Ipertrofia e iperplasia

Patologia cellulare. In questa lezione cominceremo a parlare davvero dell'adattamento cellulare e andremo ad analizzare due forme simili ma al contempo molto diverse: l'ipertrofia e l'iperplasia. Si tratta in entrambi i casi di forme di adattamento con crescita, in un certo senso.

Cominciamo dall'ipertrofia, che è definita come un aumento del volume cellulare che porta a un aumento del volume del tessuto di conseguenza. L'ipertrofia può essere legata a diversi tipi di stimoli. Esempi comuni di ipertrofia sono l'ipertrofia ad aumento di carico del muscolo stato scheletrico, che si verifica ad esempio nell'allenamento; l'ipertrofia da sovraccarico emodinamico, che è causata da un sovraccarico emodinamico cronico e che porta un'ipertrofia del muscolo cardiaco e che non è quasi mai fisiologica; un altro esempio è l'ipertrofia dell'utero gravidico, che è dovuta all'azione degli estrogeni che legano I recettori presenti nelle cellule muscolari.

L'ipertrofia da sovraccarico emodinamico è piuttosto peculiare. Si sviluppa nell'ipertensione, nelle valvulopatie, appunto patologia in cui il cuore deve lavorare a pressioni molto maggiori. Normalmente il mio cardio ha uno spessore di 1 cm, 1,5 cm, ma quando va in ipertrofia supera almeno i 2 cm. Istologicamente si può identificare con una colorazione molto particolare, quella al trifenil tetrazolio, che permette di valutare quanta parte di miocardio è rimasta ancora perfettamente funzionante, poiché che il mio cardio ipertrofico ha dei grossi problemi sia nel rilassamento che nella contrazione.

A livello biologico, l'ipertrofia può essere determinata da diversi stimoli esterni. Tra questi abbiamo lo stiramento meccanico, come nel caso delle cellule muscolari lisce, poiché esistono dei recettori capaci di percepire lo stretching della membrana. Un altro stimolo capace di indurre l'ipertrofia è rappresentato dagli ormoni o dai peptidi vasoattivi, e infine dai fattori di crescita, che vedremo meglio più avanti. Questi stimoli agiscono su determinate vie di trasduzione. La via della fosfatidilinositolo TR chinasi e diht è quella più coinvolta nelle forme fisiologiche di iperplasia, mentre l'iperplasia legata a recettori accoppiati a proteine G è più comune nei fenomeni di ipertrofia patologica.

Queste vie di trasduzione a loro volta portano all'attivazione di alcuni fattori di trascrizione che sono implicati nel processo. Tra questi principalmente simic e il di meross fosson, conosciuto anche come ap1.

Effetti comuni dell'ipertrofia, che si possono trovare in quasi tutti gli esempi di cui abbiamo parlato, sono l'espressione di geni embrionali. Le cellule ipertrofiche non stanno semplicemente aumentando di volume, stanno cambiando il loro aspetto proteos sintetico e per questa ragione a volte possono esprimere geni embrionali. Ad esempio, a livello cardiaco abbiamo la rees pressione del Gene per la betam miosina, che piazza l'Alfa miosina. La betam miosina è un gene embrionale che permette Una contrazione più efficace. Il fattore natriuretico atriale, invece, in ipertrofia comincia a essere prodotto anche dai ventricoli per cercare di ridurre il sovraccarico emodinamico, poiché il fattore natriuretico atriale aumenta la diuresi attraverso l'espulsione Del sodio.

Abbiamo inoltre un aumento generalizzato della sintesi proteica. L'esempio più semplice è quello dell'ipertrofia da allenamento del muscolo striato, in cui vengono sinte at grandi quantità di proteine del sarcomero. Un altro effetto è che il tessuto che sta diventando ipertrofico può iniziare a produrre i suoi stessi fattori di crescita. Questo fenomeno è noto come amplificazione e si tratta a Colpo d'occhio di un feedback positivo.

Ma parliamo ora dell'iperplasia, cioè quel fenomeno per cui, in risposta a un danno, le cellule di un tessuto aumentano di numero. La prima cosa che va detta è che spesso questo fenomeno concomita con l'ipertrofia nei tessuti in cui questo è possibile, perché ovviamente, a differenza dell'ipertrofia, l'iperplasia può essere attuata solo da alcuni tipi di tessuti. Parliamo di quelle cellule che possono replicarsi. Possiamo infatti dividere le cellule all'interno del corpo umano in tre categorie in base alla loro attitudine alla replicazione. Questa classificazione è detta classificazione di bizozzero.

Le cellule labili sono quelle cellule che hanno una proliferazione illimitata per tutta la vita e, ad esempio, sono quelle cellule che for formano gli epiteli di rivestimento interni o esterni. Queste cellule ciclano continuamente. Le cellule stabili, invece, sono popolazioni più particolari che normalmente sono in fase g0, ma in caso di bisogno possono passare in fase G1. Un esempio molto interessante è rappresentato dalle cellule epatiche, che in caso di danno riprendono la via del ciclo cellulare per riparare il danno. Allo stesso modo si comportano anche l'endotelio e i dotti escretori delle ghiandole.

Esistono infine le cellule perenni, che sono dotate di un'attività replicativa sporadica o completamente assente, che quindi vivono perennemente in fase g0. E tra queste abbiamo i miocardiociti, le cellule muscolari striate scheletriche e i neuroni, anche se si è dimostrato che in alcuni casi queste cellule possono replicarsi, ma si tratta ovviamente di eccezioni e non di regole.

Le iperplasie possono essere classificate in diversi modi. Abbiamo iperplasie fisiologiche e iperplasie patologiche. Un'ipertrofia delle cellule muscolari lisce, come abbiamo visto in precedenza. Altro esempio è la crescita della mammella durante la gravidanza e durante la pubertà per iperplasia delle cellule ghiandolari. Accanto all'Iper plasia sub base ormonale fisiologica ne esiste anche un'altra forma su base compensatoria. Si tratta sempre di un fenomeno fisiologico. L'esempio più noto è quello del fegato. Il fegato contiene delle cellule, gli epatociti, che sono cellule stabili, cioè di base sono in uno stato quiescente, Ma in caso di danno possono tornare nel ciclo cellulare e replicarsi fino a compensare il danno, da cui il nome iperplasia compensatoria.

Il fegato è Infatti un organo estremamente noto Fin dall'antichità per la sua capacità di rigenerarsi. Il mito di Prometeo racconta infatti di questo Titano che per punizione fu legato a una roccia e che era costretto ogni giorno a vedere il proprio fegato divorato da un'aquila gigante. Il suo fegato però, da i brandelli che ne rimanevano, era capace di rigenerarsi nel giro di 24 ore per per poi essere mangiato di nuovo dall'aquila. Nella realtà possiamo osservare questo fenomeno nella cosiddetta epatectomia parziale. Nel corso di questo intervento si elimina una parte del fegato per le ragioni più svariate e si può osservare che in poche settimane la parte restante del fegato riguadagna la massa che è stata tolta, ma non la forma, perché si tratta semplicemente di una crescita del lobo rimanente.

Questa forma di iperplasia compensatoria è stata molto studiata, poiché si suppone che possa avere applicazione anche in altri campi. Quando si compie un epatectomia parziale, le cellule epatiche rilasciano alcuni segnali infiammatori, tale da richiamare appunto un infiltrato di cellule infiammatorie. Le cellule epatiche in questa fase sono in g0 e nessuno dei loro geni di replicazione è attualmente attivo, fino a quando Però le cellule infiammatorie non cominciano a produrre alcuni mediatori dell'infiammazione che però hanno un effetto di stimolo sulle cellule epatiche. Così viene prodotta l'interleuchina 6, che lega il suo recettore il6 r, e anche il tnf Alfa, che lega il tnf receptor One. Questi due recettori creano un segnale tale da indurre un aumento dell'espressione delle proteine di proliferazione simic e del dimero si fosson. Questi geni fanno passare l' patoc in fase G1. Questa risposta si chiama risposta precoce immediata.

A completare l'opera ci pensa all'attivazione delle cellule di ito, le quali normalmente hanno una funzione di accumulo di vitamina E e di alcuni lipidi, Ma che sotto lo stimolo delle citochine infiammatorie prodotte dall'infiltrazione sono capaci di produrre fattori di crescita. Tra questi il fattore di crescita epocar, che lega il suo recettore CET, e il fattore di crescita epiteliale, che lega il suo recettore egfr. Sotto questi stimoli l'epatta comincia a produrre automaticamente il transforming growth factor Alfa, che si lega anch'esso al recettore GFR. Questi tre recettori, attraverso la loro trasduzione, inducono quella che si chiama risposta precoce e ritardata. Nell'ambito della risposta precoce ritardata si esprimeranno diversi geni, tra cui bcx e l'inibitore d p53 mdm2. Questo permetterà quindi alla cellula di esprimere alti livelli di cicline e quindi di entrare nel ciclo cellulare in piena regola e di passare alla fase S, G2 ed M. Assisteremo Quindi a un aumento delle mitosi e delle replicazione cellulari. Nel giro di circa un giorno il meccanismo si sarà già avviato e ci sarà un picco di attività replicativa e di sintesi del DNA e in poche settimane la parte mancante del fegato sarà completamente rigenerata.

Al termine di questo fenomeno, però, le cellule di supporto smettono di produrre le loro citochine, poiché non ce n'è più bisogno, cosa che porta a un ritorno delle degli epatociti in fase G1. A questo punto viene prodotto dei linfociti il transforming growth factor Beta, che lega il suo recettore smed, il quale induce un blocco dell'espressione dei geni di replica azone con ritorno dell' epatocita in fase g0.

Esistono però anche fenomeni di iperplasia patologica. Tra questi senza dubbio l'iperplasia endometriale beniga, che è legata a uno stimolo ormonale eccessivo. In questa patologia possiamo osservare come l'endometrio crei delle ghiandole più grandi e tortuose e più stratificate, in quanto il numero delle sue cellule aumenta. Altro fenomeno di iperplasia patologica su base ormonale è l'iperplasia prostatica benigna, che si verifica per un una risposta con aumento della produzione di ormoni da parte dello Stroma nel corso dell'invecchiamento della prostata, che tenderebbe quindi a farla atrofizzare. Questa risposta, conosciuta anche come embryonic reawakening, porta l'epitelio prostatico a proliferare. Come possiamo vedere, abbiamo qui nell'immagine a destra due lumi di ghiandole prostatiche, quello al centro più grande, ipertrofico, presenta numerosissimi strati di cellule.

Va detto che l'iperplasia patologica, però, è completamente diversa dal cancro, in quanto essa non mostra le caratteristiche morfofunzionali di quest'ultimo. Tuttavia, rappresenta un fattore di rischio per la cancerizzato. Che esistono forme di iperplasia patologica che non hanno nulla a che fare con gli ormoni, Ma che avvengono su base virale. Un esempio è il papilloma virus, il quale, infettando le cellule degli epiteli squamosi, è capace di indurne l'iperplasia in un quadro comunemente noto come verroca. Parleremo meglio di come il papilloma virus induca questa reazione quando parleremo di cancerizzato dei virus.

Nella prossima lezione affronteremo altre forme di adattamento cellulare, nello specifico l'atrofia, la metaplasia e la displasia.