Le prossime due lezioni

1. Cancro: Principi di tumorigenesi Infiammazione e cancro: Introduzione Evidenze di legame infiammazione-cancro Perché infiammazione aumenta rischio tumore Via intrinseca/ Via Estrinseca Oncogeni e infiammazione Relazione infiammazione cancro: il caso di NF-kB Presentazione pubblicazioni scientifiche Le prossime due lezioni

2. ELENCO GIORNI E ORE DISPONIBILI: Lunedì 26, Martedì 27, mercoledì 28 NOVEMBRE  dalle 10:30-12:30 Venerdì 30 NOVEMBRE dalle 8:30 -10:30 Lunedì 10 DICEMBRE dalle 10:30- 12:30 Martedì 11 DICEMBRE dalle 10:30- 12:30 Mercoledì 12 DICEMBRE dalle 10:30 -12:30 Venerdì 14 DICEMBRE dalle 8:30 -10:30

3. Principi di tumorigenesi

4. I tumori si comportano come tessuti aberranti in cui vengono “dirottate” funzioni fondamentali dell’omeostasi tissutale e della crescita cellulare

5. Cos’é un tumore? “The most generally accepted definition of a tumor is that it is a tissue overgrowth which is independent of the laws governing the remainder of the body. It is usual to add as a qualifying phrase to separate tumors from reparative processes, such as bone callus, that the neoplasm serves non useful purpose to the organism.” 1922, P.C. Wood, Textbook of Pathology

6. Tumore = malattia dei geni 80 % tumori: fattori ambientali 20 % tumori: fattori endogeni di cui 1-5 % ereditari

7. Tumore del seno Tessuto ghiandolare normale Tessuto tumorale

8. Tumore del Colon Lesione pre-tumorale

9. Cellule trasformate normale trasformata

10. Il tumore: malattia genetica! • Esistono tumori ereditari • Esistono tumori umani indotti da virus • Una cellula tumorale orgina una progenie con caratteristiche tumorali • Esistono alterazioni cromosomiche associate a insorgenza di tumori • L’esposizioni a agenti mutageni aumenta l’incidenza di tumori

11. La perdita di regolazione della crescita cellulare che é alla base dell’insorgenza dei tumori é dovuta a un danno del DNA Il danno é indotto da agenti carcinogeni o spontaneo. Quali sono gli obiettivi delle mutazioni?

12. LA CELLULA E’ COME UN AUTOMOBILE PERFETTA SE BEN TENUTA ACCELERATORE = ONCOGENE FRENO = GATEKEEPER MECCANICO = CARETAKER ONCOSOPPRESORI

13. SE L’ACCELERATORE RIMANE PIGIATO,SE IL FRENO SI ROMPESE IL MECCANICO TRASCURA IL MEZZO…

14. Quali geni vengono mutati nei tumori?

15. Cellule del corpo umano: 10.000 trilioni (1018)… Il DNA é soggetto a continue mutazioni 104-106/giorno /cellula: agenti mutageni - replicazione DNA - metabolismo cellulare Se si tiene conto di questo elevato turn over cellulare, la comparsa di una cellula tumorale é un evento raro: - Eliminazione/riparo - Multi hit model

16. Destino di una cellula il cui DNA é mutato: • Una cellula che ha subito un danno genomico non necessariamente origina un tumore: • - apoptosi • Riparo del danno • - Eliminazione a opera del sistema immunitario

17. MULTI-HIT MODEL MUTAZIONI MULTIPLE Cellula normale Cellula maligna Il tumore si origina per selezione clonale! “survival of the fittest”

18. Lo sviluppo del tumore é guidato dall’acquisizione sequenziale di alterazioni genetiche il cui effetto é l’attivazione costitutiva di oncogeni e l’inattivazione di oncosoppressori. L’effetto finale é l’acquisizione di alcune capacitá comuni a tumori di origine diversa

19. Capacitá Acquisite Hanahan e Weinberg, Cell 2000

20. Tappe della progressione tumorale:modello multi-stadio Iniziazione: Cellula normale -> cellula neoplastica latente Promozione: A seguito di ulteriori mutazioni cellula neoplastica latente origina un tumore clinicamente evidente Progressione: Il tumore acquisisce nuove caratteristiche aggressive che lo rendono invasivo e metastatico.

21. MULTI HIT MODEL: una semplice evidenza Frequenza di mutazioni negli eucarioti é 10-4 to 10-6 per gene per generazione Statistica: multiple mutazioni richiedono tempo Infatti: Il rischio di tumore aumenta con l’etá

22. Infiammazione e cancro Introduzione Evidenze di legame infiammazione-cancro Perché infiammazione aumenta rischio tumore Via intrinseca/ Via Estrinseca Oncogeni e infiammazione Relazione infiammazione cancro: il caso di NF-kB

23. Rudolf Virchow 1863 Osservazione: Infiltrato leucocitario presente in biopsie di tumori Ipotesi Tumore si sviluppa in siti di infiammazione cronica

24. Oggi: evidenze 15% dei tumori ha origine da un infezione: Agente patogeno causa una situazione di infezione cronica associata a infezione persistente -Helicobacter pylori: tumore del stomaco -Herpes virus: tumore della cervice uterina -HBV/HCV: tumore del fegato Infiammazione cronicaaumenta rischio tumore: Malattie infiammatorie del colon (chron disease, colite ulcerosa): carcinoma del colon Pancreatite cronica: carcinoma del pancreas Epatite: Hepatocellular carcinoma Oncogeniinducono pathway infiammatorio Cellule infiammatorie, citochine e chemochine presenti in fasi precoci sviluppo tumore Inibizione dei pathway infiammatori (inattivazione genetica o farmacologica) inibiscono incidenza tumore

25. Un sito di infiammazione cronicaé un’ambiente che favorisce stadi iniziali dell’insorgenza tumori: perché?

26. Un richiamo alle tappe della carcinogenesi chimica aiuta a comprendere questo fenomeno

27. Occorrono piú mutazioni per avere un tumore:multi hit model

28. Tappe della progressione tumorale:modello multi-stadio Iniziazione: Cellula normale -> cellula neoplastica latente Promozione: A seguito di ulteriori mutazioni cellula neoplastica latente origina un tumore clinicamente evidente Progressione: Il tumore acquisisce nuove caratteristiche aggressive che lo rendono invasivo e metastatico.

29. Tappe della progressione tumorale:modello multi-stadio Iniziazione: Cellula normale -> cellula neoplastica latente Promozione: Agenti promotori : Agenti chimici (esteri del forbolo), fattori rilasciati nelle ferite, resezione parziale di un organo, ormoni, infiammazione cronica. Progressione: Il tumore acquisisce nuove caratteristiche aggressive che lo rendono invasivo e metastatico. Agenti promotori: inducono proliferazione richiamano cell. infiammatorie Favoriscono l’insorgenza di nuove mutazioni

30. esempio

31. DMBA-TPA Cancerogeno (DANNO) - DMBA (DiMetilBenzAntracene) Co-cancerogeno (PROMOZIONE) - TPA Induzione di papillomi su cute di topo: -1 trattamento con DMBA -Due trattamenti settimanali con TPA, per 12 - 24 settimane monitoraggio

32. ESEMPIO DMBA

33. Un sito di infiammazione cronica é un’ambiente che favorisce :-stadi iniziali dell’insorgenza tumori-fasi successive della tumorigenesi perché?

34. Le fasi iniziali 1) Danno leucocitario: Rilascio di sostanze tossiche, specie reattive ossigeno e azoto 2) Rigenerazione tissutale CIOÉ: Danno al DNA + stimolo proliferativo Rischio tumore

35. Gli attori dell’infiammazione sono coinvolti anche in fasi successive della tumorigenesi -interazione leucociti-tumore-Tumor Associated Macrophages

36. Interazione tra leucociti e cellule tumorali Citochine possono influenzare la migrazione/crescita di cellule tumorali che esprimono il recettori corrispondente: TUMORIGENESI/METASTASI COME: Melanomi esprimono numerosi recettori per chemochine, infatti altamente metastatici. Oncogeni inducono espressione dei recettori o di citochine (caso RET, vedi dopo) Cellule tumorali rispondono a citochine/chemochine infiammatorie. es.: TNF-IL6 inducono recettori su cellule tumorali che ora “sentono” il ligando e crescono di piú e diventano invasive.

37. Infiltrato leucocitario e tumoriruolo dei TAM Bilancia macrofagica: I macrofagi possono avere due tipi di fenotipo: M1: funzione citotossica M2: proliferazione, angiogenesi, degradazione ECM Nei tumori sono presenti Macrofagi richiamati da chemochine specifiche per (CCL2): sono chiamati TAM (Tumor Associated Macrophage) Sono macrofagi di fenotipo M2: Stimolano proliferazione, angiogenesi, metastasi!

38. Infiammazione e cancro Introduzione Evidenze di legame infiammazione-cancro Perché infiammazione aumenta rischio tumore Via intrinseca/ Via Estrinseca Oncogeni e infiammazione Relazione infiammazione cancro: il caso di NF-kB

39. Infiammazione - rischio tumoriVIA ESTRINSECA Un sito di infiammazione cronica é un micromabiente ricco in fattori che possono alterare il controllo della crescita cellulare e indurre danno al DNA le leggi che normalmente regolano la morte/proliferazione sono alterate: si puó avere la replicazione del DNA e duplicazione di cellule con alterati meccanismi di controllo della crescita. Vedi quanto detto in slide precedenti

40. Oncogeni e rischio tumoreVIA INTRINSECA Perché infiltrato leucocitario e mediatori dell’infiammazione sono presenti nella maggior parte tumori, quindi anche in casi per cui non c’é una base epidemiologica per l’infiammazione? Esistono alterazioni genetiche (oncogeni) che determinano un ambiente infiammatorio: attivano gli stessi pathway attivati durante l’infiammazione

43. Prima evidenza via intrinsecaun oncogene attiva pathway infiammatori:RET/PTC Tumore: carcinoma papillare della tiroide Proto-oncogene: RET, tirosin-chinasi Sistema cellulare: tirociti umani normali esprimenti RET/PTC Risultato: trasformazione + attivazione pathway infiammatorio REarranged during Transfection/Papillary Thyroid Carcinoma

45. Trasduzione del segnale

46. RTK attivate da ligando solubile: es.: EGF, PDGF Trasduzione del segnale

47. RET/PTC RET is an abbreviation for "rearranged during transfection”: exp in 3t3 cells, genomic DNA from Lymphomas Tyrosin Kinase

48. Il proto-oncogene RET codifica per un recettore tirosin-chinasico: mutationi RET gain of function: associate a vari tumori umani, tra cui carcinoma della tiroide.

49. RET/PTC1 overespresso • Cellule crescono di piú • acquisiscono un fenotipo “trasformato” NB: PTC=Carcinoma Papillare della Tiroide H4 = il gene con cui avviene la fusione Y451F: mutazione inattivante

50. RET induce proteine infiammatorie -1