonizzare e produrre un tumore secondario, questo è l’elemento che compie più selezione.Solo una piccola percentuale delle micrometastasi si evolve a vere e proprie metastasi ed è questo il passaggio che causa la morte del paziente.Tumori di un certo tipo danno metastasi preferibilemte in alcuni organi. La spiegazione più classica è fondata sulla quantità di circolo che raggiunge a partire dal tessuto tumorale, es il fegato per i tumori al colon. In alcuni casi però tale spiegazione non funziona, ad es. i tumori al seno danno prevalentemente metastasi osee. La spiegazione si è cercata nella teoria del SEED AND SOIL: studio sui fattori discriminanti per l’attecchimento delle metastasi. In questo contesto ruolo fondamentale hanno i recettori per le CHEMOCHINE. Cellule tumorali del tumore invasivo si trovano in tutto l’organismo, ma poi si sviluppano poche macrometastasi. La chemochina svolge un ruolo di permissività per la crescita delle cellule tumorali.Le cellule del tumore della mammella esprimono CXCL4 recettore per CXCL12 si trova nei polmoni mentre le cellule di melanoma (CXCL10) metastatizzano a livello cutaneo dove è presente CXCL27 ligando per CXCL10 (esperimenti effettuati sui topi).

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11 aprile 2007CARTILAGINE E OSSO

Si tratta di tessuti connettivi specializzati, caratterizzati quindi da abbondante matrice extracellulare. I condroblasti sono responsabili della sintesi e della secrezione della matrice.La più nota è la cartilagine IALINA che troviamo nella laringe, negli anelli tracheali, nelle articolazioni. Abbiamo poi la cartilagine ELASTICA nell’epiglottide e nell’orecchio, con una matrice ricca di elastina e la FIBROCARTILAGINE, simile al tessuto denso regolare contiene matrice del collagene di tipo 1; quest’ultima si trova nei dischi intervertebrali e alle estremità di tendini e legamenti.

La cartilagine ialina contiene collagene II nella matrice. Non è vascolarizzata. I condroblasti si sviluppano durante la vita embrionale da una madre che dà origine ad un clone di cellule figlie detti gruppi isogeni. I condroblasti sono raccolti in isolotti separati dalla matrice extracellulare.La cartilagine ialina ha una struttura esterna detta PERICONDRIO in cui sono distinguibili due strati: uno più esterno connettivale ( fibroblasti) e uno interno con le cellule progenitrici dei condroblasti con potenziale condrogenico. La formazione della cartilagine consiste nella conversione dei progenitori in condroblasti veri e propri che aggiungono tessuto perifericamente. Segue poi la deposizione della matrice da parte dei gruppi isogeni che si separano cosi uno dall’altro.

A sinistra cartilagne ialina, non si vedono le fibre colorate in rosso costituiscono la parte amorfa, in mezzo si vedono le cellule, globose e pallide.

OSSO: ha la caratteristica unica di possedere una matrice extracellulare mineralizzata: precipitano sali di calcio a formare cristalli di IDROSSIAPATITE.C’è una componente organica con proteoglicani e fibrocollagene, e una componente inorganica con cristalli di idrossiapatite. L’osso è caratterizzato da elevata resistenza e basso peso specifico: la sua è una funzione essenzialmente meccanica.La componente organica è la sostanza osteoide. Una seconda funzione è quella metabolica

La componente organica contiene molecole proprie come la osteocalcina e la osteopontina.La mineralizzazione della sostanza osteoide consiste nella formazione di nuclei di mineralizzazione: l’osteocalcina organizza la precipitazione di ioni di calcio in punti specifici. L’osteocalcina utilizza il collagene di tipo I come stampo: esso è molto regolare, caratterizzato da un periodismo di circa 67 nm; garantisce quindi la precipitazione e la mineralizzazione precisa e specifica. I sali Ca si addensano, i cristalli si orientano e formano i cristalli di idrossiapatite.

Gli OSTEOBLASTI producono la sostanza osteoide e dopo averla deposta rimangono imprigionati nella loro stessa matrice. Diventano quindi quiescenti, come cellule ibernate.In questo stadio prendono il nome di OSTEOCITI e la cella viene chiamata LACUNA. Gli osteoblasti sono appunto in grado di deporre uno strato e di rimanere imprigionati al suo interno: questo fenomeno caratterizza la crescita apposizionale. Gli osteociti presenti in lacune vicine sono collegati mediante CANALICOLI in cui fluiscono i nutrienti. Gli osteociti emettono sottili prolungamenti che decorrono entro i canalicoli ed entrano in contatto tra loro (GAP junction).

Gli osteoblasti derivano da precursori mesenchimali e il differenziamento è legato all’attività di Cbfa indotta da BMP (bone morphogenetic protein) che appartiene alla famiglia di TGFbeta. Cbfa controlla l’espressione di osteocalcina.

Gli osteoclasti nelle fasi di riassorbimento osseo e di demineralizzazione erodono la sostanza osteoide e la demineralizzano. Hanno quindi attività demolitiva. Si ha quindi un rimaneggiamento continuo e periodico dell’osso dato dall’attività competitiva di osteoblasti e osteoclasti. Questi ultimi hanno attività erosiva sulle zone su cui poggiano: le integrine interagiscono con la matrice dell’osso e creano una ZONA CONFINATA. L’integrina più importante è la alfavbeta3 che riconosce e lega osteopontina e forma la zona confinata. Solo qui l’osteoclasto può demolire l’osso. ( sistema di sicurezza per evitare che l’erosione diffonda). La demolizione avviene sia sulla componente organica che in quella inorganica:

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- sulla componente organica agisce l’enzima lisosomale catepsina K- la demineralizzazione è provocata invece dall’ambiente acido.

L’antiporto Cl- HCO3- fa uscire bicarbonato che si forma da CO2 e H2O grazie alla carbonico anidrasi. I protoni vengono pompati all’esterno grazie ad ATPasi, il Cl- per gradiente attraverso un canale.Sulla pancia abbiamo quindi ioni H+ e Cl-; si ha la formazione di acido cloridrico e quindi di ambiente acido che serve a demineralizzare.

Gli osteoclasti derivano da cellule progenitrici, i MACROFAGI, che derivano a loro volta da MONOCITI (gl. Bianchi): i macrofagi si fondono tra loro a formare i SINCIZI. La maturazione dei macrofagi è controllata dagli osteoblasti. Si tratta di un processo di maturazione molto controllato:

- l’osteoblasto è indotto dal paratormone a liberare un fattore di crescita MCSF e in risposta l’osteoblasto espone RANK-ligando

- MCSF agisce sul macrofago e lo induce a diventare precursore dell’osteoclasto- Vengono mandati in membrana proteine dette RANK che interagiscono con RANK- ligando dell’osteoblasto:

questa interazione è il segnale per la differenziazione definitiva.Esiste anche un sistema di controllo negativo: processo che dipende dall’osteoblasto in grado di produrre osteoprotegerina un RANK- decoi solubile che quando è molto abbondante si lega a RANK-L impedendo che esso si leghi a RANK normale. Chiaramente però non c’è in questo caso segnale di maturazione. Il paratormone ha il compito di produrre osteoclasti e abbassa quindi la produzione di osteoprotegerina.Gli ormoni di protezione, cacitonina e ormoni sessuali promuovono invece la produzione di osteoprotegerina effettuando quindi un controllo negativo.

L’osso è spesso sede di metastasi. Soprattutto nei tumori alle mammelle e alla prostata.Le metastasi possono essere osteolitiche o osteoblastiche. Le prime sono caratterizzate da attività erosiva e sono nei tumori alla mammella, le seconde sono metastasi addensanti caratterizzate da eccessive quantità di matrice. (tumori alla prostata).

Le

cellule metastatiche del tumore mammario producono molecole simili al paratormone (peptide legato al paratormano PTHRP) : viene quindi favorita la produzione di osteoclasti e la demolizione dell’osso. Inoltre gli osteoclasti erodendo la matrice liberano fattori di crescita che portano le cellule tumorali ad iperproliferare, si crea così un circolo vizioso, situazione eterotipica.I tumori alla prostata sono caratterizzati dall’intervento dell’endotelina che favorisce l’attività degli osteoblasti: metastasi addensante con deposizione di matrice.

Processo di ossificazione: - ossificazione diretta o membranosa- ossificazione indiretta o encondrale

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( secondo o terzo mese di vita fetale)

La prima prevede la maturazione e il differenziamento diretto di un precursore mesenchimale in osteoblasto; si ha nelle ossa piatte del cranio, nella mandibola, e nell’astuccio periferico di tutte le ossa. La seconda invece parte da un abbozzo cartilagineo preesistente.

Ossificazione diretta: nel tessuto mesenchimale iniziano a penetrare vasi con precursori mesenchimali degli osteoblasti e precursori emopoietici (midollo osseo). I precursori diventano osteoblasti e si dispongono in cerchio a formare il blastema osseo nel quale depongono sostanza osteoide che verrà mineralizzata dagli osteoblasti ( crescita apposizionale).

Ossificazione indiretta: si ha nel terzo, quarto mese di vita fetale, nei centri di ossificazione primaria ( diafisi di ossa lunghe). Abbiamo una fase di ipertrofia a carico dei condroblasti che aumentano di dimensione a scapito della matrice ( si riempiono di glicogeno). Si ha poi una fase di degenerazione in cui i condroblasti iniziano a morire e si ha una calcificazione disordinata: sulla matrice precipitano sali calcio in modo inefficacie ( non c’è collagene I, necessario per la corretta precipitazione). Segue una fase di angiogenesi con la formazione di nuovi vasi sanguigni con cellule con potenziale osteogenico: queste diventano osteoblasti e depongono sostanza osteoide sulla matrice (depositazione regolare). Contemporaneamente gli osteoclasti demoliscono la zona centrale di cartilagine degenerata e abbiamo cosi la formazione di osso giovane.

I bambini possiedono ancora una zona di cartilagine ialina nella metafisi(zona di confine tra epifisi e diafisi): si tratta di un centro di ossificazione

secondario che permette l’allungamento delle ossa.

La sequenza sopradescritta presenta più fasi: nell’ossificazione secondaria tali fasi si susseguono nello spazio in zone diverse. Abbiamo una zona di riserva, una zona di proliferazione, una zona di ipertrofia, di degenerazione e di vascolarizzazione. (zone che si susseguono dall’epifisi alla diafisi). Si ha un progressivo avanzamento verso l’epifisi fin quando c’è riserva di cartilagine. (18-20 anni).

Nanismo acondroplasico: mutazione nel fattore di crescita FGF che stimola la proliferazione dei condroblasti. Mutazione inattivante, la zona di proliferazione non si mantiene. (nanismo armonico).

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Maturazione dell’osso: l’osso immaturo è un OSSO A FIBRE INTRECCIATE risponde agli stimoli e alle sollecitazioni meccaniche riorganizzandosi e disponendo le lamelle ossee in modo da poter sopportare le forze. L’osso maturo è detto LAMELLARE può essere spugnoso ( con strutture appiattite variamente orientate, le trabecole), oppure compatto, in cui l’osteone è la struttura fondamentale che si ripete in modo regolare.

A sinistra osso spugnoso, la parte rosa è osso la parte gialla è midollo. È presente nelle ossa corte, piatte e nell’epifisi delle ossa lunghe.

OSSO COMPATTO: si forma grazie agli osteoclasti che scavano una galleria nella quale penetra il vaso sanguigno con precursori di osteoblasti che tappezzano la parete della galleria deponendo uno strato di sostanza osteoide (questa mineralizza e gli osteoblasti rimangono imprigionati). Abbiamo una nuova gittata di osteoblasti che produrrà un nuovo strato concentrico: il lume della galleria si stringe gittata dopo gittata e si forma l’osteone, il canale centrale di Havers in cui decorrono vasi e nervi collegati tra loro da Canali di Volkmann. Gli osteoni vengono periodicamente rimaneggiati e sopravvivono solo quelli orientati in modo congruo per sopportare carichi. La zona di osteoni degenerata viene detta breccia o sistema interstiziale.

L’osso è composto da due strati: il periostio e l’endostio. Il primo è a sua volta suddiviso in due strati: uno esterno di collagene di ancoraggio (fibre di Shalpi) e

uno interno con cellule osteogeniche. Il secondo è formato da tessuto connettivo che tappezza le trabecole dell’osso spugnoso e i canali di Havers. L’accrescimento in larghezza delle ossa avviene per ossificazione diretta dei precursori osteogenici del periostio.

12 aprile 2007FUNZIONI DELL’OSSO

- funzione meccanica- funzione metabolica

tutte le volte che c’è un aumento nella deposizione della sostanza osteoide va mineralizzata e gli ioni calcio vengono prelevati dal sangue, si ha pertanto una IPOCALCEMIA.Se viene invece privilegiato il riassorbimento osseo da parte degli osteoclasti si ha la liberazione di calcio nel sangue e quindi IPERCALCEMIA.Tale equilibrio è regolato a livello ormonale. Il PARATORMONE, prodotto dalle 4 ghiandole paratiroidi facilita il differenziamento degli osteoclasti quindi è ipercalcemizzante. Ormoni con attività antagonista che stimolano la produzione di protegerina sono la CALCETONINA e gli ormoni sessuali (estrogeni e androgeni) che hanno quindi effetto ipocalcemizzante. La calcitonina è prodotta da cellule rare della tiroide, CELLULE PARAFOLLICOLARI C. la tiroide ha struttura a follicoli, nello stroma tra i follicoli si trovano queste cellule parafollicolari.La calcitonina, ufficialmente ipocalcemizzante, in realtà non ha effetto molto evidente nella vita adulta. Nei TUMORI MIDOLLARI DELLA TIROIDE aumentano le cellule e in consegueza aumenta anche la calcitonina però non si ha ripercussione sui livelli di Ca ematico. Forse perché la calcitonina interviene soltanto nei periodi di ossificazione embrionale.Effetti più rilevanti hanno invece le variazioni di livelli di paratormone:

1) IPERPARATIROIDISMO quasi sempre causato da ADENOMI, tumori benigni delle paratiroidi. Si ha aumento della calcemia che si esprime con formazione di calcoli renali: l’eccesso di Ca è filtrao nelle urine dove si combina con i fosfati a formare calcoli.

2) IPOPARATIROIDISMO conseguenza di interventi chirurgici, quando viene asportata la tiroide è difficile salvare le paratiroidi, si ha ipocalcemia. Poiché il calcio è mediatore dei processi di contrazione muscolari l’ipocalemia causa contrazioni tetaniche ripetute ed alterazioni del ritmo cardiaco.

Controllo della massa ossea da parte degli ormoni sessuali: nelle donne dopo la menopausa si ha cessazione nella produzione di estrogeni e viene a mancare la funzione protettiva sull’osso da questi esercitata, si verifica una rarefazione della massa ossea che provoca OSTEOPOROSI.Un altro ormone che controlla l’osso è la VITAMINA D, prodotta come precursore inattivo, ha bisogno di un doppio passaggio di attivazione: il primo consiste nell’idrossilazione a livello cutaneo catalizzata dai raggi UV il secondo è un’altra idrossilazione che avviene nel fegato o nel rene (per dettagli vedi metabolica). Il compito della vitamina D è favorire l’assorbimento del Ca introdotto con la dieta. La carenza di vitamina D provoca RACHITISMO nel bambino,

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diffuso ai primi del ‘900 nei bambini poco esposti alla luce solare (es. quelli che lavoravano nelle miniere). Nell’adulto provoca invece OSTEOMALACIA (indebolimento osseo con sintomi dolorosi) legata a malfunzionamento epatico o renale.Vi è poi la LEPTINA, un ormone prodotto dagli adipociti che finisce nel sangue e agisce a livello centrale producendo un effetto di sazietà: la massa adiposa controlla il senso della fame. Questo tipo di regolzione spesso viene a mancare in alcune forme di obesità grave e in tutti questi soggetti la massa ossea è aumentata. Lo stesso capita nei topi knock out per il gene della leptina o per i suoi recettori. Ciò significa che la leptina svolge attività inibitoria nei confronti della deposizione di massa osteoide, non agisce però direttamente sull’osso ma a livello dell’ipotalamo.

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IL SANGUE PERIFERICO

Il sangue è un tessuto connettivo specializzato in cui la matrice extracellulare è fluida. Dal punto di vista embriologico il sangue deriva da precursori mesenchimali (ANGIOBLASTI) che possono avere due destini diversi: possono diventare cellule del sangue oppure endoteliali.

se si mette in una provetta sangue venoso con anticoagulanti e si centrifuga otteniamo che il volume percentuale di sangue occupato dai globuli rossi che sedimentano al fondo è del 45% ed è detto EMATOCRITO. Vi è poi una fase intermedia piccola e grigiastra che si chiama BUFFY COAT costituita da piastrine e globuli bianchi, la fase superiore acellulare giallastra è costituita dal PLASMA. Se invece il sangue è senza coagulanti (provetta a sinistra) i fattori della coagulazione formano il coagulo, una rete fibrosa che imbriglia tutte le cellule del sangue e le trascina sul fondo. Quello che rimane nella fase superiore è plasma senza fattori di coagulazione e prende il nome di SIERO.

COMPOSIZIONE DEL PLASMA90% acqua8% proteinesostanze nutrienti (aa, zuccheri, lipidi)ioni (Na, K, Ca, Cl)prodotti di rifiuto del catabolismo (bilirubina, acido urico)

la parte proteica all’elettroforesi dà il seguente elettroferogramma:la banda A è l’albuminaalfa, alfa2 e beta sono globulinefi sono i fattori della coagulazione (nel siero sotto infatti mancano)e gamma sono altre globuline

ALBUMINA5g/100mlil compito è mantenere la PRESSIONE ONCOTICA, esercitare un’attivià osmotica serve a mantenere in circolo la componente acquosa del sangue. L’albumina inoltre veicola una serie di molecole fra cui alcuni ormoni (tiroidei) sostanze non idrosolubili come bilirubina e FFA e gli ioni, quasi metà del Ca plasmatico è trattenuto sull’albumina; essa funge anche da riserva proteica dal punto di vista dietetico e metabolico.Condizioni cliniche di IPOALBUMINEMIA caratterizzate da comparsa di EDEMI e versamenti, ridotta funzionalità oncotica, l’acqua extravasa e forma edemi. Tipicamente è causata da inefficienza epatica perché il fegato malato non è in grado di produrre albumina, causa anche ASCITE (veramento peritoneale). Una condizione particolarmente frequente è la SINDROME NEFROSICA: malattia renale in cui le cellule endoteliali che filtrano il sangue sono compromesse, l’albumina passa nella preurina ed è eliminata con le urine. E’ asintomatica se non per edemi mattutini alle caviglie e urine schiumose per la presenza di proteine (tipica dei bambini).L’ipoalbuminemia può inoltre essere causata da carenza di proteine nella dieta oppure da un mancato assorbimento a livello intestinale. Talvolta l’albumina è prodotta in quantità normali, ma è catabolizzata in eccesso (tipico di infiammazioni croniche gravi) o persa in grandi quantità a seguito di gravi ustioni (passaggio di acqua dal vaso al tessuto ustionato con perdita di albumina e disidratazione).

ALFA1 GLOBULINE1) ALFA 1 ANTITRIPSINA è inibitore delle proteasi, inibisce la tripsina ma anche altre proteine come

l’elastasi. Esistono deficit genetici di alfa1antitripsina che portano ad eccessiva attività dell’elastasi che si manifesta a livello polmonare: l’elastasi indebolisce la componente elastico dell’interstizio alveolare causando

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ENFISEMA. I soggetti con deficit di alfa 1 antitripsina sono detti PINK PUFFERS sono molto ossigenati pertanto molto rosa e hanno il respiro affannoso.

2) ALFA FETO PROTEINA: prodotta solo a livello fetale ma riespressa in caso di tumore al fegato (EPATOCARCINOMA) è un marcatore diagnostico dei tumori del fegato.

ALFA2 GLOBULINE1) CELLULOPLASMINA: è una proteina che lega il rame, quando c’è eccesso di rame nel sangue i livelli di

celluloplasmina si riducono. MORBO DI WILSON: difetto nell’escrezione biliare del rame (prodotto nel fegato per difetto di ATPasi) si accumula e causa insufficienza epatica, le cellule del fegato muoiono, liberano il rame in circolo e l’eccesso di Cu può causare danni ad altri organi. Clinicamente dà disturbi cardiaci e neurologici (crisi di aggressività). L’eccesso di rame tende a depositarsi sull’iride formando un anello periferico brunastro che prende il nome di ANELLO DI KEISER-FLEISCHER che è diagnostico di morbo di Wilson. Si cura con chelanti del rame (penicillamina).

2) APTOGLOBINA lega emoglobina in caso di emolisi evitando la perdita di Hb con le urina, indirettamente, quindi, trattiene ferro.

BETA GLOBULINE1) TRANSFERRINA: lega il ferro che proviene dalla dieta, quello che c’è nei tessuti e quello che viene dal

catabolismo dell’Hb e la dona ai globuli rossi perché sintetizzino Hb e ai muscoli per la Mb.2) BETA LIPOPROTEINE trasportano i lipidi idrofobici, aumentano nei tumori del fegato.

La maggior parte delle globuline è di sintesi epatica, in generale quasi tutta la componente proteica del plasma è prodotta dal fegato ad eccezione delle:

GAMMA GLOBULINE (O ANTICORPI O IMMUNOGLOBULINE) sono prodotte dai linfociti.Esistono tumori delle PLASMACELLULE (che producono anticorpi) detti MIELOMI e derivano da proliferazione incontrollata di cellule monoclonali, producono tutte lo stesso tipo di anticorpo, si ha un picco monoclonale di gamma globuline (GAMMAPATIA MONOCLONALE). Esistono anche gammapatie policlonali (aumento di tutti gli anticorpi) e sono tipiche delle infiammazioni croniche.

CELLULE DEL SANGUE

•Eritrociti (globuli rossi): 3-6 milioni/mm3

•Piastrine: 200.000-400.000/ mm3

•Leucociti (globuli bianchi): 5.000-10.000/mm3

Formula leucocitaria:Con il termine di formula leucocitaria si intende la rappresentatività percentuale delle singole popolazioni di globuli bianchi sul totale della componente cellulare bianca.

•Granulociti neutrofili o polimorfonucleati (50-70%)

•Granulociti eosinofili (2-4%)

•Granulociti basofili (0,5-1%)

•Linfociti (20-30%)

•Monociti (7-10%)

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GLOBULI ROSSI

Sacchetti pieni di ossigeno legato ad emoglobina, si lasciano trasportare dal circolo sanguigno per andare ai tessuti periferici o ai polmoni.Sono privi di nucleo, incapaci di divisione cellulare, vanno rimpiazzati da globuli rossi freschi che vegono prodotti dal midollo osseo (presente nei buchi dell’osso spugnoso). La vita media di un globulo rosso è di 4 mesi (120gg). La proteina più abbondante è l’emoglobina. Il legame con l’ossigeno da parte dell’emoglobina tende a ridursi quando c’è aumento di anidride carbonica e quando il pH del globulo rosso si acidifica (per dettagli vedi strutturale). La maggior parte di CO2 è trasportata nel plasma come HCO3-. A livello tessutale la tensione di anidride carbonica è alta, essa diffonde la membrana plasmatica del globulo rosso e reagisce con l’acqua tramite la carbonico anidrasi che la trasforma in H+ e HCO3-. Lo ione bicarbonato viene scambiato con Cl- mentre H+ acidifica il citoplasma del gloulo rosso.

A livello polmonare capita l’inverso: l’ossigeno diffonde dentro al globulo rosso, l’antiposto fa uscire ioni cloruro ed entrare ioni bicarbonato che sono riconvertiti in anidiride carbonica dalla carbonico anidrasi; il citoplasma si basifica e l’ossigeno si lega all’Hb.Esistono diversi tipi di emoglobine evolutesi nel corso dei millenni, i geni sono situati sul cromosoma 11.L’emoglobina più presente nell’adulto è HbA (α2β2)C’è poi il 2-3% di HbA2 (a2d2)E lo 0,5% di HbF (a2g2)

ANEMIE DA DIFETTO GENETICO DI SINTESI DI EMOGLOBINA

Anemia è un termine generico per indicare la scarsa ossigenazione dei tessuti, espressione clinica dell’ipossia.ANEMIA SIDEROPENICA da carenza di ferro. I globuli rossi sono più

piccoli e pallidi (IPOCROMICI E MICROCITICI) il numero di globuli rossi è uguale al normale oppure aumentato.

Sangue normale (ingrandimento minore) anemia ipocromica microcitica (ingr. maggiore vedi piastrine)

ALFA TALASSEMIATutti noi ereditiamo quattro alleli alfa per Hb due da ciascun genitore. Ci può essere una ricombinazione omologa non corretta che porta alla delezione di uno o più alleli alfa.

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Nel caso in cui manchi un solo allele e 3 sono presenti si ha il PORTATORE SANO.Se mancano 2 alleli su 4 (omozigote o eterozigote) si ha il TRATTO TALASSEMICO non è una anemia vera e propria, si ha ipocromia e microcitosi con aumento compensatorio del numero di globuli rossi ma il soggetto è sano.Se mancano 3 alleli su 4 c’è uno scompenso tra la quantità di catene alfa e catene beta sintetizzate. Beta è in eccesso e si ha la formazione di HbH (b4). HbH è instabile e tende a precipitare nel globulo rosso formando CORPI DI HEINZ che rompono il globulo rosso provocando ANEMIA EMOLITICA.Se infine mancano tutte e quattro le catene alfa la malattia è incompatibile con la vita, si ha IDROPE FETALE, si formano tetrameri di catene gamma che non sono in grado di trasportare ossigeno, causano anansarca, edemageneralizzato, danno ipossico a livello epatico e cardiaco. Si ha mancata produzione di albumina a livello cardiaco, ristagno del sangue nei vasi a monte, aumento della pressione conseguente alla mancata funzione di pompa del cuore ed edema.

BETA TALASSEMIA (ANEMIA MEDITERRANEA)Quasi sempre causata da mutazioni puntiformi che introducono codoni di stop nei geni delle catene globiniche che così si formano tronche. Si ereditano due geni per le catene beta, uno per genitore.Negli eterozigoti si ha la TALASSEMIA MINOR o tratto talassemico: le catene beta sono prodotte al 50% ma ciò è sufficiente a produrre quantità ragionevoli di Hb, inoltre ci sono aumenti compensatori delle altre catene (gamma e delta).Negli omozigoti si ha la TALASSEMIA MAIOR, l’eccesso di alfa rispetto a beta causa la formazione di tetrameri a4 che precipitano come CORPI INCLUSI, capita sia nei precursori del midollo osseo sia nei globuli rossi maturi. Globuli rossi piccoli e pallidi, anemia grave, curata con trasfusioni continue che causano sovraccarico di ferro che si accumula sugli organi causando danni. Oggi si usano chelanti del ferro per impedirne l’accumulo. In casi selezionati la beta talassemia è curabile con trapianto di midollo.

ANEMIA FALCIFORMECausata da una mutazione puntiforme che trasforma l’ac. Glutammico 6 della catena beta in una valina. Si forma un tipo particolare di emoglobina detta HbS (sickle).HbS è instabile e tende a precipitare, soprattutto in condizioni di ipossia, la precipitazione deforma il globulo rosso che acquista forma a falce. Il globulo rosso falciforme è meno deformabile e quando passa nei capillari tende a rompersi, si ha emolisi, liberazione di Hb nel plasma e occlusione del microcircolo: i detriti dei globuli rossi ostruiscono i capillari producendo microinfarti (mancata irrorazione acuta del tessuto). A volte si hanno infarti della milza o danno renale che provoca EMATURIA (liberazione di Hb nelle urine).Gli omozigoti hanno crisi dolorose molto frequenti e alla lunga danni d’organo a livello renale, epatico o cardiaco.

sangue normale anemia falciforme

MEMBRANA DEL GLOBULO ROSSO

Il globulo rosso è una cellula estremamente deformabile, ciò gli permette di farsi strada in capillari dal diametro più piccolo del proprio. L’invecchiamento del globulo rosso coincide con una riduzione di deformabilità, finchè esso non viene intrappolato meccanicamente nei SINUSIOIDI, capillari sottili e tortuosi circondati di collagene III. Una volta intrappolati nei sinusoidi della milza i globuli rossi vengono distrutti dai macrofagi. L’elasticità è garantita da una struttura sottomembranaria detto SCHELETRO DI MEMBRANA, feltro fibroso collegato al citoscheletro di actina. La proteina più importante è la SPECTRINA un dimero che si lega ad un altro dimero a formare una rete di tatrameri uniti alla membrana plasmatica in corrispondenza delle GIUNZIONI NODALI con proteine di collegamento che servono a legare la spettrina alle proteine transmembrana.

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Le principali proteine di collegamento sono ANCHIRINA e BANDA4.1Le principali proteine transmembrana sono BANDA3 (antiporto cloro-bicarbonato) e GLICOFORINA.

SFEROCITOSIÈ un difetto genetico nella spettrina che compromette la struttura dello scheletro, riducendo la deformabilità del globulo rosso. Nei soggetti con sferocitosi il globulo rosso nasce precocemente invecchiato ed è eliminato dalla milza; il midollo osseo tenta di sopperire ma non ci riesce. Si cura con splenectomia, la funzione di rimozione dei globuli rossi passa al fegato, che ha sinusoidi più larghi. La funzione di rimozione dei globuli rossi invecchiati esercitata da milza e fegato prende il nome di EMOCATRESI.Dal punto di vista clinico la sferocitosi produce anemia emolitica, splenomegalia e ittero (aumento bilirubina nel sangue).

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19 aprile 2007 EMOSTASI PRIMARIAMegacarioblasti: danno origine alle piastrine che svolgono il primo ruolo di riparazione nell’emostasi primaria in modo da evitare emorragie gravi. Le cellule endoteliali poggiano su una lamina basale, se avviene un danno, la lamina basale viene esposta al circolo sanguigno. Le piastrine marginano, si portano sulla zona lesa (matrice subendoteliale) come le mosche sulla carta moschicida. Le piastrine contengono l’integrina GP1b che riconosce una proteina presente sotto l’epitelio, il fattore di Von Willebrand, solubile, ma anche associato al collagene sotto l’endotelio. Le piastrine tappano meccanicamente il buco, formando il tappo piastrinico.Segue l’attivazione delle piastrine: viene liberato il FIBRINOGENO (dalle piastrine attivate, ma anche dal fegato come fattore della coagulazione circolante) che autoamplifica e stabilizza la formazione del tappo piastrinico. Una seconda integrina, la GP2B3A, attivatore per il fibrinogeno, forma corpi riconosciuti da molte piastrine: si ha ulteriore compattazione del tappo (ponti di fibrinogeno). Questa è l’emostasi primaria.

EMOSTASI SECONDARIAcoincide con l’attivazione a cascata dei fattori di coagulazione. Le piastrine attivate l’endotelio danneggiato liberano il Tissue Factor (TF), molecola iniziatrice dell’attivazione della cascata: si tratta di un processo extracellulare in cui un fattore a monte taglia e attiva i fattori a valle (simile all’ativazione delle caspasi).Alla fine della cascata, un enzima, la PROTROMBINA viene attivato con taglio proteolitico a TROMBINA che converte il FIBRINOGENO inattivo in FIBRINA che forma una garza che corregge in maniera definitiva la falla, per reintegrare il tessuto leso le cellule ai margini iniziano a proliferare e a muoversi, usano la fibrina come matrice: viene cosi ripristinata la continuità dell’endotelio.La dissoluzione della fibrine è ad opera della PLASMINA ( attivata da TPA), il suo precursore inerte è il PLASMINOGENO. TPA (attivatore tessutale del plasminogeno) viene anche usato in terapia nelle emergenze cardiovascolari: infarto miocardio o ictus ischemico. Viene somministrato in vena per ricanalizzare il vaso e ripristinare il flusso.Ci sono malattie genetiche di tipo emorragico legate a difetti dell’emostasi primaria: se manca GP1B avremo la malattia di von Willebrand. Se si ha un deficit di GP2B3A, si ha la tromboastenia di Glanzman, legata alla tendenza a emorragia prolungata.

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GLOBULI BIANCHI

I globuli bianchi vengono suddivisi per diversi criteri morfologici:- rappresentarietà- dimensione del globulo bianco rispetto al globulo rosso- forma del nucleo- presenza di granulazioni nel citoplasma

NEUTROFILI: nucleo molto caratteristico, con zone di espansione legate tra loro tramite catenelle: nucleo detto a corona di rosario o polilobato. Sono detti anche granulociti polimorfonucleati. La dimensione (10-11 micron) è di pocco maggiore al globulo rosso, citoplasma granulare.

GRANULOCITI BASOFILI - EOSINOFILI: granuli nel citoplasma molto più evidenti, fino a coprire il nucleo. Distinguibili molto poco dagli eosinofili (in teoria i basofili dovrebbero essere più blu e gli eosinofili più rossi). Dimensioni simili ai neutrofili. Molto rari in una striscetta di sangue. (immagine a sinistra)

LINFOCITI: abbondanti, di dimensione un po’ più piccola dei globuli rossi. Citoplasma quasi interamente occupato dal nucleo, lascia solo una zona di citoplasma a falce di luna libera. (Immagine a destra)

MONOCITI: nei tessuti danno origine ai macrofagi, diametro 18-20 micron sono i globuli bianchi in assoluto più grossi, forma del nucleo con in dentatura centrale (a fagiolo). (immagne in basso)

PASTRINE: sono frammenti cellulari molto numerosi e molto piccoli. (immagine a destra)

ATTIVITA’ DELLE CELLULE DEL SANGUE

I monociti quando passano nel connettivo diventano macrofagi residenti: Sono grandi fagociti, rimuovono detriti globuli rossi invecchiati e mangiano anche i batteri che vengono processati (cioè demoliti). Le proteine riconosciute come estranee vengono dette ANTIGENI. Gli antigeni del batterio vengono riesposti sulla superficie del macrofago: in questo modo vengono riconosciuti dai T-helper. Questi riconoscendo l’antigene si attivano liberando molecole solubili, le interleuchine che agiscono sui linfociti B; questi ultimi producono immunoglobuline. Gli anticorpi inizialmente stanno in membrana, quando vengono attivati dai T-helper vengono liberati. Gli anticorpi uccidono i batteri ancora liberi (non aggrediti dai macrofagi): vengono avvolti in un processo che prende il nome di opsonizzazione (= rendere appetibili): in questo modo il batterio è reso appetibile ai neutrofili che lo fagocitano.Come uccidono i batteri fagocitati?

- enzimi lisosomali- produzione di radicali liberi dell’ossigeno (acqua ossigenata) con forte attività battericida: OVERKILLING; si

tratta di un sistema di sicurezza.Alla fine il neutrofilo si suicida: i detriti batterici e dei neutrofili formano il PUS, tipico delle infezioni batteriche, NON virali e parassitarie.Durante un’infezione batterica si ha leucocitosi con neutrofilia (aumento assoluto dei globuli bianchi con aumento percentuale dei neutrofili).

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Le infezioni virali sono diverse da quelle batteriche i virus sono molto più piccoli dei batteri. Qualunque cellula è aggredibile da virus, ma poi ogni virus ha un suo tropismo.La cellula attaccata da virus riespone l’antigene virale: questi vengono riconosciuti dai linfociti T citotossici: distruggono la cellula infettata più il virus in due sistemi:

- FAS ligando- FAS e innesco apoptosi (questa non è la via principale)- POLIPERFORINE: sono liberate dal linfocita T citotossico che provocano buchi nella membrana: si rompe

l’equilibrio osmotico e la cellula muore.Le infezioni virali sono caratterizzate da modesta leucocitosi con linfocitosi

BASOFILI: sono mediatori nelle reazioni allergiche. I soggetti esposti entrano in contatto con allergeni; si ha produzione di immunoglobuline E (IgE) che si legano agli allergeni. Sulla superficie dei basofili sono presenti recettori per IGE solo se complessati ad allergeni. Il complesso IgE-allergene legato al recettore porta alla degranulazione del basofilo . La molecola principale dei granuli è l’istamina che aumenta la permeabilità vascolare, provoca la contrazione delle cellule endoteliali lasciando aperti varchi per il passaggio di acqua nel connettivo: si ha un EDEMA, che si presenta come gonfiore. Lo shock anafilattico è dovuto all’edema della glottide (è impedito il passaggio di aria alla trachea, si intuba o tracheoomia). Si ha inoltre la contrazione delle cellule muscolari lisce intorno ai bronchi: si ha l’asma allergico, dovuto alla riduzione del calibro delle vie aeree e che si manifesta come difficoltà respiratoria.

EOSINOFILI: contengono e limitano le reazioni allergiche con liberazione di ISTAMINASI. Intervengono inoltre nelle infezioni parassitarie: fagocitano con molta efficienza i parassiti che sono grandi.Durante le infezioni parassitarie si ha leucocitosi modesta con eosinofilia.

I globuli bianchi lavorano nei tessuti, non nel sangue: devono quindi muoversi e passare nei tessuti con un processo che prende il nome di EXTRAVASAZIONE o DIAPERESI.

Adesione e rolling: contatto dinamico sulle cellule endoteliali: le cellule rotolano. Si tratta di un’adesione debole mediata da SELECTINE, che hanno un comportamento lectinico: riconoscono determinanti saccaridici delle glicopro teine (si ha interazione proteina- gruppi saccaridici). Si tratta di un riconoscimento reciproco, in quanto le selectine sono presenti sia sull’endotelio che sul leucocita. Le selectine non ci sono sempre, ma solo in caso di bisogno, quando l’endotelio è attivato dai chemoattrattori del connettivo, altrimenti ci sarebbe adesione continua). Ora i globuli bianchi devono farsi strada nel connettivo.Passaggio tra le cellule endoteliali mediato da integrine presenti sia sui globuli bianchi che sulle cellule endoteliali.

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EMOPOIESI

L’emopoiesi è un processo di rinnovo, in cui precursori presenti nel midollo osseo devono essere trasformati in elementi maturi. I globuli bianchi durano molto poco in circolo, un po’ di più nei tessuti.Si tratta di un processo differenziativo, gerarchico e probabilistico (stocastico).Le cellule staminali emopoietiche hanno aperto la strada alla tecnologia, hanno la potenzialità differenziativa più alta in assoluto.

Saggi di ripopolamento midollare (isolamento prospettico): cellule emopoietiche messe in circolo nel midollo di un topino compatibile precedentemene irradiato: il topo si salva. Si ha quindi la perenne possibilità di produrre le cellule del midollo.Come riconoscere cellule staminali vere, non destinate al rinnovamento?FACS (flouescence activated cells sorting): anticorpi fluorescenti. Vengono marcate le cellule midollari che verranno successivamente isolate e separate in base al corredo antigenico. Ogni popolazione è stata trasfusa nel topino: è sopravvissuto solo il topo in cui sono state iniettate le cellule staminali; le altre prima o poi si sono esaurite.E’ stato possibile riconoscere la popolazione staminale con un isolamento probabilistico.LT-HSC (cellula staminale emopoietica a lungo termine) Danno origine alle short term che salvano il topino per poco (6 settimane), poi si esauriscono. Sono i precursori immediati dei progenitori multipotenti (CAT) Il mantenimento della staminalità è garantita dal sistema delta-notch e Wnt-beta catenina. E’ però necessaria la presenza di una nicchia ambientale di supporto. Solo il contatto continuo con la nicchia la fa rimanere staminale. Inoltre è necessario il contatto con i fibroblasti dello stroma midollare (forniscono i ligandi che attivano le via di segnale per il mantenimento della staminalità). Delta sul fibroblasto attiva Notch sulla staminale; Wnt del fibroblasto attiva Frizzled della staminale infine SCF (fattore di crescita solubile dei fibroblasti) agisce su KIT un recettore Tyr cinasi. Nel momento in cui la cellula staminale perde il contatto con il fibroblasto, il suo destino può essere solo differenziativo (o di morte). Questo microambiente stromale di supporto è detto NISM ( nicchia).

L’emopoiesi è un processo gerarchico: la versatilità differenziativa è limitata generazione dopo generazione. A capo c’è la long term, segue la short term che dà origine ai progenitori multipotenti

- progenitore linfoide comune (CLP)- progenitore mieloide comune (CMP)

GMP = precursore di granulociti e monociti

MEP = precursore di piastrine e globuli rossi

La trasformazione da precursore a elemento definitivo non è diretto, ma avviene attraverso una serie di passaggi.

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23 aprile 2007

istologicamente i progenitori linfoidi non sono riconoscibili con coloranti. Solo i progenitori tardivi hanno caratteristiche morfologiche in grado di farle riconoscere; essi sono definitivamente commissionati, cioè unipotenti.Le vie differenziative sono le seguenti:

MIELOBLASTOPROMIELOCITAMIELOCITAMETAMIELOCITAGRANULOCITA

MONOBLASTOPROMONOCITAMONOCITA

MEGACARIOBLASTOMEGACARIOCITAPIASTRINE

LINFOBLASTOPROLINFOCITALINFOCITA

PROERITROBLASTOERITROBLASTO BASOFILO ER. POLICROMATOFILO ER.ORTOCROMATICO RETICOLOCITA ERITROCITA

MATURAZIONE DEGLI ERITROCITIDa proeritroblasto a reticolocita passano 4 giorni. Si ha un progressivo addensamento del nucleo (PICNOSI), condensazione della cromatina, riduzione del contenuto di RNA e progressivo aumento del contenuto di emoglobina.Nel passaggio da erotrocita ortocromatico a reticolocita il nucleo picnotico viene espulso e il reticolocita dà origine al globulo rosso definitivo. In condizioni di necessità acuta di globuli rossi (es. dopo emorragia abbondante) il numero di reticolociti in circolo aumenta: danno origine a globuli rossi maturi in periferia (RETICOLOCITOSI). Fino allo stadio di eritrocita policromatofilo le cellule possono dividersi, poi la mitosi cessa, la cromatina si addensa, non si ha duplicazione del DNA. In ogni caso anche quando le cellule si dividono le cellule figlie non sono mai identiche al progenitore, am costituiscono un passo avanti nella differenziazione.

Proeritroblasto er. Basofilo er.policromatico er. Ortocromatico reticolocita

La variazione nella colorabilità del citoplasma detrmina il nome del precursore. Il reticolocita ha ancora il golgi e il reticolo endoplasmatico che saranno poi abortiti nel passaggio a globulo rosso.

LINEA MIELOIDENella maturazione della linea mieloide si ha:

- riduzione delle dimensioni del nucleo che assume la caratteristica forma a rene.

- Comparsa e poi aumento dei granuli citoplasmatici

N.B. i nomi dei precursori della linea mieloide definiscono i nomi delle leucemie.Le leucemie derivano da un blocco maturativo: i progenitori emopoietici non vanno verso la differenziazione terminale ma proliferano clonalmente a partire da precursori indifferenziati. Questi progenitori sono caratterizzati da abnorme attività

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mitotica e aumentata resistenza all’apoptosi. Le leucemie si dividono in LINFATCHE e MIELOIDI a seconda del precursore che si è bloccato. La gravità della leucemia è legata alla fase in cui avviene il blocco: se è precoce è più aggressiva rispetto a una leucemia che deriva dalla proliferazione di blasti più tardivi.Le forme acute di leucemia sono più aggressive (progenitori precoci) ad es. c’è la LEUCEMIA MIELOIDE ACUTA, accumulo di MIELOBLASTI e PROMIELOCITI. La conseguenza è l’infiltrazione midollare e la sostituzione del midollo normale da parte delle cellule tumorali. Gli elementi neoplastici sopravanzano le cellule normali, si ha ridotta produzione di elementi maturi e tendenza alle infezioni, anemia (pallore), tendenza alle emorragie spontanee (poche piastrine). La leucemia linfatica acuta è il tumore più frequente nel bambino, sintomi: epistassi, stanchezza. Risponde bene alla chemioterapia.LEUCEMIA MIELOIDE CRONICA accumulo di MIELOCITI e METAMIELOCITIHa un andamento molto più torbido, caratterizzata da lunghissime fasi di remissione e riacutizzazione (CRISI BLASTICHE). La genesi più comune è una traslocazione cromosomica che porta a BCR-Abl (abelson). Abl è una tirosina cinasi citoplasmatica che nella proteina di fusione segnala in maniera costitutiva, si hanno così segnali proliferativi e antiapoptotici in eccesso. La mutazione cromosomica è visibile sul cariotipo perché produce il CROMOSOMA PHILADELPHIA. La leucemia mieloide cronica è stato il primo caso di successo della target therapy. Si cura con il GLEEVEC che inibisce l’attività catalitica di BCR-Abl causando una rarefazione delle crisi blastiche.

MATURAZIONE DELLE PIASTRINEIl megacariocita è adeso all’endotelio dei sinusoidi, emette propaggini che entrano il circolo e rilasciano frammenti che sono le piastrine definitive.

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REGOLAZIONE DELL’EMOPOIESIL’emopoiesi è regolata da fattori di crescita che stimolano la proliferazione e il differenziamento dei progenitori maturi. L’attività dei diversi tipi di fattori di crescita è stata studiata immergendo le cellule midollari di diversi tipi in un terreno semisolido. Sono cellule isolate che non si toccano e quando stimolate dal fattore di crescita appropriato danno colonie clonali.

INTERLEUCHINA 3è uno dei fattori più potenti, prodotto dai linfociti T, agisce sui progenitori precoci dei globuli rossi che danno origine ai globuli rossi definitivi in una dozzina di replicazioni successive (circa 5000 globuli rossi maturi). I progenitori sensibili all’interleuchina 3 sono BFU3 (burst forming unit eritheroid)

ERITROPOIETINA (EPO)Prodotta dal rene, agisce sui progenitori tardivi che con 6 divisioni danno origine a una piccola colonia di globuli rossi definitivi (circa 60 cellule). Le cellule che rispondono all’EPO sono CFUE (colony forming unit erithroid).In caso di necessità l’epo aumenta (es. in alta quota) facendo aumentare i globuli rossi (conseguenza: reticolocitosi e aumento dell’ematocrito).

Altri fattori di crescita stimolano la produzione di granulociti o macrofagiGM-CSF (fattore stimolante le colonie di granulociti e macrofagi) ci sono anche G-CSF che stimola solo granulociti e M-CSF che stimola solo macrofagi. Sono prodotti dai fibroblasti dello stroma midollare e dall’endotelio.

TRASDUZIONE DEL SEGNALE DEI FATTORI DI CRESCITA EMOPOIETICIL’unico fattore di crescita che agisce su un recetore tirosina cinasi è G-CSF, tutti gli altri sfruttano recettori di membrana sulle cellule bersaglio che non hanno di per sé attività enzimatica ma la loro coda citoplasmatica è associata a tirosina-cinasi citoplasmatiche che si chiamano JAK [pron. giac].Le JAK si attivano per transfosofrilazione, poi fosforilano la coda dei recettori. Le Tyr fosforilate sui recettori sono sito di ancoraggio per STAT che hanno dominio SH2. le STAT vengono a loro volta fosforilate dalle JAK. Tale fosforilazione porta al distacco delle STAT che dimerizzano con un meccanismo a incastro: ognuna ha un dominio SH2 e una Tyr fosforilata, nell’interazione di un monomero

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con l’altro ogni SH2 riconosce Tyr-P dell’altro monomero. In forma dimerica traslocano nel nucleo dove si comportano da fattori trascrizionali e regolano la trascrizione dei geni che modulano il differenziamento dei progenitori emopoietici.

L’emopoiesi è legata all’attivazione /repressione di fattori trascrizionali che regolano il differenziamento competendo tra di loro.Ad es. GATA1 deve essere sempre spento per produrre linee linfoidi e mieloidi mentre l’attività di GATA1 indirizza verso le linee megacarioblasto ed eritroide.PAX5 interviene nelle ultime fasi, precisamente nel passaggio dai progenitori immediati dei linfociti B ai linfociti B maturi. Nei topi knock out per PAX5 non solo c’è mancata produzione di linfociti B, ma i PRO-B possono diventare tutte le altre

cellule mature. Pax5 se attivo non solo promuove il differenziamento dei ProB in B ma reprime il differenziamento di qualunque altra possibile scelta.

L’EMOPOIESI COME PROCESSO PROBABILISTICOL’emopoiesi è un processo probabilistico perché i fattori di crescita che regolano il differenziamento non hanno attività istruttiva, cioè non impartiscono alle cellule l’ordine di diventare qualcosa e non qualcos’altro, ma hanno attività permissiva: la loro presenza regola la probabilità che eventi intrinsechi alla cellula accadano o no. Ad es.

- probabilità che le cellule staminali replicandosi diano staminali- probabilità che la staminale o il progenitore vadano in apoptosi- numero di divisioni necessarie per dare origine alla cellula matura- quanto il progenitore o la cellula matura possono vivere

la presenza del fattore permette che si verifichi una possibilità che in sua assenza non diventerebbe realtà.

I TESSUTI EMOPOIETICILa sede dell’emopoiesi varia nel feto, nel bambino e nell’adulto. Nell’embriogenesi avviene nel SACCO VITELLINO, durante la vita fetale l’organo emopoietico più importante è il fegato (seguito dalla milza) quando il bambino nasce diventa il midollo osseo.

IL MIDOLLO OSSEOCompartimento stromale:

- Adipociti, fibroblasti, macrofagi e cellule endoteliali dei sinusoidi- Collagene reticolare, fibronectina

Compartimento emopoietico:- Precursori delle cellule mature del sangue a diverso grado di maturazione

inoltre ci sono due tipi di midollo osseo:MIDOLLO ROSSO è attivo, sede perenne di produzione, ricco di progenitori dei globuli rossi, presente nelle ossa piatte e nelle vertebre.

MIDOLLO GIALLO addormentato, si può riattivare in caso di necessità, ha stroma adiposo è presente nelle diafisi delle ossa lunghe.

Megacarioblsto grosso al centro, in bianco degli adipociti, ovunque si vedono cordoni emopoietici, alcuni globuli rossi sparsi.

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26-27 aprile 2007 (Comoglio)

I TESSUTI LINFATICI- SISTEMA IMMUNITARIO

il termine fagociti comprende macrofagi e granulociti, i granulociti mangiano cose più piccole.I monociti possono differenziarsi, migrare del sangue e arrivare agli organi. Quando vanno a finire nella cute si infiltrano tra le cellule piatte dell’epidermide, si appiattiscono e prendono il nome di cellule di Langerhans. Sono cellule DENDRITICHE stellate e si trovano nei tessuti connettivi e soprattutto nei linfonodi. Nel fegato si trovano negli angoli tra i lobuli e si chiamano cellule di KUPFER.Nel sistema nervoso centrale ci sono cellule con funzione di fagociti che si chiamano cellule della MICROGLIA. Anche gli osteoclasti sono fagociti mononucleati specializzati, servono a mantenere il livello di Ca costante, sia l’ipocalcemia che l’ipercalcemia hanno conseguenze gravi. L’osso non ha solo funzione strutturale ma è anche la banca del calcio del nostro organismo.Le prime cellule che si oppongono all’infezione sono le cellule dendritiche cooperano con i linfociti e inglobano i microbi per endocitosi.Il fagocita è una cellula differenziata e dopo aver degradato il batterio libera le proteine di superficie, migra nella linfa e si porta nel seno marginale del linfonodo. Nella corticale del linfonodo il fagocita viene a contatto con i linfociti T, riespone i pezzi di batterio che diventano antigeni, cioè molecole capaci di indurre la risposta immunitaria specifica. A tal fine usano proteine costimolatorie (antigeni di istocompatibilità). I fagociti vengono ora chiamati APC (antigen presenting cells) e attivano i linfociti che passano attraverso l’ilo dal linfonodo al sangue e vanno in periferia, fermandosi per chemoattrazione nel punto della lesione.I linfociti riconoscono il self e il non self e distruggono quest’ultimo. I linfociti che riconoscono l’antigene proliferano (SELEZIONE CLONALE).La risposta immunitaria adattativa è duratura, quando rientrano batteri uguali rispondono più in fretta perché si sono formate le cellule della memoria e la duplicazione non parte più da una cellula ma da qualche centinaio.

SELEZIONE CLONALEVale sia per i linfociti T che per i B. quando sono vergini hanno subito un processo di differenziazione dividendosi nel midollo osseo e diventando diversi uno dall’altro. In questo modo si generano milioni di cellule diverse tra loro. Da un precursore si origina una popolazione eterogenea che si distingue per una proteina transmembrana chiamata RECETTORE. La produzione di queste cellule avviene già durante la vita intrauterina.Il differenziamento è un processo casuale. L’antigene si attacca al linfocita che esprime il recettore complementare (in realtà si attacca anche agli altri, ma poi si stacca subito perché il grado di affinità è basso). Il recettore è connesso a un sistema di trasduzione del segnale che attiva la proliferazione generando una popolazione di cellule uguali a se stessa

(clone).In realtà la divisione di linfociti attivati in parte è asimmetrica perché si formano non solo cellule identiche alla cellula progenitrice, ma anche le CELLULE DELLA MEMORIA che si possono assimilare a delle staminali perché sono in grado di generare cellule effettrici quando entrano nuovamente in contatto con l’antigene.La risposta immunitaria secondaria è più rapida perché l’antigene stimola qualche centinaio di cellule anziché una sola.Sulla superficie del fagocita viene esposto un peptide estraneo in associazione con un recettore chiamato MHC. Il recettore riconosce il peptide estraneo e lo presenta a un recettore analogo del linfocita T.A questo complesso primario concorrono altri sistemi recettore-ligando fra le due cellule, non c’è solo l’interazione peptide estraneo-recettore.Dobbiamo capire da dove proviene il recettore per le proteine estranee; deve essere codificato da un gene ma possiamo rispondere a un numero di antigeni maggiore di quello dei nostri geni. Come è possibile?

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Il recettore del linfocita T TCR (T-cell receptor) è una proteina a singolo passo formata da una catena alfa e una catena beta con l’estremità N terminale dal lato esterno e il C terminale dal lato citoplasmatico.Il processo di formazione del recettore avviene casualmente per ricombinazione somatica indipendentemente dall’antigene. Quando l’antigene penetra nell’organismo non induce il recettore ma lo seleziona.Il linfocita T riconosce non solo l’antigene ma l’antigene legato al recettore MHC, per questo motivo non funzionano i trapianti: i linfociti riconoscono il recettore MHC di un organo estraneo come se presentasse un antigene.

3 maggio 2007

l’ambiente può esercitare una selezione favorendo l’eliminazione degli individui peggiori. L’immunità adattativa si chiama così perché apparentemente l’individuo si adatta all’ambiente, in realtà è un processo selettivo. Le cellule T sono responsabili dell’immunità cellulare o ritardata. Quando l’organismo viene a contatto con l’ambiente i linfociti T vengono selezionati, si moltiplicano e al grido di “banzai” si lanciano sull’aggressore. Come fanno i linfociti T a

distruggere le cellule estranee riconosciute? Il linfocita T citotossico usa il DEATH KISS, riconosce la cellula bersaglio perché ha la proteina del virus sulla superficie della cellula. Molte malattie ritenute autoimmuni (i linfociti T fanno anticorpi contro il self) frequenti

soprattutto nella tiroide a cominciare da certe forme di reumatismo sono dovute al fatto che ci sono cellule T che attivano certi organi. Potrebbe però darsi che la risposta sia normale diretta contro le cellule latenti che lasciano solo dei geni attvati, la cellua produce proteine estranee riconosciute dai linfociti.I linfociti T citotossici vengono a contatto con la cellula bersaglio attraverso il complesso recettore-ligando, poi contengono dei granuli al loro interno con degli enzimi SERINA PROTEASI.Il linfocita ha delle gap junction e così anche le cellula besaglio. Possono venire assemblate a disassemblate, processo guidato dal recettore e dall’antigene nelle zone della membrana in cui sono localizzate le cellule vengono a contatto ma le membrane non si fondono, le proteine delle gap (perforine) si assemblano e formano un canale. Vengono trasferiti all’interno enzimi proteolitici che attivano la cascata delle caspasi. Ora il linfocita T si stacca ma lascia il canale aperto. In questo modo i gradienti che caratterizzano le cellule vive vengono annullati e la cellula muore.Esiste un secondo sistema più sofisticato per uccidere i bersagli counter intuitive (non intuitivo). Sulla superficie della cellula ci sono dei recettori Fas che non solo non servono a un tubo, peggio, quando vengono riconosciuti da una proteina ligando la cellula si suicida.La cellulaT citotossica si avvicina alla cellula bersaglio con Fas-L, stimola Fas che genera un segnale di morta intracellulare (DEATH SIGNAL) che attiva la cascata delle caspasi.

RISPOSTA UMORALE

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Nel corso dell’evoluzione è arrivata prima l’immunità aspecifica poi l’adattativa T e infine la rispostaumorale. L’immunità umorale è basata su molecole circolanti dette anticorpi, la loro attività era nota prima della struttura. Questi umori sono stati scoperti nel sangue delle persone immunizzate. Molecole che appertengono a classi fra loro simili ma non identiche. Gli anticorpi sono una struttura tetramerica composta di 2 catene H (heavy 50 kDa) e 2 catene L (light 25 kDa) a metà della catena pesante c’è una sequenza particolarmente flessibile. Nella parte N terminale esiste una porzione detta BINDING SITE. Noi abbiamo nel nostro sangue migliaia di anticorpi differenti nel sito di legame (regione variabile). Il legame tra anticorpo e antigene avviene grazie alla complementarietà delle superfici. Ogni anticorpo deve avere un gene che lo codifica, ma gli anticorpi circolanti sono tantissimi, forse più di un milione. Come fa un linfocita a produrre un milione di anticorpi diversi se nel DNA ci sono 30.000 geni? Attraverso la RICOMBINAZIONE SOMATICA. Tutte le cellule contengono un pezzo di DNA con i geni per le immunoglobuline sotto forma di esoni e introni. Nella parte 3’ c’è una sequenza fissa che codifica per la parte costante. All’estremità opposta ci sono tanti tratti di DNA esonico separati da introni che codificano sequenze random. Noi le sequenze le ereditiamo perciò c’è una pressione selettiva. Nel corso della sviluppo dei linfociti B dagli indifferenziati midollari si riarriangia il pezzo di sequenza: si forma un loop e poi un enzima rimuove il loop e si genera una sequenza che prima non c’era. Questo fenomeno non è influenzato dall’antigene. Si forma una sola cellula: le cellule vicine sono diverse perché il processo è casuale. Si ha la modificazione del patrimonio genetico, infatti questi riarrangiamenti avvengono nel DNA. A seguito del riavvolgimento l’immunoglobulina viene posta sulla superficie della cellula con funzionamento di recettore.

4 maggio 2007 esperimento di Salvatore Luria (premio nobel per la medicina). In un tubo pieno di batteri aggiunge pennicillina, i batteri muoiono, ma dopo alcuni giorni si riforma una colonia (perché alcuni batteri erano sopravvissuti). Se si aggiunge pennicillina a questa seconda colonia non succede nulla, i batteri sopravvivono. La pennicillina non induce la resistenza ma seleziona i batteri che hanno la resistenza.Il processo di ricombinazione somatica delle immunoglobuline avviene sia per la catena pesante che per quella leggera grazie a due geni diversi su cromosomi diversi. Il patrimonio del linfoblasto è germinale, cioè è stato ereditato dai genitori, poi avviene la ricombinazione somatica in base al patrimonio di partenza. Questo gene è presente in tutte le cellule ma è attivato solo nei linfoblasti.Anche le idee (ad es la paura dei serpenti) potrebbero essere ereditate e frutto di selezione. Le stesse regole che selezionano gli antigeni e gli anticorpi si applicano alla risposta agli stimoli come togliere la mano dal fuoco e forse a concetti più complessi come tenere un comizio. La RICOMBINASI enzima tipico dei linfociti che permette la ricombinazione somatica potrebbe esserci anche nei neuroni ma non è stato dimostrato.L’antigene non stimola il linfocita, ma diffonde, quando si scontra con un recettore per cui ha alta affinità (complementerietà delle superfici) vi rimane legato.Le molecole di antigene hanno una parte chiamata CARRIER che è la struttura di sostegno e una parte chiamata DETERMINANTE che è il punto della molecola veramente antigenico e quasi sempre idrofobica; deve essere lungo minimo 5 aminoacidi ed avere residui idrofobici.

Le immunoglobuline si dividono in diverse classi: a seconda che la catena pesante sia μ,δ,γ,α o ε si hanno IgM, IgD, IgG, IgA e IgE il tipo di catena è scelto per ricombinazione somatica. Ciascuna classe ha una funzione caratteristica:

• IgM attivano il complemento e formano buchi nell’antigene• IgA sono secretorie• IgG sono responsabili dell’opsonizzazione• IgE causano reazioni allergiche• IgD non si sa a cosa servono.

IgMLe M sono le prime che compaiono nella risposta e caratterizzano la risposta primaria. La risposta secondaria invece produce IgG quindi se sono presenti molti anticorpi per un determinato antigene è possibile stabilire con analisi di laboratorio di che classe sono le immunoglobuline e di conseguenza se l’infezione è in corso o se si tratta di un’immunità acquisita.Le IgM hanno molti siti di legame per l’antigene in quanto hanno struttura pentamerica stabilizzata da ponti disolfuro tra catene pesanti mi e catene J. Le IgM distruggono gli antigeni attivando il complemento.Il complemento è stato scoperto grazie a questo esperimento: siero proveniente da un coniglio immune per un certo batterio in presenza di batteri di quel tipo li lisa. Lo stesso siero se preventivamente riscaldato non

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è in grado di generare risposte contro i batteri. Se però il siero scaldato è mescolato a siero di un altro coniglio non immune per quei batteri essi vengono ugualmente distrutti. Per ottenere la lisi dei batteri servono pertanto due cose: gli anticorpi e qualcosa presente nel siero e sensibile alla temperatura che è stato chiamato COMPLEMENTO. In realtà il complemento altro non è che una serie di proteine attivate a cascata che in seguito sono state scoperte e classificate.IgM lega la membrana del batterio e catalizza l’assemblaggio dei fattori del complemento, tra questi c’è C9, una perforina che forma un canale idrofilico che fa entrare acqua nel batterio, annulla i gradienti e ne provoca la morte.

IgGLe IgM sono tipiche della risposta primaria, se l’infezione non è eliminata nei primi giorni vengono sostituite dalle IgG. In questo caso il complesso di geni riarrangiati è messo all’estremità 5’ della catena gamma. Le IgG anch’esse fissano il complemento ma meno efficientemente delle IgM, in compenso provocano l’OPSONIZZAZIONE. Quando ancora non si conoscevano gli anticorpi si era scoperto che aggiungendo siero ai macrofagi presi dal sangue l’efficienza di distruzione dei batteri aumentava anche di mille volte. Ciò è stato imputato alla presenza nel siero di un fattore chiamato opsonina.In realtà sulla superficie del macrofago ci sono dei recettori per le IgG, gli anticorpi si legano al batterio e subiscono una modificazione conformazionale, espongono la coda FC. Il macrofago ingloba il batterio ricoperto da IgG in un processo detto COATING e il batterio viene fagocitato. Non è detto che gli anticorpi presenti sulla superficie del batterio siano tutti uguali, il batterio produce diverse proteine pertanto anche le IgG saranno diverse, la coda degli anticorpi però è sempre uguale perciò tutti sono riconosciuti dal macrofago.

IgASono state scoperte per ultime ma sono molto importanti per difendere l’organismo. Vengono prodotte dai linfociti ma trasportate sulla superficie delle mucose. Si organizzano in dimeri uniti dalle catene J e dal PEZZO SECRETORIO. Il pezzo secretorio è un carrier per la TRANSCITOSI. Le IgA prodotte dai linfociti diffondono nel tessuto connettivo delle ghiandole e vengono legate da un particolare recettore sulla parete ghiandolare selettivo per le IgA che probabilmente riconosce il pezzo secretorio. Si forma un complesso che genera endocitosi mediata da recettore, normalmente le vescicole rivestite di clatrina dovrebbero fondersi con i lisosomi, ma in questo caso vengono mandate dall’altro lato della cellula dove vengono rilasciate nel lume del tubulo ghiandolare. I bambini che non producono un pezzo del sistema immunitario A non sopravvivono perché questo sistema non è attivo solo durante le infezioni ma costitutivamente.Una parte di IgA rimane legata al lume della ghiandola, tutte le mucose sono verniciate di IgA.

IgEL’allergia non è una malattia ma una risposta immunitaria che dà effetti collaterali poco piacevoli. Le IgE sono anch’esse prodotte dai linfociti, per ragioni non chiare questa classe è diretta verso antigeni grossi come ad es le scorie dell’acaro dermatofagoide (che contengono cheratina), il polline delle graminacee (parietaria officinalis). L’allergia alle erbe si chiama febbre da fieno, quella all’acaro asma.IgE vanno in circolo, incontrano i granulociti basofili con granuli ricchi di istamina (derivato di un aminoacido) che è un ligando per un recettore del sistema nervoso, ma soprattutto per gli endoteli dove funge da fattore permeabilizzante. Ci sono recettori sui basofili che riconoscono la porzione costante solo delle IgE, quando IgE lega l’antigene è riconosciuto dal recettore dei basofili e si ha la clasterizzazione dei recettori che induce la degranulazione. Si ha rilascio di istamina che aumenta la permeabilità dei capillari e ciò causa il gonfiore al naso.

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ANAFILASSI: la reazione sfugge al proprio controllo e ingenera una risposta nell’organismo che è nociva e può essere modeata (mild) nel caso dell’allergia comune, media nel caso dell’asma (le cellule muscolari dei bronchi sono sensibili all’istamina e si contraggono) oppure può risultare esiziale. La regione di contatto è chiamata SINAPSI.

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EPITELI GHIANDOLARI

Hanno funzioni secretorie.Si distinguono ghiandole ESOCRINE dove il secreto viene raccolto in una serie di tubi (DOTTI ESCRETORI) che lo portano all’esterno o nelle cavità interne e ghiandole ENDOCRINE che trasferiscono il secreto (ormoni) in circolo, agiscono a distanza. Le ghiandole solitamente si presentano come ammassi cellulari negli strati profondi del tessuto connettivo.

GHIANDOLE ESOCRINESi dividono in mucose e sierose.Le MUCOSE sono quelle in cui il secreto è ricco di proteoglicani. Tali ghiandole hanno un Golgi abbondante e si colorano poco con le colorazioni istologiche normali.Le SIEROSE producono un secreto proteico con attività enzimatica. Hanno un reticolo endoplasmatico granulare sviluppato e sono molto ben colorabili.Ci sono poi le GHIANDOLE MISTE composte da alcune cellule a secrezione sierosa e altre a secrezione mucosa.Le ghiandole possono essere anche classificate morfologicamente in UNICELLULARI e PLURICELLULARI.L’unico esempio di ghiandola unicellulare è la caliciforme mucipara

a fianco le ghiandole sono inframmezzate agli epiteli di rivestimento, soprattutto dell’intestino (monostratificato orlato). In questa immagine sono evidenziate con una colorazione specifica, in rosso si vedono i glicosamminoglicani.In basso si ha un epitelio respiratorio (cilindrico pseudostratificato ciliato) la colorazione è istologica classica, le ghiandole sono pallide.

Il SECRETO MUCIPARO va a verniciare le superfici apicali delle cellule epiteliali adiacenti con funzione lubrificante e protettiva.Nel caso dell’epitelio respiratorio serve a trattenere le particelle di pulviscolo atmosferico eliminate poi con il movimento delle ciglia.In basso le cellule bianche in mezzo alle epiteliali scure sono caliciformi mucipare.

a destra le cellule caliciformi sono colorate in blu.

GHIANDOLE PLURICELLULARILa classificazione si fonda su due criteri:

- presenza di un unico dotto escretore (SEMPLICE) o sistema ramificato complesso di più dotti escretori (COMPOSTA)

- forma della porzione secernente (ADENOMERO)

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• se ha forma allungata a tubo si parla di ghiandole TUBULARI• se il tubo allungato è ritorto a gomitolo si hanno le ghiandole TUBULO-GLOMERULARI• se è parzialmente ramificata ma semplice ghiandola TUBULARE RAMIFICATA SEMPLICE• se ha forma a sacchetto, fiasco di vino, acino si chiama ghiandola ACINOSA può essere semplice o composta• ghiandola con parte a tubo e parte a sacchetto si chiama TUBULO-ACINOSA

La tubulare semplice si ha ad esempio nelle ghiandole sudoripare, la tubulare semplice glomerulare nelle ghiandole gastriche, l’acinosa semplice ramificata nelle ghiandole sebacee dove il dotto escretore è il fusto del follicolo pilifero.Le ghiandole più frequenti e grosse sono le acinose composte: tanti acini tributari di un sistemadi raccolta organizzato gerarchicamente in cui i dotti che ricevono il secreto sono molto piccoli e tendono a confluire in dotti di calibro maggiore fino al dotto principale che riversa il secreto a destinazione. Es ghiandole salivari maggiori (parotide, sottolinguare, sottomandibolare) e pancreas.

GHIANDOLE SALIVARI MAGGIORIOgnuna ha secrezione diversa:

- PAROTIDE: secrezione sierosa, produce enzimi che nel cavo orale iniziano il processo digestivo- SOTTOLINGUALE: secrezione mucosa- SOTTOMANDIBOLARE: secrezione mista

Hanno diversa colorabilità: nelle sierose gli adenomeri sono scuri, nelle mucose sono chiari.

Il sistema escretore delle ghiandole composte è gerarchizzato: dotti molto piccoli ricevono il secreto dagli adenomeri e lo convogliano in dotti più grandi. Struttura comune a tutte le acinose composte (salivarie e pancreas)

1) il primo sistema di dotti, sottili, epitelio piatto, in contatto con la porzione secernente è costituito da DOTTI INTERCALARI

2) epitelio cubico monostratificato DOTTI STRIATI3) DOTTI INTRALOBULARI decorrono dentro il LOBULO (suddivisione della ghiandola prodotta da tralci di

connettivo che si approfondano internamente dalla capsula periferica.) tali dotti sono tappezzati da epitelio cubico monostratificato

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4) DOTTI INTERLOBULARI presenti in corrispondenza di sepimenti connettivali derivanti dalla capsula, epitelio cilindrico

5) DOTTO PRINCIPALE

PAROTIDEIn basso acini tondi, lamina basale in blu,a fianco acini scuri, in alto si vede un dotto interlobulare, la parte bianca è costituita da artefatti

SOTTOLINGUALE (mucosa)A destra, adenomeri pallidi; un dotto interlobulare ad U è stato tagliato in due circonferenze dal piano della sezione.

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10 maggio 2007

nelle ghiandole miste ci possono essere alcuni acini tutti a secrezione mucosa e altri a secrezione sierosa oppure ci posson essere adenomeri formati in parte da cellule sierose e in parte da mucose. Le cellule sierose tendono a incappucciare perifericamente gli acini misti in strutture che prendono il nome di SEMILUNE DEL GIANNUZZI (indicate con la lettera S nell’immagine a fianco).Nella figura in basso quello che sembra un dotto in realtà è un acino. Per distinguerli bisogna ricordarsi che negli acini le cellule sono polarizzate (localizzazione basale dei nuclei) mentre nei dotti no.

PANCREASÈ la più grossa ghiadola acinosa composta, ha il compito di secernere enzimi digestivi. Ad alto ingrandimento è difficilmente distinguibile dalla parotide. A piccolo ingrandimento il criterio per discernerle è che nel pancreas ci sono addensamenti più chiari assenti nella parotide costituiti da zone endocrine (isole di LANGERHANS), producono ormoni pancreatici.L’unica caratteristica del pancreas è la presenza a livello degli acini di cellule leggermente più pallide in posizione interna che si chiamano CELLULE CENTRO-ACINARI e rappresentano la porzione intra-acinare dei dotti interlobulari.

GHIANDOLA MAMMARIAÈ una ghiandola esocrina il cui sviluppo morfogenetico si svolge nel corso della vita puberale e adulta. Inizialmente nelle bambine la struttura ghiandolare è rudimentale ed è costituita da un abbozzo di arborizzazioni con un tronco principale e poche ramificazioni. Alla pubertà va incontro a un processo di BRANCHING MORPHOGENESIS attivato da ormoni sessuali, nuovi rami si biforcano e si espandono nel tessuto adiposo in maniera analoga a quanto avviene nell’angiogenesi. Si creano dotti che terminano a fondo cieco e che durante la gravidanza si espandono in strutture sacculari acinose che si chiamano alveoli. A livello alveolare le cellule assumono funzioni secretorie e producono il latte. Con l’allattamento i lobuli si dilatano e quindi si ingrandiscono. HGF interviene in maniera

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critica nel processo di ranching morphogenesis mentre EGF (epidermal grow factor) interviene nella formazione dell’alveolo.Esiste un sistema intrinseco di controllo negativo costituito da un loop autocrino di TGFbeta. Le cellule duttali producono TGFbeta e espongono i recettori complementari, questo neutralizza l’azione di HGF e EGF. In colture organotipiche (cellule coltivate in sistemi tridimensionali) sia sperimentalmente sia matematicamente si è visto che TGFbeta tende a formare un gradiente concentrato nella parte centrale del tubulo (diafisi) perciò la tubulogenesi avviene solo nelle zone esterne e le ramificazioni tendono a svilupparsi alle estremità. Al termine dell’allttamento la struttura va incontro a involuzione per tornare alle condizioni originali (albero rudimentale) in cui non ci sono più gli alveoli. Avviene attraverso un processo di apoptosi bifasico: la prima fase è reversibile ed è sotto il controllo di p53 e la seconda fase, irreversibile, comporta la morte per anoikis come conseguenza di un aumento dell’attività di metalloproteasi a livello stromale (distruggono la matrice sotto alle cellule).

Dal punto di vista istologico la mammella contiene abbondante tessuto adiposo ed è divisa in lobi, ogni lobo ha un dotto escretore (DOTTO LATTIFERO) che sbocca in modo indipendente a livello del capezzolo. Il lobo è una ghiandola tubulo-acinosa composta. Nell’ambito di ciascun lobo ci sono i LOBULI che sono un sistema arborescente potenziato durante la pubertà. I lobuli sono separati da tessuto connettivo denso.La tappezzeria è un doppio strato: uno luminale di cellule cubiche e uno più esterno a contatto con il connettivo costituito da cellule mioepiteliali. Le cellule mioepiteliali sono elementi di derivazione epiteliale ma hanno caratteristiche fenotipiche di tipo muscolare e quindi hanno capacità contrattile. Il loro compito è di restringere il lume del dotto alveolare e quindi facilitare l’uscita del latte.OSSITOCINA la sua produzione è stimolata dalla suzione, prodotta dalla parte anteriore dell’ipofisi (neuroipofisi).La produzione di latte è stimolata dalla PROLATTINA prodotta dalla parte anteriore dell’ipofisi (adenoipofisi). Le cellule mioepiteliali tubulari derivano da un progenitore bipotente. GATA3 indirizza i progenitori verso le cellule luminari.L’epitelio si appiatisce sotto la pressione del latte e si ha quasi completa obliterazione dei tralci di connettivo

Gravidanza allattamento

bambina di 4 mesi

ragazza all’inizio della pubertà

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ESOCITOSI E TRAFFICO VESCICOLARESecrezione è una vecchia terminologia per l’esocitosi: indica la dismissione all’esterno di molecole solubili che originano nel citosol, vengono modificate nel Golgi e poi portate all’esterno tramite vescicole.Si ha la gemmazione da un compartimento donatore e poi l’ancoraggio a un compartimento accettore. Il processo di gemmazione della vescicola prevede l’assemblaggio di proteine all’esterno della vascicola in formazione facilitando la curvatura della membrana del compartimento donatore. Tali proteine prendono complessivamente il nome di PROTEINE DEL MANTELLO e appartengono a tre classi: COPI, COPII e CLATRINA.copI controlla il traffico tra i vari compartimenti del golgi, copII dal reticolo al golgi e la clatrina dalla membrana plasmatica (endocitosi).La formazione della vescicola di clatrina avviene per mezzo di proteine di collegamento: la molecola solubile è catturata da un recettore la coda del quale è riconosciuta dall’adattina che lega la clatrina. Si forma una vescicola con strozzamento, la rottura del cordone ombelicale avviene con spesa di energia grazie alla dinamina, una GTPasi. La vecicola è libera nel citoplasma, per potersi fondere con il compartimento accettore deve liberarsi dalla clatrina.

L’assemblaggio e il disassemblaggio delle proteine del mantello avviene grazie a GTPasi monomeriche. Due regolano l’assemblaggio e sono SAR per copII e ARF per la clatrina (NB: non è la arf di MdM2!!)La piccola GTPasi è resente in forma inattiva nel citoplasma, a livello del compartimento donatore ci sono delle GEF che attivano Sar e le permettono di esporre una coda lipidica che permette l’interazione con la membrana del compartimento donatore. Sar diventa una proteina di membrana e richiama le proteine el mantello. Quando la vescicola

ammantata si stacca l’attività GTPasica di Sar ne permette l’auto-inattivazione e la vescicola si denuda. Quando la vescicola si libera deve arrivare al giusto compartimento accettore, il riconoscimento deve essere reciproco ed è mediato da SNARE. Ci sono 2 tipi di SNARE: V-SNARE che sono presenti sulla vescicola e T-SNARE sul bersaglio. Il riconoscimento permette l’immobilizzazione della vescicola nel compartimento accettore e la fusione delle due membrane lipidiche.Questo sistema regola, tra l’altro, la secrezione di neurotrasmettitori a livello delle sinapsi: SINAPTOBREVINA (V-SNARE) e due T-SNARE della membrana assonale SNAP25 (estrinseca) e SINTAXINA (transmembrana).Il riconoscimento tra sinaptobrevina e snap-sintaxina permette la fusione e il rilascio di neurotrasmettitori.Dopo che la vescicola si è fusa tra V-SNARE e T-SNARE il riconoscimento diventa in cis e le due molecole vengono staccate grazie all’ATPasi NSF.Il riconoscimento tra V e T-SNARE è facilitato da RAB che si trova in forma inattiva nel citoplasma. GEF attiva Rab facendole esporre una coda lipidica, Rab si inserisce sulla vescicola in prossimità di V-SNARE, quando la vescicola arriva al compartimento accettore, Rab attivata intragisce con EFFETTORI della membrana bersaglio, questa interazione dà il tempo a V e T-SNARE di riconoscersi e in più libera la T-SNAREdalle proteine inibitrici che normalmente le sono legate per evitare riconoscimenti inappropriati.

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APPARATO DIGERENTE

In tutto l’apparato digerente dall’esofago al retto la struttura a tutto spessore della parete è organizzata così:- lume: epitelio di rivestimento che può o no avere secrezione ghiandolare- LAMINA PROPRIA (tessuto connettivo particolarmente denso) insieme all’epitelio forma la MUCOSA- Banderella di muscolatura liscia molto sottile che si chiama MUSCULARIS MUCOSAE separa la mucosa

dalla sottomucosa.- Strato di muscolatura liscia più interno circolare- Strato di muscolatura liscia più esterno longitudinale- Strato di sierosa, un foglietto di mesotelio che avvolge la struttura.

nell’ambio della parete ci sono strutture nervose che ricevono stimoli dal sistema nervoso autonomo (fibre del sistema parasimpatico che liberano acetilcolina e fibre del sistema simpatico che liberano adrenalina). L’effetto del simpatico e del parasimpatico è antagonista, il parasimpatico (nervo vago) ha attività stimolatoria mentre il simpatico inibitoria.C’è una struttura interna in profondità nella sottomucosa che prende il nome di PLESSO DI MEISSNER, un altro plesso tra i due strati è il PLESSO

MIENTERICO DI AUERBACH. Il compito dei due plessi è di stimolare la peristalsi.Ci sono poi delle caratteristiche che distinguono i vari tratti dell’apparato digerente:

- il tipo di epitelio che è pavimentoso pluristratificato nell’esofago, ghiandolare nello stomaco, rivestito di villi nell’intestino tenue.

- Una caratteristica specifica del duodeno è il fatto che nella sottomucosa sono presenti ghiandole tubulo-acinose semplici che si chiamano GHIANDOLE DEL BRUNNER

- Il digiuno ha struttura anonima ma ha i villi più belli

- L’ileo si riconosce perché a livello della lamina propria ci sono dei grossi aggregati linfoidi che si chiamano PLACCHE DEL PEYER

- Il colon e il crasso hanno epitelio ghiandolare di ghiandole tubulari semplici.

ESOFAGONel terzo superiore vi è muscolatura che controlla l’atto volontario della deglutizione mentre nel terzo medio e inferiore c’è muscolatura liscia.Criteri per capire che è esofago: epitelio spesso ma senza strato corneo, presenza nella sottomucosa di ghiandole mucose pallide perifericamente alla muscolatura.

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11 maggio 2007 STOMACOLo stomaco è costituito da un epitelio ghiandolare (ghiandole ramificate semplici). Le cellule delle ghiandole gastriche sono diverse a seconda della posizione: quelle superficiali in contatto con il lume rivestono la FOSSETTA GASTRICA e sono cellule mucose, in posizione intermedia ci sono delle cellule PARIETALI OSSINTICHE che producono acido cloridrico, hanno aspetto pallido con nuclei ben evidenti. La porzione più interna della ghiandola è formata da cellule più scure dette CELLULE PRINCIPALI che producono pepsinogeno che una volta liberato nel lume dello stomaco grazie al pH acido si converte in pepsina. La liberazione di HCl è simile al processo che avviene negli osteoclasti. la secrezione di acido cloridrico è stimolata da GASTRINA, prodotta dalle cellule neuro-endocrine della mucosa gastrica, inoltre è favorita da ACETILCOLINA liberato dalle terminazioni vagali del sistema parasimpatico. L’azione degli ormoni è potenziata dall’istamina, prodotta da cellule CROMAFFINI della lamina propria. Eccesso di HCl tende a danneggiare la mucosa gastrica favorendo l’ULCERA.E’ possibile curare l’ulcera grazie o ad antistaminici H2, sostanze che bloccano recettori H2 dell’istamina (es Zantac) o con inibitori della pompa protonica che espelle protoni (Nepral). Un tempo si credeva che l’ulcera fosse dovuta a eccessiva secrezione di HCl, ma un fattore patogenetico molto importante è ‘infezione da helicobapter pilori che tende ad indebolire le giunzioni aderenti rendendo più fragile la funzione di barriera delle cellule epiteliali.

DUODENOLa mucosa è sollevata in villi, epitelio cilindrico monostratificato orlato. I villi hanno un asse centrale di lamina propria, nella sottomucosa ci sono ghiandole mucose tubulo-acinose semplici, le GHIANDOLE DEL BRUNNER. Il dotto escretore penetra nella muscularis mucosae e attraversa la lamina propria giungendo alle cripte. Le ghiandole producono un secreto alcalino che neutralizza l’acidità del secreto gastrico (CHIMO).Per ottimizzare la superficie di assorbimento la parete ha un triplice sistema di amplificazione: pliche, villi, microvilli.Le cellule della tappezzeria villica sono di diverso tipo:

- enterociti (presentano microvilli)- cellule caliciformi mucipare- cellule neuroendocrine- cellule di paneth (nelle cripte) hanno funzione

difensiva, producono lisozima che degrada la parete batterica e producono DEFENSINE che provocano fori nella parete batterica rompendo l’equilibrio osmotico, inoltre producono TNFalfa che appartiene alla famiglia di FAS-L e provoca apoptosi nella cellula bersaglio

DIGESTIONEGli enzimi pancreatici che demoliscono le proteine sono la tripsina e la chimotripsina, prodotti dal pancreas in forma inattiva. Il tripsinogeno è attivato a tripsina da un enzima prodotto dalle cellule intestinali, l’ENTEROCHINASI. La tripsina converte poi il chimotripsinogeno in chimotripsina. Tali enzimi demoliscono le proteine fino a di o tripeptidi che saranno scissi dalle PEPTIDASI prodotte dalle cellule intestinali.Il singolo aminoacido entra poi direttamente nell’enterocita attraverso un simporto ATP dipendente. Gli zuccheri vengono scissi da enzimi glicolitici quali l’AMILASI SALIVARE e l’AMILASI PANCREATICA che degradano i carboidrati in di o trisaccaridi ulteriormente scomposti in monosaccaridi da SACCARIDASI delle cellule intestinali.I monosaccaridi entrano nella cellula con simporto Na. Una saccaridasi è la LATTASI che scompone il lattosio in galattosio e glucosio permettendone l’assorbimento. Nei bambini ci può essere un deficit di lattasi, provoca coliche intestinali. L’intolleranza al latte si esaurisce con l’età perché la presenza di lattosio stimola la sintesi di lattasi.L’enzima che provvede alla degradazione dei lipidi è la LIPASI PANCREATICA che scinde i trigliceridi in monogliceridi e acidi grassi. L’attività della lipasi è potenziata nei Sali biliari prodotti dal fegato e immersi nella bile che hanno proprietà emulsionanti.

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Acidi grassi e monogliceridi vengono inseriti in strutture idrofobiche chiamate micelle grazie alle proprietà emulsionanti dei Sali biliari. Le micelle sono assorbite dalla cellule intestinale che riforma i trigliceridi e li complessa con proteine a formare i CHILOMICRONI rilasciati dalla cellula intestinale nel circolo linfatico.La liberazione degli enzimi pancreatici e di bicarbonato che insieme al prodotto delle ghiandole di brunner alza il pH, sono sotto il controllo delle cellule neuroendocrine del duodeno. Alcune producono l’ormone SECRETINA ed altre l’ormone COLECISTOCHININA. La liberazione di secretina da parte delle cellule neuro-endocrine è stimolata dal pH acido (il chimo passa dallo stomaco al duodeno). La secretina agisce nel pancreas stimolandolo a produrre enzimi e bicarbonato. La colecistochinina è stimolata dai lipidi e agisce a livello della cistifellea favorendone la contrazione e l’espulsione nel duodeno della bile con i Sali biliari.

ILEOHa villi corti e tozzi, sono presenti nella mucosa e nella sottomucosa grossi aggregati linfoidi che a olte interrompono la muscularis mucosae (placche del Peyer)

COLONEpielio ghiandolare, ghiandole tubulari semplici sono presenti sia cellule assorbenti che richiamano acqua e quindi concentrano il contenuto intestinale, sia cellule mucose che liberano il muco che serve a lubrificare la mucosa.Anche nel colon ci sono aggregati linfatici anche se meno che nell’ileo, non hanno un nome caratteristico (LA nell’immagine in basso)

FEGATOÈ la ghindola esocrina più grossa dell’organismo. Al fegato arrivano i prodotti della digestione attraverso la vena porta, è la sede di produzione del glicogeno, produce l’albumina e i fattori della coagulazione, produce la bile che immagazzina poi nella cistifellea e ha funzione detossificante, cioè è in grado attraverso il reticolo endoplasmatico liscio di modificare composti tossici rendendoli innocui.Nel duodeno arriva il dotto pancreatico e il coledoco che collega la cistifllea al duodeno, il coledoco e il dotto pancreatico a una certa altezza convergono in un dotto comune. La bile arriva alla cistifellea dal fegato attraverso il dotto biliare.Le cellule parenchimali del fegato si chiamano epatociti e uno accanto all’altro formano muraglie separate tra loro dai sinusoidi. Due piastre di epatociti una accanto all’altra formano dei canalicoli che non hanno parete propria: sono i CANALICOLI BILIARI in cui viene riversata la bile.

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Il fegato è l’unico organo che riceve nei vasi afferenti non solo sangue arterioso ma anche sangue venoso. Questo sistema si organizza nel fegato in strutture separate da tralci di connettivo che sono chiamati LOBULI (in rosso nella figura). Agli angoli dei lobuli sono presenti gli spazi portali che contengono una diramazione della vena porta, una delle arterie epatiche e il duttulo biliare (canale in cui sboccano i canalicoli biliari). Al centro di ogni lobulo è presente una vena centro-lobulare che confluirà nella vena cava inferiore e rappresenta il sistema afferente. Le lamine degli epatociti convergono tutte a raggera verso la vena centrolobulare. Nell’ambito del lobulo c’è un flusso centripeto di sangue arterioso e venoso e un flusso centrifugo di bile verso gli spazi portali.Oltre al lobulo epatico ci sono altre due unità funzionali: la prima è il LOBULO PORTALE, un triangolo i cui vertici sono formti dalle vene centrolobulari e al centro c’è il duttulo biliare, comprende tutti gli epatociti tributari di un unico duttulo biliare. La seconda è l’ACINO EPATICO (in verde nella figura) a forma di rombo formato da due vene centrolobulari agli estremi e da due spazi portali agli altri due estremi. È una struttura che contiene un gradente di ossigenzaione: il tessuto sarà particolarmente ossigento al centro e man mano che ci si sposta verso le estremità lo è meno. Gli epatociti più ossigenati sono i più coinvolti nei processi metabolici di sintesi mentre quelli più vicini alla vena centrale hanno maggiore azione detossificante.Il fegato è parenchimale, ricco di sinusoidi retti da una trama reticolare di collagene III.La vena è molto dilatata, bassa pressione e alta capacità, modesta componente connettivale e muscolare alla periferia. L’arteria epatica è più piccola con abbondante tonca connettivale e mucolare, il duttulo biliare è immerso nel connettivo dello spazio, dimetro simile all’arteria ma non ha tonaca connettivale e muscolare e ha epitelio cubico.

LINGUAEpitelio pavimentoso pluristratificato cheratinizzato. Poggia su lamina propria connettivale, la maggior parte è occupata da muscolatura striata in cui sono immerse delle ghiandole. La muscolatura è sepimentata da tralci di connettivo, l’epitelio di superficie è sollevato in strutture caratteristiche della lingua: le PAPILLE. Le più frequenti presenti ovunque sono papille FILIFORMI, nei due terzi anteriori, ai margini ci sono papille più grosse dette FUNGIFORMI e a formare una struttura (SOLCO A V) che separa i due terzi anteriori dal terzo posteriore ci sono grossissime papille che si chiamano CIRCUMVALLATE.

FL. Papille filiformi estensioni cellulari molto cheratinizzate non contengono calici gustativi. FG. Papilla fungiforme rivestita da epitelio pluristratificato cheratinizzato con asse centrle di connettivo. Ci sono strutture più chiare che sono i CALICI GUSTATIVI.C. Papilla circumvallata due solchi caratteristici.MG. Ghiandola mucosaSG. Ghiandole sierose disperse nella muscolatura.

Nell’immagine a destra: papille circumvallate ricche di calici gustativi, alla base del solco si aprono i dotti di

alcune ghiandole sieromucose presenti solo nella lamina propria sotto le papille circumvallate chiamate ghiandole di VON EBNER.I calici gustativi sono formati da cellule sensoriali in contatto con cellule nervose afferenti che portano al sistema nervoso centrale i sensi del gusto. I recettori sono accoppiati a proteine G trimeriche che attivano la trasduzione classica che porta all’apertura dei canali del calcio. In risposta all’arrivo di ioni calcio la cellula libera per esocitosi neurotrasmettitori che attivano le terminazioni nervose afferenti.

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APPARATO RESPIRATORIO

E’ formato da: laringe, trachea, bronchi, bronchi lobari (tre per polmone destro e due per polmone sinistro) per ramificazioni successive si produce una struttura arboriforme fino ai bronchioli terminali che si continuano nei bronchioli respiratori che giungono negli spazi alveolari.La trachea e i bronchi fino ai bronchioli terminali hanno semplice funzione di conduzione dell’aria, la funzione respiratoria vera e propria inizia nel bronchiolo respiratorio. Lo spazio aereo di cui è tributario il bronchiolo respiratorio è detto lobulo e i gruppi alveolari formano i cosiddetti acini.

TRACHEADal lume si trovano: epitelio respiratorio cilindrico pseudostratificato ciliato, poggia su un connettivo detto lamina propria, la muscularis mucosae a livello respiratoio è più sottile e debole che a livello del digerente, nella sottomucosa sono presenti ghiandole a secrezione sierosa e prevalentemente mucosa.La parete esterna della trachea è fatta da anelli cartilaginei incompleti perché nella porzione posteriore è presente una piccola banda di muscolatura striata detta MUSCOLO TRACHEALE che raccorda gli estremi degli anelli tracheali. Il compito degli anelli è di evitare l’implosione della trachea quando creiamo una pressione negativa nell’inspirazione, mentre il muscolo tracheale aumenta la pressione intertoracica durante la tosse.Questa organizzazione complessiva tende a modificarsi man mano che ci si sposta verso le sezioni distali in cui si ha riduzione dell’altezza dell’epitelio cilindrico, riduzione della quantità di cellule ciliate presenti nell’epitelio e riduzione della quantità di cellule caliciformi mucipare. Le ghiandole sottomucose tendono a diradarsi, gli anelli cartilaginei diventano placche isolate che cessano di essere presenti a livello del bronchiolo terminale e al di sotto della trachea la muscolatura liscia tende a farsi più cospicua.

BRONCOLe caratteristiche istologiche che distinguono il bronco dalla trachea è l’assenza di anelli cartilaginei e la comparsa di placche, aumento della muscolatura liscia tra sottomucosa e cartilagine e minore presenza di ghiandole sottomucose; l’epitelio è sempre respiratorio.

nell’immagine a fianco si nota l’epitelio respiratorio, al di sotto la lamina propria, la muscularis, alcune ghiandole, la cartilagine (immagine in basso a sinistra).

BRONCHIOLOLa caratteristica più evidente è l’abbondante muscolatura liscia alla periferia, non ci sono ghiandole sottomucose, l’epitelio è cubico ancora ciliato, ci sono poche cellule caliciformi mucipare. Il lume è frastagliato a causa dell’attività della muscolatura. (immagine a destra).

BRONCHIOLO TERMINALENon ci sono più cellule caliciformi mucipare, le cellule sono cubiche e

raramente ciliate, ci sono addensamenti di muscolatura liscia sotto la sottomucosa e non ci sono più placche cartilaginee.Il bronchiolo terminale continua nel BRONCHIOLO RESPIRATORIO, simile al terminale, ma ogni tanto la continuità dell’epitelio è interrotta da cellule piatte di tipo alveolare. Sono inoltre presenti le cellule di CLARA difficili da distinguere con la colorazione istologica classica, producono surfactante.Il bronchiolo respiratorio continua nel DOTTO ALVEOLARE caratterizzato da epitelio monostratificato in stretto contatto con capillari a formare acini separati da interstizi connettivale. Gli alveoli sono ricchi di elastina per permettere la distensione elastica.

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12 maggio 2007

GHIANDOLE ENDOCRINE

Le ghiandole endocrine producono ormoni e li liberano nel circolo sangigno. Molte ghiandole endocrine sono sotto il controllo dell’ADENOIPOFISI che produce una serie di ormoni peptidici che stimolano altre ghiandole endocrine a produrre i loro ormoni specifici. L’adenoipofisi è controllata da un sistema a monte: le cellule neuro-secernenti dell’ipotalamo che producono fattori di rilascio e di inibizione per l’adenoipofisi.Nell’ipofisi esiste un’altra porzione (quella posteriore) chiamata NEUROIPOFISI a cui arrivano assoni dei cellule centrali presenti nel nucleo sopraottico e paraventricolari. Gli ormoni rilasciati sono l’OSSITOCINA che stimola la contrazione delle cellule mioepiteliali della mammella e l’ADH (ormone antidiuretico) che limita la quantità di volume urinario attraverso lo stimolo al riassorbimento di acqua a livello dei tubuli renali.Gli ormoni prodotti dall’adenoipofisi sono prodotti da due tipi di CELLULE: BASOFILE e ACIDOFILE. Le acidofile producono ormoni che agiscono direttamente sui tessuti. Prodotti: GH (ormone della crescita) che stimola la proliferazione dellacartilagine delle metafisi e PROLATTINA. Le cellule basofile sono impegnate nella produzione di ormoni che agiscono su ghiandole endocrine periferiche come l’ACTH che agisce sulla corticale della surrenale e il TSH che agisce sulla tiroide stimolandola produrre ormoni tiroidei.FSH e LH agiscono sulle gonadi sia maschili che femminili stimolando la maturazione delle cellule germinali e la produzione di ormoni sessuali (androgeni nell’uomo ed estrogeni e progesterone nella donna).La regolazione è a feedback positivo, ad esempio nella corteccia del surrene si liberano ormoni e quando raggiungono una certa soglia nel sangue agiscono sull’ipotalamo e sull’ipofisi riducendo l’ACTH.FSH e LH esercitano anch’essi un feedback negativo, ma nella donna anche positivo di autostimolamento.

I recettori di ormoni diversi sono diversi. Il recettore per l’insulina è una tirosina cinasi, altri recettori sono accoppiati a tirosina cinasi non recettoriali ma citoplasmatiche mentre prolattina e GH sono associati a JAK.I recettori per ACTH, TSH, LH, paratormone, adrenalina e glucagone sono proteine G trimeriche. Gli ormoni sono di tipo proteico pertanto i recettori sono tutti di membrana.Recettori nucleari sono invece quelli per la vitamina D, gli ormoni tiroidei e steroidei (ormoni sessuali e ormoni della corteccia del surrene, questi ultimi sono chiamati anche cortico-steroidei). Gli ormoni steroidei hanno natura lipidica quindi attraversano la membrana plasmatica e raggiungono il nucleo, lo stesso capita per la vitamina D e gli ormoni tiroidei.

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I recettori nucleari hanno un dominio di transattivazione che è capace di legarsi a promotori o ad altre sequenze di DNA, pertanto possono fungere da fattori trascrizionali.In assenza di ligando ormonale, il dominio di legame è mascherato dall’associazione con proteine inibitorie; quando arriva l’ormone il recettore subisce una modificazione conformazionale, abbandona gli inibitori, lega il ligando e si associa con proteine coattivatorie. A questo punto svolge il lavoro di transativazzione sul DNA.

Ci sono poi ghiandole endocrine non controllate da ipotalamo ed ipofisi:• EPIFISI produce la MELATONINA che controlla il ritmo circadiano• MIDOLLARE DEL SURRENE produce catecolamine (ADRENALINA e NORADRENALINA)• PARATIROIDI producono PARATORMONE• Altri tessuti:

o CELLULE C PARAFOLLICOLARI della tiroide che producono CALCITONINAo ISOLE DI LANGERHANSo Cellule ENTEROENDOCRINE

GHIANDOLA SURRENALESono due piccole ghiandole che incappucciano il rene. Ogni ghiandola si divide in una zona esterna detta CORTECCIA o CORTICALE e una zona interna molto vascolarizzata detta MIDOLLARE. È rivestita da una capsula di tessuto connettivo denso regolare.Nella corteccia del surrene si distinguono tre zone: la prima più esterna è la ZONA GLOMERULOSA, poi c’è l’ampia ZONA FASCICOLATA e infine una zona profonda a ridosso della midollare che è detta ZONA RETICOLARE.

in blu si nota la capsula di rivestimento, internamente la zona più chiara è la midollare. Si vede la divisione della corticale in tre zone: le cellule tondeggianti a gomitolo sono della glomerulare, la zona con cellule impilate è la fascicolare e quella più scura la reticolare.Le tre divere zone della corticale producono ormoni diversi.La GLOMEROLOSA produce MINERALCORTICOIDI, il principale è l’ALDOSTERONE. Questa zona è l’unica della corticale svincolata dal controllo ipofisario. Il compito dei mineralcorticoidi è di regolare positivamente la VOLEMIA (volume del sangue): in caso di emorragia o di brusco calo della pressione (vasodilatazione periferica generalizzata) viene stimolata la produzione di aldosterone che tenta di correggere l’ipovolemia. Lo fa stimolando il rene (i tubuli distali collettori) o facendo riassorbire il sodio dalla preurina

che osmoticamente richiama acqua nel connettivo e la fa passare nel sangue.Il rene è formato da nefroni in cui arriva un capillare (glomerulo). La struttura di raccolta del nefrone è costituita da tubuli: nella parte vicino al glomerulo ci sono i tubuli convoluti prossimali, poi c’è l’ansa di Henle, i tubuli contorti distali e infine i dotti collettori che arrivano al calice del rene e da qui all’uretere che sbocca nella vescica. In tutti questi passaggi la preurina viene filtrata e modificata.Le zone fascicolata e la reticolare sono sotto il controllo dell’adenoipofisi.La FASCICOLATA produce i CORTICOSTEROIDI (CORTISOLO), la RETICOLARE produce una piccola quantità di ORMONI SESSUALI (ANDROGENI che nella donna vengono convertiti ad estrogni a livello del tessuto adiposo).La produzioni di glicocorticoidi e di androgeni è stimolata da ACTH ipofisario. I glicocorticoidi sono ORMONI CONTRO-INSULARI: in modo simile al glucagone antagonizzano l’attività dell’insulina facendo aumentare la glicemia. Operano attraverso due vie: stimolazione della glicogenolisi e stimolazione a livello muscolare del catabolismo proteico con liberazione di aminoacidi che diventano substrato per la gluconeogenesi.MORBO DI PUSHING causato da eccessiva attività della fascicolata e della reticolare dovuta ad un adenoma ipofisario (tumore benigno) con ipertrofia delle cellule che producono ACTH, eccessiva increzione di questo ormone e iperstimolazione della fascicolata e della reticolare oppure dovuto ad adenoma surrenalico. Si ha eccessiva produzione di corticosteroidi e androgeni con conseguenze: intolleranza glicidica (stato di prediabete) debolezza e ipertrofia delle masse muscolari, nelle donne chiari segni di virilizzazione (irsutismo). Se il pushing è periferico l’ACTH è basso per feedback negativo, se invece è un adenoma ipofisario sarà alto.La MIDOLLARE del surrene non dipende dall’ipofisi e produce CATECOLAMINE (ADRENALINA E NORADRENALINA) che intervengono nelle reazioni di “difesa o fuga” aumentando la frequenza cardiaca e provocando la vasodilatazione a livello muscolare per ossigenare il muscolo e permettere un’attività contrattile efficace. La vasodilatazione muscolare si accompagna a vasocostrizione periferica. Esiste un tumore maligno della midollare del

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surrene, il FEOCROMOCITOMA che ha per conseguenza l’iperproduzione di catecolamine e si esprime clinicamente con gravi crisi ipertensive.Il controllo della produzione di aldosterone è ad opera del sistema RENINA-ANGIOTENSINA. Nella zona di tubulo in prossimità del glomerulo ci sono cellule dette IUXTA GLOMERULARI che sono dei barocettori (recettori di pressione) nel tubulo distale c’è una macula densa dove sono presenti chemorecettori, cioè recettori osmotici. Quando c’è perdita di sangue o abbassamento della pressione, meno sangue arriva al glomerulo e meno filtrato è prodotto. La produzione del flusso è recepta dai barocettori, se c’è meno sangue nella preurina c’è meno sodio, tale riduzione è captata dai chemorecettori della macula densa. Questo doppio sistema che monitora la pressione e la concentrazione di Na quando attivata da ipotensione induce le cellule iuxta-glomerulari a produrre la renina.La renina serve ad attivare il precursore ANGIOTENSINOGENO prodotto dal fegato ad ANGIOTENSINA1 che viene ulteriormente attivato nell’endotelio polmonare ad ANGIOTENSINA2 dall’enzima ACE (enzima convertente l’angiotensina).L’angiotensina2 ha due attività:

• Stimola la glomerulare a produrre aldosterone che richiama sodio e quindi acqua• Ha azione diretta di aumento della resistenze periferiche stimolando la contrazione delle cellule muscolari

liscie attorno alle arteriole.

Glomerulare: cellule tondeggianti addensate a formare glomeruliFascicolata colonne parallele longitudinali, cellule pallide, grossi nuclei distanziatiReticolare più scura citosol più colorabile distribuzione irregolare a formare reticoli.Midollare ci sono delle vene.

ISOLE DI LANGERHANSLe cellule possono essere alfa e beta. Le beta sono la maggioranza e producono INSULINA le alfa sono di meno e producono GLUCAGONE.Il compito dell’insulina è ridurre la glicemia stimolando la captazione periferica di glucoso e il suo utilizzo nella glicolisi anaerobia, stimola la glicogenosintesi e controlla negativamente la gluconeogenesi. Il glucagone ha attività opposta.DIABETE eccesso di glucoso nel sangue (iperglicemia cronica) si manifesta clinicamente all’inizio con poliuria, alla lunga produce danno d’organo a livello vascolare e renale. Insufficienza renale, danni retinici per ipervascolarizzazione. Esistono due tipi di diabete: DIABETE GIOVANILE DI TIPO I, malattia autoimmune in cui vengono prodotti anticorpi per cellule beta del pancreas. Probabilmente deriva da un’infezione virale in cui gli antigeni mimano i recettori di superficie delle cellule beta (mimetismo

molecolare). È un diabete insulino-dipendente, si cura con terapiaa sostitutiva (iniezione di insulina).DIABETE ADULTO O DI TIPOII tipico degli obesi, un eccesso di massa adiposa fa sì che i recettori dei tessuti periferici non siano più responsivi. È un diabete non insulino dipendente, si corregge con terapie che stimolano l’uso di glucoso. Nei casi più gravi si può arrivare anche a una terapia insulinica (l’eccesso di insulina stimola i recettori).INSULINOMI tumori delle isole beta di langerhans causa crisi ipoglicemiche.

TIROIDELe ghiandole endocrine si dividono in CORDONALI il cui esempio tipico è la ghiandola surrenale e FOLLICOLARI il cui esempio tipico è la tiroide.La tiroide è composta da strutture tondeggianti con epiteli cubici e ha una capsula connettivale alla periferia. Tralci di connettivo sono inviati all’interno a separare il parenchima, i follicoli sono separati tra loro da un interstizio in cui si trovano le CELLULE PARAFOLLICOLARI C che producono CALCITONINA. Il lume dei follicoli è colmato da una sostanza amorfa rosa chiamata COLLOIDE che rappresenta una forma di accumulo dei precursori degli ormoni tiroidei.Gli ormoni tiroidei maturi sono due: T3 o TRIIODOTIRONINA e T4 o TETRAIODOTIRONINA o TIROXINA. Il più attivo è T3, ma la tiroide produce soprattutto T4 che viene deiodinato a T3 a livello periferico.Entrambi sono piccoli ormoni derivati dalla tirosina, provengono dalla frammentazione della grossa proteina precursore TIREOGLOBULINA che è la proteina strutturale della colloide.

SINTESI DI ORMONI TIROIDEI

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Avviene attraverso un traffico bidirezionale da una parte all’altra della cellula follicolare che si chiama TIREOCITA. In corrispondenza del polo basale lo ioduro del sangue viene captato da una pompa ATP dipendente. Lo iodio viene espulso dall’altra parte della cellula dove l’enzima TIREOPEROSSIDASI prodotto dal tireocita ossida lo ioduro a iodio. Il tireocita è anche impegnato nella produzione della tireoglobulina che viene poi liberata nel lume. Ora lo iodio si porta sui residui di tirosina e organifica la tireoglobulina. In caso di necessità la tireoglobulina viene endocitata, passa nei lisosomi e qui viene spezzettata fino alla produzione di ormoni tiroidei maturi che attraverso il polo basale della cellula vengono dismessi in circolo.Gli ormoni tiroidei hanno una funzione genericamente anabolica: lipolitica, di stimolazione della sintesi di proteine e aumento della frequenza cardiaca.Esistono condizioni di iper e di ipotiroidismo.IPERTIROIDISMO, MORBO DI BASEDOW. Si esprime con irritabilità, nervosismo, aumento della frequenza cardiaca, sudorazione, intolleranza al calore, magrezza, esoftalmo (occhi ingranditi dovuti ad accumulo di connettivo retroorbitario). La causa può essere autoimmune: produzione di anticorpi agonisti per i recettori TSH delle cellule tiroidee.IPOTIROIDISMO MALATTIA DI MASHIMOTO autoimmune. Gli anticorpi non hanno funzione agonista ma antagonista, impedisono il legame di TSH ai recettori. Conseguenze: senso di stanchezza, letargia, aumento di colesterolo, ingrassamento, debilitazione egenerale.Vi possono essere casi di produzione ciclica di anticorpi agonisti e antagonisti con alternanza dei due morbi.Altra causa di ipotiroidismo è la carenza endemica di iodio, era tipica di alcune vallate montane, provoca il cosiddetto CRETINISMO, durante l’embriogenesi la carenza di iodio produce deficit neurologici. Da quando si è iniziato ad aggiungere iodio al sale da cucina e ai tubi degli acquedotti il cretinismo si è azzerato.Nel caso di ipotiroidismo autoimmune la riduzione dei livelli di ormoni tiroidei in circolo provoca aumentata produzione di TSH, il TSH agiscer sulla tiroide esercitando non solo stimolazione di ormoni tiroidei, ma anche un effetto trofico con conseguente GOZZO (ingrossamento della tiroide).

l’aspetto della tiroide varia a seconda dell’attività funzionale. Quando è quiesciente (immagine a sinsitra) i follicoli sono dilatati, pieni di colloide e l’epitelio è appiattito. Quando al ghiandola è in attività (immagine a destra) il

lume è più piccolo e i tireociti che assorbono colloide sono più alti, l’epitelio è cubico.

15 maggio 2007

VASI SANGUIGNILe vene hanno diametro maggiore delle marterie ma hanno parete più sottile.La struttura complessiva generica della parete dei vasi è a tre strati, dall’interno:

• Tonaca intima, costituita da endotelio, lamina basale e connettivo sub-endoteliale• Tonaca media che possiede una struttura di muscolatura liscia con quantità più o meno abbonante di fibre

collagene e elastiche• Tonaca avventizia costituita da uno strato di tessuto connettivo denso.

Le arterie si distinguono in:• ARTERIE ELASTICHE sono di grossa distribuzione e ricevono più o meno direttamente il sangue dal cuore

(aorta, succlavia, anonima, carotide comune)• ARTERIE MUSCOLARI sono di distribuzione periferica (iliache, femorali, coronarie)• ARTERIOLE

La caratteristica delle arterie elastiche è una tonaca media con una quantità muscolare minoritaria e abbondanti fibre elastiche in quato deve reggere l’espansione causata dalla pressione saguigna della sistole e garantire la propulsione col ritorno elastico.

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Esiste un sistema di nutrimento dei vasi stessi, sono i VASA VASORUM piccoli vasi che decorrono nell’avventizia con funzione di nutrimento, talvolta si approfondano anche nella tonaca media.Nelle arterie muscolari la tonaca mediaè ricca di muscolatura liscia ma in più ci sono la LAMINA ELASTICA INTERNA, una struttura connettivale ricca di elastina posta tra la media e la intima e la LAMINA ELASTICA ESTERNA, analoga struttura presente tra la media e l’avventizia.Nelle arterie muscolari di grosso e medio calibro sotto la tonaca intima ci sono cellule MIO-INTIMALI simili alle mioepiteliali della mammella, sono contrattili e collaborano alla regolazione del calibro.Una malattia molto frequente dei vasi è l’ATEROSCLEROSI (una delle espressioni dell’ARTERIOSCLEROSI). È una malattia favorita dall’ipertensione e dall’ipercolesterolemia, l’ipertensione produce un danno meccanico cornico alle cellule endoteliali mentre il colesterolo facilita l’accumulo di lipidi in zone endoteliali dove i macrofagi tendono a infarcirsi. È un processo auto-rigenerativo: i macrofagi richiamano altri monociti che incorporano lipidi formando così la PLACCA ATEROMATOSA composta da cellule endoteliali danneggiate, macrofagi e cellule mioitimali cariche di lipidi. La presenza della placca sotto l’endotelio favorisce la sua distruzione e quindi le zone in cui sono presenti le placche sono zone in cui si possono creare trombi. Il trombo inspessisce ulteriormente la parete vascolare fino talvolta ad occludere il lume. Questo causa INFARTO cioè necrosi del tessuto, secondaria a ipossia in cui vengono richiamate cellule dell’infiammazione (infatti letteralmente infarto significa infarcimento). L’occlusione delle coronarie provoca infarto del miocardio, l’occlusione della carotide comune provoca ictus e l’occlusione di vasi più piccoli del cervello dovuta a pezzi di coagulo (frustoli trombolici) causa attacchi ischemici transitori (TIA) con brevi perdite di memoria e disorientamento. Si usa terapia anti aggregante (aspirina).

ARTERIOLEDiametro molto piccolo, parete spessa con ingente componente muscolare, non c’è avventizia.La tonaca muscolare è fondamentale nella regolazione del diametro, regola le resistenze periferiche. La contrattilità è sotto il controllo del sistema nervoso simpatico e regolata da liberazione di catecolamine a seconda dei distretti stimolano contrazione o dilatazione. Le arteriole sono l’ultima espressione del sistema arterioso prima del letto capillare che inizia con le METARTERIOLE (struttura analoga alle arteriole ma tonoca muscolare discontinua) che sono tributarie del letto capillare. I capillari hanno piccola parete di cellule endoteliali e una corona discontinua di cellule muscolari lisce tendenzialmente molto rare. I capillari confluiscono nelle venule e poi nelle vene.SHUNT (ANASTOMOSI) aterovenoso: struttura fisiologica presente nel microcircolo, salta il passaggio capillare per garantire una distribuzione progressiva della pressione.

CAPILLARIRievestiti da cellule endoteliali sottili e da un esile tessuto connettivale di supporto. I capillari hanno una parete che può essere continua o discontinua; a seconda degli organi si dividono in:

• CONTINUI le cellule endoteliali sono un contatto una con l’altra e la lamina basale è intatta.• FENESTRATI hanno pori che passano attraverso la cellula endoteliale senza comprometterne la struttura, la

membrana basale è continua.• DISCONTINUI hanno una parete vascolare e membrana basale interrotte. Sono i SINUSOIDI (fegato milza e

midollo osseo)

VENULE E VENEHanno una parete più sottile, la tonaca muscolare è più piccola, i vasi sono dilatati con lume molto ampio, il sangue fluisce passivamente. Per vincere la forza di gravità soprattutto negli arti inferiori sono presenti sistemi valvolari che impediscono il ristagno del sangue venoso. A volte cedono e il sangue fa fatica a risalire, ristagna e si formano le VARICI (vene molto dilatate per ristagno del sangue venoso dovuto alla mancata attività delle valvole).

FUNZIONI DELLE CELLULE ENDOTELIALILe cellule endoteliali hanno l’enzima LIPOPROTEIN LIPASI che libera i lipidi dalle apoproteine permettendone l’accumulo nel tessuto adiposo.Intervengono nell’emostasi primaria perché contengono il fattore di Von Willebrand.Sono in grado di controllare la contrazione o dilatazione del vaso grazie a NOA livello polmonare posseggono un enzima in grado di convertire l’angiotensina1 in angiotensina2.Una classe di farmaci anti ipertensivi sono gli ACE INIBITORI che bloccano la produzione di angiotensina2. la riduzione della produzione di angiotensina2 impedisce che aumentino le resistenze periferiche e riduce la liberazione di aldosterone. Le cellule endoteliali producono anche molecole ad attività proinfiammatoria che richiamano cellule dell’infiammazione. Possono regolare il processo angiogenetico liberando fattori in modo autocrino. La liberazione di NO è legata al sistema nervoso parasimpatico, si ha liberazione di acetilcolina che attiva NOsintasi che converte l’arginina in NO nelle vellule endoteliali, NO diffonde nelle cellule muscolari lisce rilasciandole.

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I TESSUTI LINFATICI

I linfonodi sono strutture a fagiolo disseminate lungo l’albero linfatico. La struttura del linfonodo presenta una depressione centrale chiamata ILO. Nell’ilo arrivano i vasi arteriosi afferenti e partono i vasi venosi. I linfociti raggiungono i linfonodi attraverso il circolo sanguigno, escono dai vasi e si portano al parenchima del linfonodo. Il passaggio avviene grazie a strutture carattristiche, le VENULE A ENDOTELIO ALTO (hanno parete più spessa) attraverso il sistema delle SELECTINE. I linfociti esprimono L-selectine che riconoscono determinanti glicidici dell’endotelio e l’endotelio produce E-selectine che riconoscono determinanti glicidici sui linfociti. La linfa arriva nel linfonodo attraverso vasi linfatici afferenti che penetrano dall’altro lato del linfonodo attraverso la capsula connettivale che lo riveste. Tutti questi drenano in una struttura che sta sotto la capsula e si chiama SENO SOTTO CAPSULARE. Il seno si continua internamente in strutture radiali ortogonali che si chiamano perifericamente SENI DELLA CORTICALE e man mano che si approfondano SENI DELLA MIDOLLARE. I seni della midollare sono tributari di un linfatico efferente unico che esce dall’ilo. Il parenchima del linfonodo è fatto di cellule

dell’immunità che arrivano attraverso il circolo linfatico. Ci possono essere macrofagi che non hanno ancora fagocitato l’antigene.Le diverse cellule dell’immunità sono localizzate in zone diverse. I linfociti B sono localizzati in aggregati tondeggianti detti FOLLICOLI LINFATICI presenti nella corticale.I linfociti T sono arricchiti in una zona intermedia tra la corticale e la midollare chiamata ZONA PARACORTICALE.Le plasmacellule sono concentrate nella midollare dove formano i CORDONI DELLA MIDOLLARE interposti tra i seni linfatici della midollare.

FOLLICOLI LINFATICI SECONDARISono costituiti da un CENTRO GERMINATIVO formato da lifnociti B non più vergini (il citoplasma è più grande quindi la zona appare più chiara).

TONSILLA PALATINA (immagine a destra)È costituita da aggregati di cellule linfatiche (i linfociti B sono aggregati i follicoli linfatici) tenute insieme da stroma connettivale. La tonsilla palatina insieme a quelle linguari, alle adenoidi (tonsille tubariche) forma l’ANELLO DI VALDEYER che costituisce un anello di prima difesa.In generale i tessuti linfatici sono fortemente cellulati costituiti da strutture molto scure in quanto hanno quasi solo nucleo con strutture tondeggianti più chiare costituite dai follicoli linfatici primari o secondari.

PLACCHE DEL PEYERPresenti nella sottomucosa dell’ileo sono cellule piccole e addensate, non si vedono follicoli linfatici. Fanno parte del cosiddetto MALT (tessuto linfatico associato alle mucose).

MILZADal punto di vista macroscopico è possibile distinguere due zone: la POLPA BIANCA e la POLPA ROSSA. La polpa bianca coincide con i follicoli linfatici, la polpa rossa è il tessuto più abbondante ed è estremamente vascolarizzata e

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tenuta insieme da connettivo reticolare di collageneIII con un sistema arterioso di capillari discontinui e un sottile parenchima fatto da macrofagi e cellule del sangue che sono passate dal circolo all’esterno.La struttura vascolare della milza che definisce la polpa rossa ha un’altra organizzazione: l’ARTERIA SPLENICA o LIENALE raggiunge la capsula connettivale della milza e da qui si dirama nelle arterie TRABECOLARI che decorrono all’interno. dalle arterie trabecolari, a novanta gradi originano arterie più piccole dette CENTRALI che si chiamano così perché decorrono al centro del follicolo linfatico. L’arteria centrale ha una guaina esterna di linfociti T (GUAINA LINFATICA); dall’arteria centrale dentro il follicolo originano ARTERIE RADIALI che si portano su altri vasi che circondano il follicolo linfatico che si chiamano SENI MARGINALI.L’arteria centrale continua ed esce dal follicolo e dà origine ad angolo retto ad altre arteriole nella polpa rossa che si chiamano ARTERIOLE PENICILLARI e terminano con un rivestimento esterno di macrofagi, per questo motivosono anche chiamati CAPILLARI RIVESTITI.Il sangue può trasferirsi direttamente nel seno venoso di raccolta passando nei seni venosi della polpa (CIRCOLAZIONE CHIUSA) oppure può esondare e portarsi nel parenchima questo perché talvolta i capillari rivestiti non sono direttamente collegati al seno venoso. Il sangue arriva nel parenchima e solo secondariamente riassobito nel seno venoso (CIRCOLAZIONE APERTA). Il passaggio del sangue nel parenchima permette ad es. l’emocateresi.I seni venosi arrivano alla VENA SPLENICA. La zona che conprende arteriole penicillari, capillari riverstiti, parenchima inondato di sange e i seni venosi è la POLPA ROSSA.

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TESSUTO NERVOSO

È un insieme di cellule le più importanti sono le cellule nervose o NEURONI.I neuroni hanno il compito di ricevere, integrare condurre e trasferire i segnali elettrici, impulsi nervosi che sono il sistema di comunicazione tra un neurone e l’altro.I neuroni motori raggiungono la muscolatura striata, i sensitivi percepiscono le sensazioni esterne. I neuroni sono l’esempio più importante di cellula eccitabile.I neuroni sono eccitabili perché possono cambiare la distribuzione delle cariche ioniche ai due lati della membrana plasmatica partendo da una condizione di riposo definita come POTENZIALE DI MEMBRANA A RIPOSO. Sia il potenziale di memrana a riposo sia le modificazioni acute di questo potenziale sono legati all’attività di canali ionici cioè pori idrofilici che permettono il passaggio selettivo e passivo di uno ione rispetto ad un altro (secondo gradiente). Il potenziale a riposo è in realtà una differenza di potenziale tra esterno e interno i cui c’è una maggiore concentrazione di cariche negative all’interno per un valore cornico di -70mV.Come viene generato e mantenuto?Ci sono gli ANIONI FISSI costituiti dalle molecole organiche che rappresentano una base fissa di cariche negative. All’interno della cellula c’è una concentrazione più alta rispetto all’esterno di ioni potassio mentre fuori c’è una quantità elevatissima di ioni sodio. In condizioni basali sulla membrana plasmatica del neurone ci sono canali del potassio LEAKY (semiaperti). Questo fa sì che ioni potassio seguendo il gradiente di concentrazione si portino all’esterno della cellula sottraendo cariche positive. Mano a mano che gli ioni si portano all’esterno la cellula all’interno si negativizza. Ad un certo punto gli ioni potassio vengono richiamati per gradiente elettrico. Quando il gradiente chimico è controbilanciato da quello elettrico si crea un equilibrio che definisce il potenziale di membrana a riposo.Il potenziale è mantenuto grazie all’attività continua della pompa sodio-potassio. I canali del sodio sono tendenzialmente chiusi ma ci può essere una piccola quantità di sodio che entra. Se il sodio entra tende a positivizzare l’interno riducendo il gradiente elettrico del potassio. In questo modo a lungo andare ioni sodio e potassio raggiungerebbero un equilibrio annullando il potenziale di membrana a riposo. La pompa Na/K a spese di ATP scambia 3 sodio con 2 potassio. Il fatto che la pompa scambi tre cariche positive all’esterno e due all’interno contribuisce solo IN PARTE al fatto che l’interno sia negativo. La pompa non genera il gradiente ma lo mantiene.Quando il neurone viene eccitato, acutamente in una zona limitata della membrana plasmatica si verifica un’inversione di polarità (l’interno si carica positivamente rispetto all’esterno) a causa dell’apertura massiccia dei canali del sodio. Quando si aprono il sodio che è molto concentrato all’esterno entra nella cellula positivizzandola. Questo prende il nome di POTENZIALE D’AZIONE o IMPULSO ELETTRICO e viene generato nel corpo del neurone dopo che il neurone ha ricevuto un segnale dal neurone vicino con cui è in contatto. La regione di contatto è chiamata SINAPSI. Il neurone afferente comanda l’altro a segnalare, il neurone efferente riceve il segnale. L’afferente libera nella sinapsi il neurotrasmettitore. I NEUROTRASMETTITORI ECCITATORI reagiscono a livello del corpo del neurone efferente con dei canali del sodio A PORTA CHIMICA (o ligando-dipendenti o recettori IONOTROPI) si aprono quando ricevono segnali chimici.Quando il neurotrasmettitore si lega ai canali il sodio entra e si verifica la depolarizzazione. Ora l’impulso deve essere propagato lungo tutto l’assone. Questo è un fenomeno AUTORIGENERATIVO dovuto all’apertura seriale dei canali del sodio A PORTA ELETTRICA o voltaggio dipendenti. In prossimità della zona depolarizzata ci sono canali del Na che risentono del cambiamento di voltaggio e si aprono. Dopo l’apertura di breve durata, i canali del sodio si richiudono ed entrano in uno stato di periodo refrattario, per un certo tempo non sono più apribili. L’esistenza del periodo refrattario premette la propagazione unidirezionale dell’impulso perché tutti i canali a monte non possono essere attivati da flusso retrogrado di cariche. La ripolarizzazione avviene grazie alla riapertura dei canali del potassio. Propagazione fino al bottone terminale dell’assone che prende contatto con la sinapsi con un altro neurone. Nel terminale assonico sono presenti canali del calcio a porta elettrica che risentono della depolarizzazione, si aprono, il calcio entra perché è più concentrato all’esterno e l’accumulo massiccio di calcio permette la fusione delle vescicole con neurotrasmettitori con la membrana presinaptica e la dismissione nello spazio sinaptico del neurotrasmettitore.

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16 maggio 2007la liberazione del neurotrasmettitore dal terminale presinaptico è un evento continuo: piccolossime quantità di NT chiamate QUANTI che non sono in grado di raggiungere i valori soglia per aprire i canali, in realtà producono esigui potenziali post-sinaptici detti POTENZIALI D’AZIONE IN MINIATURA. Il potenziale regolarizza la liberazione dei quanti facendoli liberare tutti insieme. Questo vale per i NT eccitatori come acetilcolina catecolamine (liberate dall’orto sinaptico) e glutammato (il principale NT a livello del sistema nervoso centrale).Esistono anche dei NT inibitori che agiscono con due meccanismi principali sui recettori ionotropi:1) aprono i canali del potassio2) aprono i canali del clorol’effetto è di begativizzare il potenziale intracellulare facendo sì che l’ambiente elettrico renda il neurone meno responsico ai NT eccitatori (si parte da una base più negativa). Il principale inibitore è il GABA (acido gamma ammino butirrico) il più importante a livello periferico è la GLICINA, vi sono poi sostanze che intervengono sui recettori come la STRICNINA che blocca i recettori perifierici per la glicina causando spasmi e contrazioni muscolari con convulsioni fino alla morte per paralisi respiratoria. VALIUM (in generale le BENZODIAZEPINE anche lexotan e tavor) agiscono a livello centrale potenziando l’azione del GABA.Il NT liberato nello spazio sinaptico dopo l’esocitosi tende ad essere ricaptato dal terminale presinaptico attraverso carrier sodio-dipendenti. Il PROZAC a livello centrale blocca la ricaptazione della serotonina, aumenta la concentrazione in situ del NT.Al neurone arriva una quantità immensa di sinapsi, imput enorme sia da sinapsi eccitatorie che inibitorie. Il neurone integra in maniera computazionale i potenziali post-sinaptici eccitatori e inibitori fornendo una risposta netta di tipo digitale. La sommazione di potenziali eccitatori sottratto agli inibitori dipende da una serie di parametri: la quantità di sinapsi (eccitatorie e inibitorie) i la distanza spaziale di ogni sinapsi dalla zona di integrazione del calcolo (solitamente alla base dell’assone). Ogni potenziale post-sinaptico generato tende ad esaurirsi in funzione della distanza. Accanto a questa sommazione spaziale c’è la sommazione temporale: se la scarica sinaptica è molto frequente e quindi sulla membrana post-sinaptica si producono treni di potenziale post-sinaptico, ogni potenziale successivo si somma alla coda del precedente creando l’effetto di una sommazione temporale. L’output finale del neurone è un effetto tutto/nulla che deve avere una sua magnitudo. Il neurone per propagare l’output trasforma la magnitudo in una frequenza.ADATTAMENTO.Il neurone ha la capacità di rispondere sempre meno a stimoli continui e a percepire e trasmettere stimoli acuti che si possono aggiungere allo stimolo cronico. Questo meccanismo è controllato da canali del potassio calcio-dipendenti che si aprono in risposta a scariche sinaptiche eccessivamente frequenti. Il potassio rallenta l’inversione di polarità e quindi la frequenza dell’output. I canali del calcio sono sollecitati da una scarica presinaptica frequente e aprono i canali del potassio calcio-dipendenti. L’adattamento è la ragione per cui non sentiamo la pressione degli abiti che portiamo addosso ma percepiamo qualcuno che ci sfiora.

Il sistema nervoso periferio è raggiunto da neuroni afferenti (dal centro verso la periferia) o neuroni motori i cui corpi si trovano nel SNC nel midollo spinale e il sistema nervoso autonomo (simpatico e parasimpatico) formato da strutture simmetriche ai lati della colonna vertebrale che si chiamano GANGLI e ricevono dal SNC fibre pregangliari mentre da essi originano fibre post-gangliari che raggiungono la periferia. Hanno moltissime funzioni: genericamente il parasimpatico favorisce la contrazione della muscolatura liscia (peristalsi) e rallenta la frequenza cardiaca mentre il

simpatico fa il contrario. Fibre afferenti che si portano dalla periferia al SNC che coincidono con i prolungamenti dei neuroni sensitivi. I neuroni sensitivi sono organizzati in gangli sensitivi che ricevono fibre dalla periferia e le continuano verso il SNC.I neuroni hanno un corpo cellulare con nucleo, organelli, reticolo endoplasmatico e Golgi, mitocondri sparpagliati nelle diramazioni, un lunghissimo prolungamento che spesso si sfiocca a un’estremità e si chiama ASSONE. Il corpo cellulare è ramificato in strutture arboriformi dette DENDRITI che servono ad aumentare la superficie di recezione del corpo in modo che possano arrivare molti assoni.L’istologia classica definisce i neuroni in base alla forma il più frequente descritto sopra è il NEURONE MULTIPOLARE, poi ce ne sono altri con un solo prolungamento assonico e una ramificazione dendritica che prendono il nome di NEURONI BIPOLARI e quelli PSEUDOUNIPOLARI nei quali il corpo emette un peducolo da cui originano sia l’assone sia il

dendrite.

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Le vescicole si fanno strada per tutto l’assone con guide molecolari costituite dai microtubuli: trasporto assonale è la capacità di trasportare vescicole con neurotrasmettitori fino alla membrana sinaptica. I nervi sono fasci di assoni ad es. gli assoni del nervo sciatico sono lunghi più di un metro e le vescicole dei NT devono camminare per tutta questa lunghezza.La sinapsi può prendere contatto1) con il corpo del neurone bersaglio SINAPSI ASSOSOMATICA2) con i dendriti SINAPSI ASSODENDRITICA3) con altri assoni SINAPSI ASSOASSONICAalcuni assoni sia centrali sia periferici hanno un rivestimento di MIELINA che deriva dal superavvolgimento a spirale della membrana plasmatica di cellule accessorie associate all’assone che sono nel SN periferico le CELLULE DI SCHWANN e nel SNC gli OLIGODENDROCITI. Nel periferico una singola cellula di Schwann avvolge un singolo assone formando il cosiddetto INTERNODO (tratto di assone avvolto dalla mielina). Le zone di assone scoperto non mielinizzate tra un internodo e l’altro si chiamano NODI DI RANVIER.Il superavvolgimento della membrana plasmatica in serie aumenta la resistenza (strutture isolanti). Questo riduce la dispersione delle cariche durante la trasmissione del potenziale d’azione e ciò velocizza la velocità di propagazione.CONDUZIONE SALTATORIA il potenziale d’azione che si sviluppa si propaga fino al primo nodo, gli internodi sono zone isolate in cui le cariche passano senza dissiparsi.Nel SNC gli oligodendrociti possono mielinizzare assoni diversi.

ASSONI AMIELINICI (in basso) sono avvolti da propaggini di una cellula di Schwann o oligodendrocita che li abbraccia una volta sola. La conduzione dell’impulso nervoso è più lenta.Esistono malattie demielinizzanti come la SCLEROSI MULTIPLA che sono caratterizzate da disturbi motori.SCLEROSI LATERALE AMIOTROFICA letale.Ogni assone è rivestito da una struttura connettivale detta ENDONEVRIO. Gli assoni tendono ad essere addesati nei fascicoli rivestiti da una guaina più esterna della PERINEVRIO, tanti fascicoli formano il nervo a sua volta rivestito dall’EPINEVRIO. Le cellule di supporto di tipo connettivo del SNC sono chiamate cellule della GLIA; di queste fanno parte gli oligodendrociti e altre cellule con struttura stellata che

connettono le altre cellule tra loro e sono dette ASTROCITI. Ci sono infine le CELLULE DELLA MICROGLIA che derivano dal sistema monocitico-macrofagico con funzione fagocitica.CELLULE EPENDIMALI formano l’ependima che tappezza i ventricoli verebrali e il canale spinale contenenti il liquor.GIUNZIONE NEURO-MUSCOLARE o PLACCA MOTRICE sono sinapsi che si verificano tra il terminale assonico di un neurone motore e una cellula muscolare striata del movimento volontario. Gli assoni dei neuroni normalmente hanno un terminale che si sfiocca e prende contatto con più cellule muscolari.

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MUSCOLO STRIATOAnche detto fibrocellula muscolare striata è un sincizio. In ciascuna cellula c’è l’organizzazione di actina e miosna strutturate nel sarcomero con la banda A di sovrapposizione, le bande I più sottili con solo actina la linea Z in cui l’actina prende contatto con altra acrina. L’impilamento regolare dei sarcomeri forma la miofibrilla che dà origine alla fibra muscolare striata. La struttura microscopica del sarcomero è amplificata dall’impilamento regolare delle bande.TROPOMIOSINA è una proteina che si intercala sui microfilamenti di actina impedendo l’interazione tra actina e miosina. Quando la TROPONINA lega calcio modifica la tropomiosina che libera l’actina permettendo l’interazione con la miosina e quindi la contrazione muscolare.

SARCOLEMMA è la membrana plasmatica della cellula muscolare striata, si invagina in tubuli detti tubuli trasversi che non sono strutture intercellulari. I tubuli si avvicinano fisicamente a un organello intracellulare chiamato RETICOLO SARCOPLASMATICO che funge da magazzino di ioni calcio.Dal terminale asonico in seguito ad apertura dei canali del calcio voltaggio-dipendenti si libera acetilcolina che agisce sui recettori ionotropi della membrana delle cellula muscolare chiamati RECETTORI NICOTINICI, sono canali che lasciano passare sodio potassio e calcio. Si tratta di eteropentameri con due subunità alfa, una beta una gamma e una delta. Se si apre un recettore ionotropo promiscuo lo ione che più degli altri fa la differenza è il sodio perché è molto più concentrato all’esterno che all’interno e molto più concentrato del potassio, perciò entra nella cellula non solo per gradiente chimico ma anche elettrico. Il calcio entra ma la sua concentrazione extracellulare è più bassa del sodio. Si ha un flusso di sodio nella fibra muscolare, a questo punto si ha depolarizzazione e si aprono i canali del sodio voltaggio-dipendenti, il potenziale si propaga per tutto il sarcolemma per apertura seriale dei canali del sodio e si porta sui tubuli a T. qui vengono attivati canali dela calcio voltaggio-dipendenti ed entra calcio. La perturbazione elettrica creata sul tubo T viene in modo non chiarito recepita dalla membrana del reticolo sarcoplasmatico e anche qui si aprono i canali del calcio. Gli ioni passano secondo gradiente dal reticolo al citosol attivando la troponina e stimolando la contrazione muscolare. L’acetilcolina che non si è legata ai recettori ionotropi è in parte ricaptata e in parte degradata da enzimi della camera sinaptica (ACETILCOLINESTERASI). A questo livello possono intervenire veleni come il CURARO che blocca i recettori per l’acetilcolina producendo paralisi flaccida; è usato normalmente in anestesia (chirurgia addominale) per permettere il rilasciamento della muscolatura addominale.MIASTENIA GRAVIS è una malattia autoimmune in cui vengono prodotti anticorpi bloccanti per i recettori nicotinici dell’acetilcolina. Conseguenza clinica è debolezza muscolare e senso di stanchezza. Effetti gravi fino alla paralisi respiratoria, poi negli anni ’30 una studentessa pensò di favorire l’attività dei recettori residui con maggiore quantità di acetilcolina usando inibitori dell’acetilcolinesterasi detti anticolinesterasici.Per moltissimi neurotrasmettitori oltre ai recettori ionotropi esistono anche i recettori METABOTROPI che sono simili a quelli che si attivano con ligando e innescano un sistema di trasduzione del segnale che alla fine porta all’apertura dei canali. Non sono quindi essi stessi canali. Il recettore metabotropo per l’acetilcolina prende il nome di recettore MUSCARINICO, apre i canali del potassio tramite accoppiamento con proteine G trimeriche. Agisce a livello cardiaco riduce la frequenza aumentando la conduttanza per il potassio, stimolando la fosfolipasi C e bloccando l’adenilato ciclasi (abbassa cAMP).

DIFFERENZIAMENTO DEL MUSCOLO STRIATOLa fibra muscolare striata deriva dalla fusione di precursori che si chiamano MIOBLASTI.

A sinistra si vedono i mioblasti in coltura non contengono recettori muscolari, al centro sotto stimoli si fondono ed esprimono geni strutturali, a destra sono striati. I mioblasti in vitro tendono a proliferare e a rimanere elementi singoli con blocco dell’attività differenziativa in presenza di certi fattori di crescita come HGF e FGF. Quando tali fattori sono rimossi il blocco differenziativo è perso e le fibre si fondono. Il processo è regolato da fattori trascrizionali i più

importanti dei quali sono myo-D e MEF2 indotto a cascata da myoD. Tutti questi fattori oltre a stimolare la trascrizione agiscono con feedback positivo autostimolando la propria traduzione. La semplice espressione inappropriata di myoD in cellule qualsiasi scatena la differenziazione muscolare. L’ingrossamento del muscolo (aumento del colume della massa

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muscolare legato a crescita e esercizio fisico) è un processo sia di IPERPLASIA (aumento del numero di cellule) sia di IPERTROFIA (aumento delle dimensioni della fibra) come conseguenza della formazione di nuovi sarcomeri.

Il muscolo è un tessuto normalmente quiesciente ma in risposta a stimoli come esercizio intenso o traumi vengono risvegliate delle cellule accessorie localizzate perifericamente all’esterno della fibra muscolare che si chiamano CELLULE SATELLITI. Hanno funzione staminale, possono diventare mioblasti e fondersi con la fibra preesistente riparandola o aumentandone le dimensioni. Nella DISTROFIA MUSCOLARE causata da deficit di DISTROFINA si ha ridotta attività contrattile della fibra perciò le cellule satellite sono continuamente richiamate fino alla loro estinzione per superlavoro e le cellule muscolari vengono sostituite da fibroblasti. Le cellule staminali non sono abituate al superlavoro e si riproducono poco.

MUSCOLO LISCIO E CARDIACOLa cellula muscolare liscia è mononucleata con un nucleo tondeggiante in posizione centrale. Il muscolo cardiaco è un muscolo striato organizzato a sarcomeri ma siccome la disposizione dei sarcomeri non è perfettamente ordinata l’organizzazione delle miofibrille e la bandeggiatura della cellula sono meno evidenti; i nuclei delle cellule muscolari cardiache sono atipici, a virgola, di solito in posizione centrale (vedi immagine a destra). Caratteristica tipica e unica del muscolo cardiaco è la presenza di sistemi giunzionali complessi tra

una cellula e l’altra in cui sono concentrate giunzioni aderenti, desmosomi e gap junction. Le gap permettono il passaggio da una cellula all’altra di ioni calcio e favoriscono la diffusione efficace dell’onda contrattile. Il controllo della contrazione dipende dall’actina nel muscolo striato e dalla miosina nel muscolo liscio. Nel muscolo liscio non c’è tropomiosina ma l’interazione è resa possibile dalla fosforilazione delle catene leggere della miosina da parte di una cinasi specifica attivata da calcio.le fibre striate si dividono in rosse e bianche (vedi immagine a sinistra) a seconda del contenuto della proteina respiratoria MIOGLOBINA. Le fibre rosse contengono molto mioglobina, hanno metabolismo aerobio e sono capaci di contrazioni deboli ma durature. Le bianche hanno metabolismo anaerobio legato alla stimolazione della glicogenolisi, contrazioni potenti e a rapido esaurimento.La regolazione della massa muscolare è legata a un sistema di autoinibizione dovuto a MIOSTATINA, un fattore solubile che ha attività inibitoria sia sul reclutamento delle cellule satelliti sia sulla produzione di nuovi sarcomeri e

riduce la muscolatura. Spesso i livelli di miostatina aumentano patologicamente, avviene ad es. nell’AIDS.Sono stati trovati casi familiari di mutazioni/delezioni di miostatina in soggetti con muscolatura abbondante.

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21 maggio 2007

TESSUTI SENSORIALISono i sistemi che l’organismo usa per elaborare l’olfatto, l’udito, l’equilibrio e la visione.

OLFATTO – EPITELIO OLFATTORIO

Le cellule che recepiscono gli odori sono i NEURONI OLFATTIVI, sono bipolari e organizzati con un sistema dendritico di ciglia modificate immobili in contatto con l’esterno e un assone che origina dal polo basale e si unisce agli assoni degli altri neuroni per formare strutture nervose.I neuroni sono intercalati a cellule di supporto, in posizione basale nell’epitelio ci sono le cellule con funzione staminale. I neuroni olfattivi sono gli unici elementi nervosi a rapido ricambio (muoiono nel giro di un mese e sono rimpiazzati).I recettori olfattivi sono presenti a livello delle ciglia, ce ne sono probabilmente migliaia codificati da geni diversi e ciascun neurone alfattivo esprime un solo tipo di recettore, ma più neuroni esprimono lo stesso recettore. I neuroni con il recettore per lo stesso odore sono

sparpagliati nell’epitelio, ma gli assoni si fascicolano insieme, perciò ogni fibra nervosa contiene assoni di neuroni per lo stesso odore. Le fibre si portano al sistema nervoso centrale in glomeruli presenti a livello dei bulbi olfattivi. Ciascun glomerulo contiene afferenze nervose per un solo odore.I recettori olfattivi delle ciglia dei neuroni non servono solo a trasferire il segnale elettrico, ma anche a direzionare al giusto glomerulo gli assoni in crescita dei neuroni sostitutivi, tale processo è detto AXON GUIDANCE capacità dell’assone di raggiungere un bersaglio rispetto a un altro guidato da stimoli attrattivi o repulsivi. In questo caso la direzionalità è itrinseca e legata all’attività dei rcettori olfattivi, se questo sistema non funzionasse ad ogni rinnovo neuronale la secificità per il glomerulo si perderebbe e quindi un oggetto avrebbe odori sempre diversi.I recettori olfattivi sono METABOTROPI, accoppiati alla proteina G eterotrimerica G-Olf che attiva l’adenilato ciclasi aumentando la concentrazione di cAMP che fa aprire i canali del sodio cAMP dipendenti. Il sodio entra e depolarizza la membrana permettendo la trasmissione del potenziale d’azione.Sull’epitelio olfattivo sono presenti ghiandole che producono una soluzione con funzione protettiva e lubrificante.

UDITOL’orecchio si divide in esterno, medio e interno. L’esterno è separato dal medio dalla membrana timpanica che subisce sollecitazioni sonore; queste sono trasmesse all’orecchio medio dalla catena degli ossicini e raggiungono l’orecchio interno composto da VESTIBOLO e COCLEA. La coclea è una struttura a spirale inserita all’interno di un labirinto osseo.Nell’ORGANO DEL CORTI, all’interno della coclea, ci sono le CELLULE CAPELLUTE che stanno ai due lati di un canale detto CANALE DEL CORTI e per questo sono distinte in ESTERNE e INTERNE. Sono supportate da cellule di sostegno di tipo epiteliale chiamate rispettivamente CELLULE FALANGEE ESTERNE e INTERNE, alla base del canale de Corti ci sono delle cellule di rivestimento dette CELLULE DEI PILASTRI.L’organo del Corti poggia su una banderella fibrosa detta MEMBRANA BASILARE che separa due cavità ripiene di liquido, una su cui aggetta l’organo del corti detta SCALA MEDIA e una sottostante detta SCALA TIMPANICA.

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Le cellule capellute prendono contatto tramite le loro stereociglia con una struttura connettivale superiore che si chiama MEMBRANA TETTORIA. Le stereociglia in ogni cellula sono organizzate a canna d’organo in contatto l’una con l’atra in file parallele in cui ciascuna fila tende ad essere più alta della fila adiacente.Coclea, in alto c’è la scala vestibolare all’interno della quale c’è una membrana sottilissima detta vestibolare, la membrana più visibile è la basilare. La trasmissione meccanica dell’onda sonora dopo vaer raggiunto l’orecchio interno produce una vibrazione della membrana basilare che si ripercuote sulle cellule capellute, queste si piegano sulla membrana tettoria scivolandovi sopra. Ogni fila di stereociglia è collegata alla fila adiacente più bassa da filamenti sottilissimi. Lo scivolamento di uno stereociglio

sulla membrana tettoria produce uno stiramento del filamento e quindi l’apertura di canali del sodio e del calcio. La depolarizzazione produce la liberazione di un neurotrasmettitore che agisce su neuroni afferenti presenti sotto le ellule capellute (le cellule capellute a differenza di quelle olfattive non solo neuroni!!). i suoni più flebili che riusciamo a percepire producono un allungamento del filamento di 0,04nm, metà del diametro di un atomo di idrogeno.

EQUILIBRIO – EPITELIO VESTIBOLAREIl vestibolo è la struttura deputata a fornire il senso dell’equilibrio ed è formato da cellule capellute con lunghe stereociglia che affondano in una matrice gelatinosa superiore composta da proteoglicani. Anche in questo caso il polo basale della cellula in contatto con i dendriti dei neuroni afferenti. Le stereociglia sono sollecitate dai movimenti di cristalli di calcio presenti sopra la matrice gelatinosa detti OTOLITI. Il movimento degli otoliti si riverbera sulla matrice gelatinosa, le stereociglia sono sollecitate, si aprono canali

cationici e si ha dismissione di neurotrasmettitori.

LA VISIONE: RETINAI fotorecettori (cellule adibite alla percezione dei fotoni) sono situate nello strato più interno della retina. Con fotorecettori non si intendono molecole con funzioni recettoriali, ma cellule della visione che si distinguono in CONIper la visione acuta in luce piena e BASTONCELLI per la visione in bianco e nero in penombra. Le porzioni dei fotorecettori che percepiscono i fotoni sono quelle più interne, affondate in un epitelio detto PIGMENTATO. I fotorecettori interni prendono contatto con gli INTERNEURONI posti nel mezzo della parete retinica che a loro volta prendono contatto con neuroni esterni i cui assoni formeranno il nervo ottico; in più sono presenti cellule di supporto.

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Il bastoncello è stato meglio studiato. Ha un segmento esterno (in realtà posto nella parte più interna) che contiene tantissimi dischi di membrana impilati gli uni sugli altri, pieni della proteina RODOPSINA. Poi c’è un segmento esterno di collegamento, una zona che racchiude il nucleo e la regione sinapitca per la comunicazione con gli interneuroni. Quando la luce attraversa la retina i fotoni agiscono sulla rodopsina causando una modificazione coformazionale: la rodopsina è formata da una frazione proteica, l’OPSINA associata ad un’altra molecola, il CIS-RETINALE. In risposta a un fotone il cis-retinale è convertito in TRANS-RETINALE e questo produce un cambiamento nella struttura dell’opsina. Tale modificazione conformazionale attiva una proteina G chiamata TRASDUCINA che, attivata, attiva a sua volta la fosfodiesterasi per il cGMP. In risposta all’arrivo di un fotone, quindi, l’effetto ultimo è la riduzione dei livelli di cGMP, questo provoca la chiusura dei canali cGMP dipendenti per sodio e calcio che normalmente sono aperti. Al buio, nella cellula, il cGMP è alto e i canali sodio e calcio sono aperti. Quando sodio e calcio non possono più entrare la cellula subisce una iperpolarizzazione negativa, l’effetto della luce è inibitorio. L’inibizione dell’attività sinaptica si traduce in un effetto positivo perché quello che viene inibito è la trasduzione da parte di fotorecettori di neurotrasmettitori inibitori. Questo sistema ritorna rapidamente alle condizioni di partenza attraverso un sistema di controllo negativo:1)una serina-treonina cinasi che fosforila la rodopsina e ne permette la disattivazione tramite il reclutamento della proteina ARRESTINA2) contemporaneamente sulla trasducina agisce una GAP inibitoria che favorisce l’idrolisi di GTP a GDP e quindi inattiva la trasducina3) dentro il fotorecettore sono presenti recettori degli ioni calcio che risentono della riduzione del calcio intracellulare e attivano in risposta la guanilato ciclasi con ristailimento di livelli normali di cGMP.

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AACE (enzima convertente l’angiotensina)............................70ACE INIBITORI.................................................................72ACETILCOLINA................................................................64ACETILCOLINESTERASI.................................................78ACINO EPATICO...............................................................66ACTH..................................................................................68adenoipofisi.........................................................................68ADENOMA.........................................................................24ADENOMERO....................................................................57adesioni focali......................................................................14ADESIONI FOCALI.............................................................5ADH....................................................................................68AGENTI GENOTOSSICI.....................................................9AKT.................................................................................8, 11ALBUMINA........................................................................40ALDOSTERONE................................................................69ALFA 1 ANTITRIPSINA....................................................40ALFA FETO PROTEINA...................................................41ALFA TALASSEMIA.........................................................42ALFA1 GLOBULINE.........................................................40ALFA2 GLOBULINE.........................................................41alfavbeta3............................................................................35AMILASI SALIVARE........................................................64ANAFILASSI......................................................................56ANASTOMOSI...................................................................72ANCHIRINA.......................................................................43ANDROGENI.....................................................................69ANELLO DI KEISER-FLEISCHER...................................41ANELLO DI VALDEYER..................................................73ANEMIA FALCIFORME...................................................43ANEMIA MEDITERRANEA.............................................43ANEMIA SIDEROPENICA................................................42ANGIOBLASTI............................................................32, 40angiogenesi..........................................................................31angiopoietina 2....................................................................33ANGIOPOIETINE..............................................................32ANGIOTENSINA1.............................................................70ANIONI FISSI.....................................................................75ANNESSI CUTANEI..........................................................19ANOIKIS...............................................................................9ANTIAPOPTOTICHE............................................................

proteine.............................................................................7antigeni di istocompatibilità.................................................53ANTIMETABOLITI.............................................................9APC...............................................................................10, 23APC (antigen presenting cells).............................................53APOPTOSI........................................................................2, 7APOPTOSOMA....................................................................8APTOGLOBINA.................................................................41ARDS..................................................................................15ARF.......................................................................................7ARP.....................................................................................31ARRESTINA.......................................................................82ARTERIOLE PENICILLARI..............................................74Artrite reumatoide................................................................32ASCITE...............................................................................40ASSONE.............................................................................76ASSONI AMIELINICI........................................................77ASTROCITI........................................................................77ATEROSCLEROSI.............................................................71AUTOCRINO........................................................................4AXINA................................................................................23AXON GUIDANCE............................................................80BBAD......................................................................................7

BANDA3.............................................................................43BANDA4.1..........................................................................43BASTONCELLI..................................................................81BAX......................................................................................7BCL-2....................................................................................7BCL-XL................................................................................7BCR- Abelson......................................................................10BCR-Abl..............................................................................50BENZODIAZEPINE...........................................................76BETA GLOBULINE...........................................................41BETA LIPOPROTEINE......................................................41BETA TALASSEMIA.........................................................43BMP....................................................................................35BRANCHING MORPHOGENESIS....................................60breakeven point....................................................................15breccia.................................................................................38BUFFY COAT....................................................................40BULGE................................................................................19Ccaderine...............................................................................14CALCETONINA.................................................................38CALCITONINA..................................................................69canale centrale di Havers.....................................................38CANALE DEL CORTI.......................................................80Canali di Volkmann.............................................................38CANALICOLI.....................................................................35CANALICOLI BILIARI.....................................................65CAPILLARI RIVESTITI.....................................................74CARCINOMA.....................................................................24CARRIER............................................................................55cartilagine ELASTICA........................................................35cartilagine IALINA..............................................................35cascata delle MAP chinasi.....................................................4CASPASI 8............................................................................9CASPASI 9............................................................................8CAT.....................................................................................48catecolamine........................................................................69catenine................................................................................14Cbfa.....................................................................................35CdC42..................................................................................31CDK......................................................................................5CDK 2...................................................................................6CDK 4/6................................................................................5CELLULARITA’................................................................13CELLULE A PARACADUTE............................................20CELLULE CALICIFORMI MUCIPARE............................22CELLULE CAPELLUTE....................................................80CELLULE CENTRO-ACINARI.........................................60cellule CROMAFFINI.........................................................64CELLULE DEI PILASTRI..................................................80cellule DENDRITICHE.......................................................53cellule di CLARA................................................................67CELLULE DI PANETH......................................................22CELLULE DI SCHWANN.................................................77Cellule ENTEROENDOCRINE..........................................69CELLULE EPENDIMALI..................................................77CELLULE FALANGEE......................................................80cellule IUXTA GLOMERULARI........................................69CELLULE NEURO ENDOCRINE.....................................22CELLULE PARAFOLLICOLARI C.............................38, 70cellule PARIETALI OSSINTICHE.....................................64CELLULE SATELLITI.......................................................79CELLULOPLASMINA.......................................................41CFUE...................................................................................51CHEMOCHINE...................................................................34CHERATINIZZATO...............................................................

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epitelio.............................................................................18CHILOMICRONI................................................................64CICLINA D1.......................................................................23CICLINE D...........................................................................5CIN......................................................................................24CIS-RETINALE..................................................................82CITOCROMO C....................................................................8CLATRINA.........................................................................62claudina...............................................................................14CLONI PRE MALIGNI.........................................................7COFILINA..........................................................................31COLECISTOCHININA.......................................................65COLLOIDE.........................................................................70COMPARTIMENTO DI AMPLIFICAZIONE

TRANSIENTE....................................................................cellule del........................................................................18

COMPLEMENTO...............................................................56condroblasti.........................................................................35CONI...................................................................................81COPI....................................................................................62COPII..................................................................................62CORPI DI HEINZ...............................................................42CORPI INCLUSI.................................................................43CORTICOSTEROIDI..........................................................69CORTISOLO.......................................................................69crescita apposizionale..........................................................35CRETINISMO.....................................................................71CRIPTE...............................................................................22cromosoma Philadelphia......................................................10CROMOSOMA PHILADELPHIA......................................50CURARO............................................................................78CXCL10..............................................................................34CXCL12..............................................................................34CXCL27..............................................................................34CXCL4................................................................................34DDEATH KISS......................................................................54DEFENSINE.......................................................................64DELTA-NOTCH.................................................................19DENDRITI..........................................................................76DERMA...............................................................................19desmocaline.........................................................................14desmogleine.........................................................................14desmoplachina.....................................................................14desmosomi...........................................................................14DIABETE............................................................................70DIABLO................................................................................8DIAPERESI.........................................................................47dinamina..............................................................................62DINEINA............................................................................17DISHEVELLED..................................................................23DISTROFIA MUSCOLARE...............................................79DISTROFINA.....................................................................79DOMINIO DD.......................................................................9DOMINIO PH.......................................................................8DOPPIO HIT.........................................................................6DOTTO LATTIFERO.........................................................61EE-CADERINA.....................................................................29E2F........................................................................................6educazione timica..................................................................9effetto soglia..........................................................................5EFRINE.........................................................................23, 32EGF..........................................................................30, 32, 60EGFR.....................................................................................4EMATOCRITO...................................................................40

Emidesmosomi....................................................................14EMOCATRESI....................................................................44EMOSTASI PRIMARIA.....................................................45EMOSTASI SECONDARIA...............................................45endotelina............................................................................36ENFISEMA.........................................................................40ENTEROCITI......................................................................22epitelio urinario....................................................................20ERITROPOIETINA............................................................51ERK...................................................................................4, 5ESOFAGO...........................................................................63FFACS...................................................................................48FADD....................................................................................9FAK.......................................................................................5FAP.....................................................................................24FAS.......................................................................................9FAS – L.................................................................................9fattore di crescita...................................................................3fattore di Von Willebrand....................................................45FEOCROMOCITOMA.......................................................69FGF..................................................................................3, 78FIBRE DI STRESS..............................................................31FIBRINOGENO..................................................................45FIBROCARTILAGINE.......................................................35FIBRONECTINA................................................................29FILAGRINA........................................................................18FILOPODI...........................................................................31FOCOLAIO DI CRIPTE ABERRANTI..............................24FOLLICOLI LINFATICI....................................................73FOLLICOLO PILIFERO.....................................................19Formula leucocitaria............................................................41FRIZZLED..........................................................................23FSH.....................................................................................68GG-Olf...................................................................................80GABA..................................................................................76GAMMA GLOBULINE......................................................41GAMMAPATIA MONOCLONALE...................................41GANGLI..............................................................................76GAP.......................................................................................3GASTRINA.........................................................................64GASTRULAZIONE............................................................29GATA1................................................................................52GATA3................................................................................61GATE KEEPER....................................................................6GEF.......................................................................................3geni CARE TAKER............................................................24GFTinib...............................................................................11GH.......................................................................................68ghiandola caliciforme mucipara...........................................57GHIANDOLE DEL BRUNNER...................................63, 64ghiandole di VON EBNER..................................................66GHIANDOLE MISTE.........................................................57GHIANDOLE SEBACEE...................................................19GHIANDOLE SUDORIPARE............................................19giunzioni aderenti................................................................14Giunzioni GAP....................................................................14GIUNZIONI NODALI........................................................43giunzioni occludenti.............................................................14GLEEVEC...........................................................................50Gli........................................................................................20GLIA...................................................................................77GLICINA.............................................................................76GLICOFORINA..................................................................43GLOBULI ROSSI............................................................2, 41

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GLUCAGONE....................................................................70GM-CSF..............................................................................51GOZZO...............................................................................71GP2B3A..............................................................................45GRANULOCITI BASOFILI - EOSINOFILI.......................46Grb2.......................................................................................3GROUCHO.........................................................................23gruppi isogeni......................................................................35GSK3...................................................................................23GUAINA LINFATICA........................................................74HHAKAI................................................................................29HGF.....................................................................3, 30, 60, 78HIF1alfa...............................................................................33HIF1beta..............................................................................33HNPCC................................................................................24HRE.....................................................................................33IIAP....................................................................................7, 8IDROPE FETALE...............................................................43IDROSSIAPATITE.............................................................35IgA.......................................................................................56IgE.......................................................................................56IgG.......................................................................................56IgM......................................................................................55ILO......................................................................................73IMMUNO SORVEGLIANZA...............................................9INIBITORI DEL FUSO MITOTICO....................................9INSULINA..........................................................................70INSULINOMI.....................................................................70INTEGRINE..........................................................................5integrine beta-1....................................................................20integrine di staminalità.........................................................20INTERLEUCHINA 3..........................................................51interleuchine........................................................................46INTERNODO......................................................................77INVOLUCRINA.................................................................18IPERCALCEMIA................................................................38IPERPARATIROIDISMO...................................................38IPERTIROIDISMO.............................................................71IPOALBUMINEMIA..........................................................40IPOCALCEMIA..................................................................38IPODERMA........................................................................19IPOPARATIROIDISMO.....................................................38IPOTIROIDISMO...............................................................71isole di LANGERHANS......................................................60ISTAMINASI......................................................................47JJAK................................................................................51, 68Jun-fos...................................................................................5KKARTAGERNER...................................................................

sindrome di......................................................................17KIT......................................................................................48Ll’AMILASI PANCREATICA..............................................64l’angiopoietina 1..................................................................33L’ASSONEMA...................................................................17l’endostio.............................................................................38LACUNA............................................................................35LAMELLIPODIO................................................................31lamina basale.......................................................................13LAMINA PROPRIA...........................................................63LATTASI............................................................................64LEPTINA............................................................................38

LEUCEMIA MIELOIDE ACUTA......................................50LEUCEMIA MIELOIDE CRONICA..................................50LH.......................................................................................68Li-Fraumeni.............................................................................

sindrome............................................................................7LINFOCITI..........................................................................46LIPASI PANCREATICA....................................................64LIPOPROTEIN LIPASI......................................................72LOBULO PORTALE..........................................................66LT-HSC...............................................................................48MMad-Max...............................................................................6malattia di INIZIAZIONE...................................................24MALATTIA DI MASHIMOTO..........................................71malattia di PROGRESSIONE..............................................24malattia di von Willebrand...................................................45MALT..................................................................................73marcatori mesenchimali.......................................................29MCSF..................................................................................36Mdm2....................................................................................7MEF2...................................................................................78Megacarioblasti...................................................................45MELATONINA...................................................................69MEMBRANA BASILARE..................................................80MEMBRANA TETTORIA..................................................81MEN2A.................................................................................4MESOTELI.........................................................................15metafisi................................................................................37METALLOPROTEASI.......................................................30MHC....................................................................................53MIASTENIA GRAVIS........................................................78microvilli.............................................................................22MICROVILLI......................................................................16MIDOLLO GIALLO...........................................................52MIDOLLO ROSSO.............................................................52MIELINA............................................................................77MIN.....................................................................................24MINERALCORTICOIDI....................................................69MIOBLASTI.......................................................................78MIOGLOBINA...................................................................79MIOSTATINA....................................................................79MONOCITI.........................................................................46MORBO DI BASEDOW.....................................................71MORBO DI PUSHING.......................................................69MORBO DI WILSON.........................................................41MORTE PER NEGLIGENZA...............................................8MUCOSE............................................................................57MUSCULARIS MUCOSAE...............................................63Myc.......................................................................................5Myc-Max...............................................................................6myo-D..................................................................................78NN-CADERINA....................................................................30Nanismo acondroplasico......................................................37NECROSI..............................................................................8NEUROIPOFISI..................................................................68NEURONE MULTIPOLARE.............................................76NEURONI BIPOLARI........................................................76NEURONI OLFATTIVI......................................................80NEUTROFILI......................................................................46NGF.......................................................................................8NISM...................................................................................48NODI DI RANVIER...........................................................77NOXA...................................................................................7Ooccludina.............................................................................14

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OLIGODENDROCITI.........................................................77OMEOSTASI QUANTITATIVA..........................................7ONCOGENI..........................................................................5ONCOSOPPRESSORI..........................................................6OPSINA...............................................................................82opsonizzazione.....................................................................46OPSONIZZAZIONE...........................................................56organo del corti....................................................................80ORMONI CONTRO-INSULARI........................................69ORMONI SESSUALI..........................................................69ossificazione diretta.............................................................36Ossificazione indiretta.........................................................37OSSITOCINA................................................................61, 68OSSO A FIBRE INTRECCIATE........................................37osso LAMELLARE.............................................................38OSTEOBLASTI..................................................................35osteoblastiche..........................................................................

metastasi..........................................................................36osteocalcina.........................................................................35OSTEOCITI........................................................................35osteolitiche...............................................................................

metastasi..........................................................................36OSTEOMALACIA..............................................................38osteopontina.........................................................................35OSTEOPOROSI..................................................................38osteoprotegerina...................................................................36OTOLITI.............................................................................81OVERKILLING..................................................................46PP-TEN....................................................................................8p15.........................................................................................6p21.........................................................................................6p27.........................................................................................6p53...................................................................................7, 24P53.........................................................................................7papille CIRCUMVALLATE................................................66papille FILIFORMI.............................................................66papille FUNGIFORMI.........................................................66paratormone.........................................................................36PARATORMONE...............................................................69PAROTIDE.........................................................................59PASTRINE..........................................................................46PATCHED...........................................................................20PAX5...................................................................................52PDGF.....................................................................................3PEPTIDASI.........................................................................64PERICARDIO.....................................................................15PERICONDRIO..................................................................35PERINEVRIO.....................................................................77periostio...............................................................................38PERITONEO.......................................................................15PEZZO SECRETORIO.......................................................56PI3K....................................................................................31PIP3K....................................................................................8PLACCHE DEL PEYER...............................................63, 73placoglobine........................................................................14PLASMA.............................................................................40PLASMINA.........................................................................45PLESSO CAPILLARE PRIMITIVO...................................32PLESSO DI MEISSNER.....................................................63PLESSO MIENTERICO DI AUERBACH..........................63PLEURA.............................................................................15PLICHE...............................................................................22PNEUMOCITI DI TIPO 1...................................................15PNEUMOCITI DI TIPO 2...................................................15polarità multifunzionale.......................................................13

polarizzazione......................................................................31POLIPERFORINE...............................................................47POLPA BIANCA................................................................73POLPA ROSSA...................................................................74POTENZIALE D’AZIONE.................................................75POTENZIALE DI MEMBRANA A RIPOSO.....................75POTENZIALI D’AZIONE IN MINIATURA......................76PRESSIONE ONCOTICA...................................................40PROAPOPTOTICA.................................................................

funzione.............................................................................7PROLATTINA..............................................................61, 68PROTOONCOGENI.............................................................5PROTROMBINA................................................................45PROTRUSIONE..................................................................31PROZAC.............................................................................76Psoriasi................................................................................32Ptch......................................................................................20PTHRP................................................................................36PUMA...................................................................................7RRac.......................................................................................31RACHITISMO....................................................................38Raf.........................................................................................4RANK- decoi.......................................................................36RANK-ligando.....................................................................36RAS.......................................................................................3Rb..........................................................................................5recettore DECOY..................................................................9recettore MUSCARINICO...................................................78RECETTORI EPH...............................................................23recettori METABOTROPI...................................................78RECETTORI NICOTINICI.................................................78regolazione per AFFINITA’................................................30regolazione per AVIDITA’..................................................30RET.......................................................................................4RETICOLO SARCOPLASMATICO..................................78RETICOLOCITOSI.............................................................49Retinopatia dei prematuri.....................................................32Retinopatia diabetica............................................................32RHO....................................................................................31RICOMBINASI...................................................................55RICOMBINAZIONE SOMATICA.....................................55RODOPSINA......................................................................81SSACCARIDASI...................................................................64SAR.....................................................................................62SARCOLEMMA.................................................................78SCALA MEDIA..................................................................80SCALA TIMPANICA.........................................................80SCF......................................................................................48SCLEROSI LATERALE AMIOTROFICA.........................77SCLEROSI MULTIPLA.....................................................77SEED AND SOIL................................................................34SELECTINE..................................................................47, 73SELEZIONE CLONALE....................................................53SEMILUNE DEL GIANNUZZI..........................................60SERINA PROTEASI...........................................................54SFEROCITOSI....................................................................43SH2........................................................................................3Shc.........................................................................................4SIEROSE.......................................................................15, 57SINDROME DELLE CIGLIA IMMOBILI.........................17SINDROME NEFROSICA.................................................40SINTAXINA.......................................................................62SINUSIOIDI........................................................................43sistema interstiziale..............................................................38

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SITI CRIPTICI....................................................................31SLUG..................................................................................29SMAD...........................................................................24, 30Smo.....................................................................................20SMOOTHENED..................................................................20SNAIL.................................................................................29SNAP25...............................................................................62SOLCO A V........................................................................66SONIC HEDGEHOG..........................................................20SOS.......................................................................................3sostanza osteoide.................................................................35SOTTOLINGUALE............................................................59SPECTRINA.......................................................................43SPINE..................................................................................18SPROUTING ANGIOGENETICO......................................33Src.........................................................................................5STAT...................................................................................51strato basale.........................................................................18STRATO CORNEO............................................................18strato granuloso....................................................................18STRATO SPINOSO............................................................18STRICNINA........................................................................76SURFACTANTE.................................................................15SURVIVINA.........................................................................7SWITCH ANGIOGENICO.............................................2, 33TT-SNARE............................................................................62T3........................................................................................70T4........................................................................................70TCF.....................................................................................23TCR (T-cell receptor)..........................................................54TGF beta..............................................................................30TGFbeta.........................................................................35, 61TIA......................................................................................72Tie 2....................................................................................33Tie receptor..........................................................................33TIREOCITA........................................................................70TIREOGLOBULINA..........................................................70TIREOPEROSSIDASI........................................................70tirosine di ancoraggio............................................................3TIROXINA..........................................................................70Tissue Factor.......................................................................45TNF – alfa.............................................................................9TNFalfa...............................................................................64TONSILLA PALATINA.....................................................73TPA (attivatore tessutale del plasminogeno)........................45transattivazione spontanea.....................................................4TRANSFERRINA...............................................................41TRANSIZIONE EPITELIO MESENCHIMALE.............2, 29TRANSIZIONE MESENCHIMO-EPITELIALE................30TRASDUCINA...................................................................82TRAZIONE.........................................................................32TRIIODOTIRONINA..........................................................70TROMBINA........................................................................45tromboastenia di Glanzman.................................................45TROPOMIOSINA...............................................................78TROPONINA......................................................................78TSH.....................................................................................68TWIST.................................................................................29UULCERA.............................................................................64VV-SNARE............................................................................62VALIUM.............................................................................76VARICI...............................................................................72VASA VASORUM.............................................................71

VASCULOGENESI............................................................32VENULE A ENDOTELIO ALTO.......................................73VHL.....................................................................................33VILLI..................................................................................22VIMENTINA......................................................................29VITAMINA D.....................................................................38VOLEMIA...........................................................................69WWnt/BETA-CATENINA.................................................2, 23ZZONA FASCICOLATA......................................................69ZONA GLOMERULOSA...................................................69ZONA RETICOLARE........................................................69

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MUTAZIONI ATTIVANTI A CARICO DEL RECETTORE · Infine la mutazione ... Un’altra caratteristica del...

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