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IL CICLO CELLULARE. Generalità Interfase Fase G1 Fase S FaseG2 Mitosi Struttura del cromosoma spiralizzato Struttura del fuso Profase Metafase Anafase Telofase Citodieresi Regolazione del ciclo cellulare Fattori che influenzano il ciclo cellulare. GENERALITA’.

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il ciclo cellulare
IL CICLO CELLULARE
  • Generalità
  • Interfase
  • Fase G1
  • Fase S
  • FaseG2
  • Mitosi
  • Struttura del cromosoma spiralizzato
  • Struttura del fuso
  • Profase
  • Metafase
  • Anafase
  • Telofase
  • Citodieresi
  • Regolazione del ciclo cellulare
  • Fattori che influenzano il ciclo cellulare
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GENERALITA’

Nelle cellule eucariote la riproduzione avviene tramite la divisione di una cellula in due cellule esattamente uguali tra loro, contenenti una le stesse sequenze del DNA dell’altra. Questo processo si svolge in 3 fasi:

CITODIERESI o CITOCINESI

INTERFASE

  • Il citoplasma si divide in 2 porzioni circondando i 2 nuclei
  • Dividono in modo uguale anche gli organuli citoplasmatici
  • La cellula accresce la sua massa
  • Sintetizza 2 copie identiche del proprio DNA

MITOSI

1. Le molecole di DNA duplicate vengono separate

2. Vengono racchiuse in 2 nuclei separati

Questa sequenza costituisce il CICLO CELLULARE

ciclo cellulare
Ciclo cellulare
  • Regolazione del ciclo cellulare

La progressione attraverso il ciclo cellulare e' regolata da una serie di fattori genetici e biochimici: i meccanismi di base che controllano la divisione cellulare sono di tipo genetico; su questi possono agire i fattori interni od esterni (fattori di crescita) in grado di modificare la progressione delle cellule attraverso il ciclo di divisione cellulare.

ciclo cellulare1
Ciclo cellulare

Meccanismi di controllo del cilco cellulare:

  • - transizione G1 --> S inizio della replicazione del

DNA

- transizione G2 --> M inizio della mitosi- transizione M --> G1

  • L'ingresso in mitosi/meiosi e' consentito solo in presenza dell'MPF (fattore di promozione della maturazione). Questo fattore e' costituito da due proteine dimerizzate: una ad attivita' chinasica (cdc2) sempre presente, una seconda necessaria per l'attivazione della chinasi, ma sintetizzata solo nelle fasi precedenti la mitosi (dalla fine della fase S).
cicline
Cicline

Funzione : partecipano alla progressione del ciclo cellulare

Sino ad oggisono state identificate nove diverse cicline. Queste cicline sono state chiamate con una lettera dalla A alla I.

slide7

cicline di tipo D                                                                                                                                                   

proteina p53
Proteina P53

It is a multi-functional transcription factor with roles

in control of cell cycle progression and apoptosis .

DNA damage increases the

ability of p53 to bind DNA

and activate a number of

Genes .

proteina rb1
Proteina RB1

La proteina del retinoblastoma (o semplicemente pRb o Rb) è una proteina soppressore tumorale che è stata trovata non funzionante in numerosi tipi di cancro .

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INTERFASE

  • La cellula :
  • Duplica il proprio DNA
  • Sintetizza le proteine associate al DNA
  • Produce una riserva di organuli sufficienti a due cellule
  • Assembla le strutture necessarie per effettuare MITOSI e CITODIERESI
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FASE G1

  • la cellula raddoppia le proprie dimensioni e il numero degli organuli citoplasmatici
  • . I due CENTRIOLI si duplicano

“G” sta ad indicare GAP ovvero INTERVALLO

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FASE S

  • avviene la duplicazione del DNA
  • vengono sintetizzate molte delle proteine associate al Dna

“S” sta per SINTESI

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FASE G2

  • i cromosomi si spiralizzano in forma compatta
  • Le due coppie di centrioli si dispongono fuori dalla membrana nucleare
  • La cellula assembla gli organuli per trasmettere i cromosomi alle cellule figlie
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MITOSI

  • i cromosomi duplicati si spostano cosicché ogni nuova cellula possa riceverne una copia
  • Perché questo avvenga è necessario che:
  • i cromosomi siano in forma spiralizzata
  • Sia presente una struttura detta FUSO
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STRUTTURA DEL FUSO

Microtubuli

del FUSO

(fibre polari)

CROMOSOMI

slide17

STRUTTURA DEL FUSO

Coppia di CENTRIOLI

Fibre polari

ASTER

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PROFASE

  • la prima fase in cui è divisa la MITOSI:
  • I CROMOSOMI si condensano in filamenti ben distinti
  • Ogni filamento si compone di 2 CROMATIDI

3. Il NUCLEOLO si disaggrega e scompare

4. Si forma il FUSO MITOTICO

5. I CENTRIOLI sono circondati da microtubuli che danno origine all’ASTER

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PROFASE

Cromosomi condensati e divisi nei due cromatidi

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METAFASE

  • è la seconda fase della MITOSI:
  • frammentazione e scomparsa dell’involucro NUCLEARE
  • Il FUSO occupa lo spazio che prima era del NUCLEO
  • I CROMOSOMI si spostano verso il centro del FUSO e si allineano

4. Ogni cromosoma si aggancia ai MICROTUBULI del fuso

5. I CENTOMERI di ogni cromosoma si collegano ai microtubuli del fuso

6. Il fuso si espande occupando gran parte del citoplasma

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ANAFASE

  • è la terza fase della MITOSI:
  • I CROMATIDI iniziano a separarsi e a spostarsi verso i poli opposti del fuso
  • 2. I due gruppi di cromatidi vengono separati dall’ aumento di lunghezza del FUSO
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ANAFASE

I cromosomi si spostano verso i due poli della cellula

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TELOFASE

  • è la quarta fase della MITOSI:
  • Termina lo spostamento dei cromosomi verso i poli
  • I CROMATIDI si despiralizzano
  • compaiono i segmenti di un nuovo INVOLUCRO NUCLEARE
  • Ricompare il NUCLEOLO formato da rRNA appena sintetizzato
  • Inizia a scomparire il FUSO
  • Gli ASTER rimpiccioliscono
  • Presenza dei microtubuli necessari alla CITODIERESI
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CITODIERESI

  • è l’ultimo processo e consiste nella suddivisione del citoplasma nelle 2 nuove cellule
  • Nelle cellule degli ANIMALI compare un solco sulla MEMBRANA PLASMATICA che si approfondisce finché le 2 cellule sono completamente separate
  • Il solco divide il citoplasma in 2 parti uguali racchiudendo i 2 nuclei e dando vita a 2 cellule identiche
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REGOLAZIONE DEL CICLO CELLULARE

cellule STAMINALI: si dividono

per tutta la vita dell’ organismo

Alcune cellule animali

Alcune cellule vegetali

Cellule perenni: perdono

capacità di riprodursi

raggiunta la maturità

Globuli rossi

Cellule nervose

Cellule stabili: mantengono

la capacità di riproduzione

dopo la maturità in

determinati casi

Cellule del fegato

In un organismo pluricellulare è importante che le cellule si dividano secondo un ritmo prestabilito per evitare un sovraffollamento che causerebbe il cancro.

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FATTORI CHE INFLUENZANO IL CICLO CELLULARE

I meccanismi che regolano la

divisione delle cellule sono:

Inibizione da

contatto

Dipendenza

dall’ancoraggio

Arresto della divisione

cellulare quando le cellule

durante la riproduzione,

vengono in contatto tra

loro

Le cellule si dividono

solo su una superficie

solida

Dovuta alla mancanza

di fattori di crescita

ipertrofia e iperplasia
Ipertrofia e iperplasia

Ipertrofia = aumento di volume cellulare Iperplasia = aumento del n° delle cellule.

Esempio :

Obesità ipertrofica = aumento del volume degli adipociti;

Obesità iperplastica = aumento del numero degli dipociti.

ipertrofia e iperplasia1
Ipertrofia e iperplasia

Si tratta di processi patologici reversibili che conservano l’originario aspetto morfologico con finalità determinata e mantenimento dell’attività funzionale.

metaplasia
METAPLASIA

Metaplasia = trasformazione di un tessuto differenziato in un tessuto di diverso tipo ma di identica derivazione embriologica

(es. trasformazione di un epitelio cilindrico in epitelio piatto).

metaplasia1
METAPLASIA

Un particolare tipo di metaplasia è quella osservabile a carico delle mucose quando si ha iperproduzione o neoproduzione di ghiandole (prevalentemente di tipo muciparo); in questo caso si parla di metaplasia ghiandolare.

displasia
DISPLASIA

Indica un processo di alterata differenziazione sia a carico di un organo che di un tessuto. Nella displasia si riscontrano alterazioni morfologiche, citoplasmatiche e nucleari.

displasia1
DISPLASIA

Alterazioni nucleari : polimorfismo, ipercromie, discariosi.

Alterazioni citoplasmatiche : acantosi (difetto di cheratinizzazione), ipercheratosi (eccesso di cheratinizzazione), paracheratosi (persistenza di nucleo nelle cellule cheratinizzate).

displasia2
DISPLASIA
  • Displasia lieve : modeste dismorfie. Le alterazioni sono localizzate allo strato basale o poco sopra.
  • Displasia moderata : le dismorfie interessano almeno la metà degli strati epiteliali.
  • Displasia grave : quasi tutti gli strati sono interessati da dimorfismi
displasia3
DISPLASIA

A livello di cervice uterina la displasia viene classificata come CIN 1° 2° 3°.

La DISPLASIA è una lesione PRECANCEROSA

neoplasie
NEOPLASIE

La neoplasia è una massa anomala di cellule la cui crescita è eccessiva e persiste anche quando vengono a mancare gli stimoli che l’hanno causata. Le crescita neoplastica si comporta in modo finalistico.

differenziazione
DIFFERENZIAZIONE

Differenziazione = grado di somiglianza tra cellule neoplastiche e cellule normali da cui hanno avuto origine, sia dal punto di vista funzionale che morfologico. Il grado di differenziazione (grading) va da 1° al 3° o 4°.

grading
GRADING

Il GRADING è correlato con :

a) aggressività della neoplasia

b) capacità di meta statizzazione

c) malignità clinica.

anaplasia e accrescimento
ANAPLASIA e ACCRESCIMENTO

Anaplasia = mancata differenziazione ( è tipica delle cellule neoplastiche maligne).

Velocità di accrescimento = può essere desunta dal n° delle mitosi osservate nell’ambito della neoplasia.

invasivita
INVASIVITA’

Invasività = capacità di infiltrazione della masssa neoplastica.

Le neoplasie benigne si accrescono come masse espansive e coesive, senza capacità d’infiltrazione, invasione e metastatizzazione.

invasivita1
INVASIVITA’

Le neoplasie maligne tendono alla crescita infiltrativa con distruzione del tessuto ospite e con invasione di strutture quali vasi linfatici e vascolari. Ne deriva generalmente la mancanza di un piano di clivaggio e di una capsula fibrosa rispetto al tessuto circostante.

metastasi
METASTASI

Metastasi = diffusione delle cellule tumorali a distanza rispetto alla sede di origine.

E’ caratteristica delle cellule maligne ad eccezione di quelle di derivazione gliale e dei basaliomi.

metastasi1
METASTASI

La potenzialità metastatica di una neoplasia è generalmente legata alla sua differenziazione, al ritmo di crescitae alle sue dimensioni.

metastasi2
METASTASI

Le metastasi si sviluppano per :

Via linfatica : via comune per carcinomi, adenocarcinomi e melanomi.

Via ematica : caratteristica dei sarcomi. Può seguire la via linfatica o essere tale ab initio.

Impianto su cavità e superfici : pleura, pericardio, articolazioni ecc. nel caso delle sierose la crescita neoplastica tende a restare confinata sulla superficie, senza penetrare negli organi sottostanti.

Recidiva locale.

nomenclatrura
NOMENCLATRURA

Prima parte del nome = tessuto di origine

Seconda parte del nome = OMA se benigno

Esempi

Tumore benigno delle ghiandole epiteliali : ADEN + OMA = ADENOMA

Tumore benigno del tessuto fibroso : FIBR + OMA = FIBROMA

nomenclatura
NOMENCLATURA

Nei tessuti molli si sostituisce la desinenza OMA con SARCOMA.

Esempio

Tumore maligno del tessuto fibroso : FIBRO + SARCOMA = FIBROSARCOMA

nomenclatrura1
NOMENCLATRURA

Il termine CRACINOMA etichetta invece le neoplasie maligne epiteliali.

Se derivazione da epiteli Ghiandolari si utilizzerà il termine ADENOCARCINOMA.

neoplasie benigne
NEOPLASIE BENIGNE

Verruche e condilomi

Si tratta di lesioni a eziologia virale (HPV) che insorgono a carico di cute e mucose con formazione di rilievi papillari. A carico dei condilomi si possono associare lesioni displasiche di vario grado (es. CIN) con possibile evoluzione verso carcinoma in situ e invasivo.

neoplasie benigne1
NEOPLASIE BENIGNE

Papillomi

Sono neoformazioni epitelio-stromali costituite da un asse connettivo-vascolare ramificato rivestito da epiteli che tendono a riprodurre le caratteristiche proprie del tessuto di origine. Sono tipici delle mucose (es. vescica).

neoplasie benigne2
NEOPLASIE BENIGNE

Polipi

Estroflessione polipoide in un organo cavo (es. intestino) che può essere di natura infiammatoria, malformativa o neoplastica. Macroscopicamente può avere forma piatta, sessile o peduncolata. I polipi adenomatosi del colon, nell’arco degli anni possono evolvere in forme neoplastiche maligne.

slide50
Il modello di Fearon e Vogelstein per lo sviluppo delcarcinoma colorettale – MODELLO oncogenesi MULTISTEP
neoplasie benigne3
NEOPLASIE BENIGNE

Fibroadenomi

Proliferazione epiteliale e stromale. Si trovano generalmente nella mammella.

Fibroma

Elementi cellulari di tipo fibrocita rio allungati e fusiformi compressi in uno stroma edematoso. La ricchezza delle cellule unitamente allo stroma permette di differenziare il fibroma in duro o molle.

Neurinoma

Deriva dalle cellule di Schwann .

neoplasie maligne
NEOPLASIE MALIGNE

Nei tumori maligni la crescita cellulare è

ATIPICA

AFINALISTICA

PROGRESSIVA

neoplasie maligne1
NEOPLASIE MALIGNE

ATIPIE CELLULARI ovvero :

Variabilità di forma e dimensione,

Aumento rapporto nucleo/citoplasma,

Polimorfismo nucleare,

Irregolare distribuzione della cromatina, Eventuale presenza di nucleoli o di mitosiatipiche (apolari, multipolari, con numero abnorme di cromosomi).

carcinomi
Carcinomi

Derivano dall’epitelio di rivestimento della cute e delle mucose, cioè da un epitelio pavimentoso composto, cilindrico o transazionale.

carcinoma squamoso o epidermoide
Carcinoma squamoso o epidermoide

Il nome deriva dal fatto che può presentare fenomeni di cheratinizzazione in analogia alla cheratinizzazione dell’epidermide.

carcinoma squamoso o epidermoide1
Carcinoma squamoso o epidermoide

Cute

Mucose rivestite di epitelio pavimentoso composto (faringe, laringe, cavo orale, esofago…)

Mucose rivestite da altri epiteli (transazionale per la vescica, cilindrico per il bronco…) che siano state precedentemente interessate da metaplasia pavimentosa.

carcinoma squamoso o epidermoide2
Carcinoma squamoso o epidermoide

Il grado variabile di cheratinizzazione permette di differenziare il carcinoma epidermoide in tre sottotipi :

bene

moderatamente

poco differenziato.

basalioma
Basalioma

E’ una neoplasia caratteristica della cute. Aggressività locale, scarse capacità metastatiche. Le cellule richiamano la morfologia delle cellule basali dell’epidermide.

carcinoma indifferenziato
Carcinoma indifferenziato

Costituito da cellule morfologicamente diverse dalle cellule di origine, al punto di non permettere di risalire al tipo di tessuto dal quale hanno preso origine.

Caratteristica è la precocità di meta statizzazione per via linfatica ed ematica.

adenocarcinoma
Adenocarcinoma

Deriva dagli epiteli che costituiscono tubuli e alveoli delle ghiandole annesse alla cute, dalle mucose e da quelli che costituiscono i parenchimi ghiandolari di ghiandole esocrine, quali pancreas, fegato, reni, mammelle, prostata e di ghiandole endocrine.

adenocarcinoma2
Adenocarcinoma

Negli istotipi ben differenziati è riprodotta la struttura originaria dell’organo di origine

sarcomi
Sarcomi

Sono neoplasie maligne costituite da cellule connettivali. Poco comuni (circa 11% dei tumori maligni).