il ciclo cellulare generalità interfase fase g1 fase s faseg2 mitosi struttura del cromosoma...
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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’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:
INTERFASE
1. La cellula accresce la sua massa
2. Sintetizza 2 copie identiche del proprio DNA
MITOSI1. Le molecole di DNA duplicate vengono separate
2. Vengono racchiuse in 2 nuclei separati
CITODIERESI o CITOCINESI
1. Il citoplasma si divide in 2 porzioni circondando i 2 nuclei
2. Dividono in modo uguale anche gli organuli citoplasmatici
Questa sequenza costituisce il 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 cellulareMeccanismi 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).
Meccanismi di controllo
Cicline
Funzione : partecipano alla progressione del ciclo cellulare
Sino ad oggi sono state identificate nove diverse cicline. Queste cicline sono state chiamate con una lettera dalla A alla I.
cicline di tipo D
Proteina P53
It is a multi-functional transcription factor with rolesin 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
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 .
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
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
FASE S
- avviene la duplicazione del DNA
- vengono sintetizzate molte delle proteine associate al Dna
“S” sta per SINTESI
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
MITOSI
• i cromosomi duplicati si spostano cosicché ogni nuova cellula possa riceverne una copia
•Perché questo avvenga è necessario che:
1. i cromosomi siano in forma spiralizzata
2. Sia presente una struttura detta FUSO
STRUTTURA DEL CROMOSOMA SPIRALIZZATO
cromatidio
STRUTTURA DEL FUSO
Microtubuli
del FUSO
(fibre polari)
CROMOSOMI
STRUTTURA DEL FUSO
Coppia di CENTRIOLI
Fibre polari
ASTER
PROFASE
• la prima fase in cui è divisa la MITOSI:
1. I CROMOSOMI si condensano in filamenti ben distinti
2. 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
PROFASE
Cromosomi condensati e divisi nei due cromatidi
METAFASE
• è la seconda fase della MITOSI:
1. frammentazione e scomparsa dell’involucro NUCLEARE
2. Il FUSO occupa lo spazio che prima era del NUCLEO
3. 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
ANAFASE
•è la terza fase della MITOSI:
1. 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
ANAFASE
I cromosomi si spostano verso i due poli della cellula
TELOFASE
• è la quarta fase della MITOSI:
1. Termina lo spostamento dei cromosomi verso i poli
2. I CROMATIDI si despiralizzano
3. compaiono i segmenti di un nuovo INVOLUCRO NUCLEARE
4. Ricompare il NUCLEOLO formato da rRNA appena sintetizzato
5. Inizia a scomparire il FUSO
6. Gli ASTER rimpiccioliscono
7. Presenza dei microtubuli necessari alla CITODIERESI
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
REGOLAZIONE DEL CICLO CELLULARE
cellule STAMINALI: si dividono per tutta la vita dell’ organismo
Alcune cellule vegetaliAlcune cellule animali
Cellule perenni: perdono capacità di riprodursiraggiunta la maturità
Globuli rossi Cellule nervose
Cellule stabili: mantengonola capacità di riproduzione
dopo la maturità indeterminati 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.
FATTORI CHE INFLUENZANO IL CICLO CELLULARE
I meccanismi che regolano la divisione delle cellule sono:
Dipendenza
dall’ancoraggio
Le cellule si dividono solo su una superficie
solida
Inibizione da contatto
Arresto della divisione cellulare quando le celluledurante la riproduzione, vengono in contatto tra
loro
Dovuta alla mancanza di fattori di crescita
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 iperplasia
Si tratta di processi patologici reversibili che conservano l’originario aspetto morfologico
con finalità determinata e mantenimento dell’attività funzionale.
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).
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
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.
DISPLASIA
Alterazioni nucleari : polimorfismo, ipercromie, discariosi.
Alterazioni citoplasmatiche : acantosi (difetto di cheratinizzazione), ipercheratosi (eccesso di cheratinizzazione), paracheratosi (persistenza di nucleo nelle cellule cheratinizzate).
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
DISPLASIA
A livello di cervice uterina la displasia viene classificata come CIN 1° 2° 3°.
La DISPLASIA è una lesione PRECANCEROSA
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 = 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
Il GRADING è correlato con :
a) aggressività della neoplasia b) capacità di meta statizzazione c) malignità clinica.
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’
Invasività = capacità di infiltrazione della masssa neoplastica.
Le neoplasie benigne si accrescono come masse espansive e coesive, senza capacità d’infiltrazione, invasione e metastatizzazione.
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 = 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.
METASTASI
La potenzialità metastatica di una neoplasia è generalmente legata alla sua differenziazione, al ritmo di crescita e alle sue dimensioni.
METASTASILe 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
Prima parte del nome = tessuto di origineSeconda parte del nome = OMA se benigno
Esempi Tumore benigno delle ghiandole epiteliali :
ADEN + OMA = ADENOMA
Tumore benigno del tessuto fibroso : FIBR + OMA = FIBROMA
NOMENCLATURA
Nei tessuti molli si sostituisce la desinenza OMA con SARCOMA.
Esempio Tumore maligno del tessuto fibroso :
FIBRO + SARCOMA = FIBROSARCOMA
NOMENCLATRURA
Il termine CRACINOMA etichetta invece le neoplasie maligne epiteliali.
Se derivazione da epiteli Ghiandolari si utilizzerà il termine ADENOCARCINOMA.
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 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 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.
Il modello di Fearon e Vogelstein per lo sviluppo delcarcinoma colorettale – MODELLO oncogenesi MULTISTEP
NEOPLASIE BENIGNEFibroadenomi 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
Nei tumori maligni la crescita cellulare è ATIPICA
AFINALISTICA
PROGRESSIVA
NEOPLASIE MALIGNEATIPIE CELLULARI ovvero :
Variabilità di forma e dimensione, Aumento rapporto nucleo/citoplasma, Polimorfismo nucleare, Irregolare distribuzione della cromatina,
Eventuale presenza di nucleoli o di mitosi atipiche (apolari, multipolari, con numero abnorme di cromosomi).
Carcinomi
Derivano dall’epitelio di rivestimento della cute e delle mucose, cioè da un epitelio pavimentoso composto, cilindrico o
transazionale.
Carcinoma squamoso o epidermoide
Il nome deriva dal fatto che può presentare fenomeni di cheratinizzazione in analogia alla
cheratinizzazione dell’epidermide.
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 epidermoide
Il grado variabile di cheratinizzazione permette
di differenziare il carcinoma epidermoide in tre sottotipi :
bene moderatamente poco differenziato.
Carcinoma Squamoso
Basalioma
E’ una neoplasia caratteristica della cute. Aggressività locale, scarse capacità metastatiche. Le cellule richiamano la morfologia delle cellule basali dell’epidermide.
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
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.
Adenocarcinoma
Adenocarcinoma del colon
Adenocarcinoma
Negli istotipi ben differenziati è riprodotta la struttura originaria dell’organo di origine
Sarcomi
Sono neoplasie maligne costituite da cellule connettivali. Poco comuni (circa 11% dei tumori maligni).
Osteosarcoma
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