Analogie fra procarioti e cellule neoplastiche.

Per poter evidenziare le analogie fra procarioti e cellule neoplastiche, partiamo col definire il meccanismo di progressione neoplastica: insieme di eventi (mutazioni), che partendo da una singola cellula, fan si che si arrivi ad un fenotipo estremamente diverso da l’unità di partenza.

Questo meccanismo è alla base della comparsa dei tumori maligni.

L’insieme di mutazioni, che si vanno a sommare in questo evento così dirompente, si possono dividere in due grandi gruppi:

  • Mutazioni “driver”, sono le trasformazioni iniziatrici, indispensabili per far si che una cellula possa assumere il suo caratteristico fenotipo neoplastico; contraddistinto da una grande iper-mutabilità, quindi rendendo il patrimonio genetico cellulare estremamente instabile.
  • Mutazioni “passanger”, sono le alterazioni che si vanno a sommare negli stati successivi della trasformazione. Questi eventi, fan si che ogni tumore abbia delle caratteristiche fenotipiche uniche nel suo genere, come ad esempio la farmaco resistenza.
Schematizzazione del meccanismo di progressione delle cellule neoplastiche
Figura 1- Schematizzazione del meccanismo di progressione delle cellule neoplastiche.

Meccanismi di selezione naturale dei procarioti e cellule neoplastiche

In modo analogo alle cellula procariotiche, le cellule tumorali subiscono una selezione naturale, per meccanismi di pressione selettiva.

Spesso il microambiente tumorale, favorisce certi tipi cellulari con mutazioni “passanger” particolari, i quali sono contraddistinti da grande aggressività.

Ad esempio il sistema immunitario, può agire da agente selettivo eliminando le cellule tumorali che sono più antigeniche, favorendo i fenotipi che eludono i controlli da esso perpetuati.

Come avviene nell’antibiotico resistenza, anche i chemioterapici promuovono la selezione dei particolari tumori.

Oggi, per evitare fenomeni di resistenza, durante la terapia farmacologica nella lotta al cancro, si preferisce, dove è possibile, usare un mix di principi attivi.

In accordo con i più temibili batteri antibiotico resistenti (ad esempio lo Pseudomonas aeruginosa), le mutazioni “accessorie” possono indurre la comparsa pompe di efflusso, evitando che il farmaco antineoplastico possa entrare nella cellula.

Invisibilità al sistema immunitario dei procarioti e cellule neoplastiche

Un’altra analogia fra procarioti e cellule neoplastiche e quella di eludere il sistema immunitario (come nel caso dei micobatteri) tramite una capsula.

Nei procarioti, la protezione è di natura lipopolisaccaridica, mentre negli ammassi tumorali, spesso è di tessuto fibrotico.

Altro meccanismo, tipico però dei tumori (soprattutto maligni) per sfuggire a l’attacco del sistema immunitario è la produzione per via glicolitica acidi organici, come il lattato.

L’acido lattico oltre a distruggere la matrice cellulare dando spazio alla neoplasia di crescere, promuove lo switch dei macrofagi da M1 ad M2.

Gli M2 svolgono un’attività immunosoppressiva grazie alla secrezione di IL-10, si spegne il sistema immunitario e lasciando il tumore indisturbato.

Il tumore visto come una “specie invasiva”

Come noto in letteratura, i fenotipi tumorali maligni producono una gran quantità di cellule metastatizzanti, anche durante le prime fasi di sviluppo della massa neoplastica.

Queste unità biologiche si disseminano nel corpo, secondo un loro tropismo, sfruttando ad esempio la via ematica o linfatica. Il processo metastatico da vita ad un tumore secondario, che spesso per maccanismi selettivi è molto più aggressivo.

Quindi l’impianto delle cellule tumorali possiamo vederlo come la colonizzazione di “una specie invasiva”.

Le teorie che supportano questa tesi sono le seguenti:

  • Teoria “seed and soil” (S. Paget): La cellula tumorale è come un “seme”, deve trovare il terreno giusto per poter attecchire; ovvero sono i fattori dell’ambiente del sito metastatico a favorire la proliferazione delle cellule tumorali.
  • Teoria di Ewing: le cellule tumorali crescono in un determinato sito, perché veicolate dal flusso ematico o linfatico.
  • Teoria della diaspora: le metastasi mantengono i tratti distintivi del tumore primario.

Conclusioni e considerazioni future

Come analizzato brevemente in questa guida, un tumore è costituito da una grande eterogeneità di cellule, frutto di un fenotipo iper-mutabile che consente di accumulare tante mutazioni.

Quindi si può affermare che ogni neoplasia per via delle mutazioni “passanger” è individuo specifica, e alle volte le cure “canoniche” non sono efficaci.

Una soluzione nell’arginare questa problematica, rendendo le cure sempre più performanti, è sequenziare le cellule che compongono la massa tumorale, quindi attraverso l’applicazione di strategie come la terapia personalizzata, si riesce a rendere questa malattia sempre più curabile.

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Giampiero Federici

Attuale studente di biotecnologie, presso il dipartimento di: Scienze Chimiche, della Vita e della Sostenibilità Ambientale (Università degli studi di Parma)

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