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Thesis etd-06242010-151914


Thesis type
Tesi di dottorato di ricerca
Author
UGOLINI, CLARA
URN
etd-06242010-151914
Thesis title
Ruolo dei mastociti nel carcinoma papillare tiroideo
Academic discipline
MED/08
Course of study
MORFOLOGIA E FUNZIONE NORMALE E PATOLOGICA DI CELLULE E TESSUTI
Supervisors
tutor Prof. Fornai, Francesco
correlatore Prof. Basolo, Fulvio
Keywords
  • mastociti
  • carcinoma papillare
  • tiroide
Graduation session start date
06/07/2010
Availability
Withheld
Release date
06/07/2050
Summary
Il carcinoma papillare tiroideo (PTC) è una neoplasia generalmente a basso grado di malignità, con una prognosi eccellente e con una sopravvivenza a 20 anni di circa il 90% dei casi. Esiste però una minoranza di casi (circa il 10%) con andamento clinico sfavorevole, con sviluppo di recidive locali, metastasi linfonodali, metastasi a distanza e più raramente outcome letale. Nonostante gli sforzi che sono stati, e sono tuttora, compiuti per individuare quale fattore clinico-patologico e/o genetico, possa influire sulla prognosi, i risultati che stati raggiunti non sono ancora soddisfacenti. Tra i possibili meccanismi che potrebbero svolgere un ruolo fondamentale nel modulare la progressione neoplastica vi sono, ormai senza dubbio, quelli coinvolti nella risposta immunitaria. Numerosi studi, anche molto recenti, hanno individuato la presenza di cellule infiammatorie, ed in modo particolare di mastociti, in diversi tipi di tumore tra cui carcinomi polmonari, pancreatici, endometriali, ovarici, colici o mammari.
I mastociti o mast-cells sono cellule derivanti dal midollo osseo e sono distribuite, praticamente, in tutti i tessuti vascolarizzati localizzandosi particolarmente alle interfacce con l'ambiente esterno. Le mast-cells rivestono un ruolo molto importante nelle reazioni di ipersensibilità e recentemente sono stati ipotizzati diversi meccanismi che potrebbero favorire la progressione tumorale andando ad alterare il normale equilibrio esistente tra lo stroma e l’epitelio degradando la matrice sul fronte di invasione tumorale, oppure andando a favorire l’angiogenesi tumorale, oppure rilasciando differenti fattori di crescita.
Sulla base di questi presupposti abbiamo quindi voluto indagare:
a) la presenza di mastociti nel carcinoma papillare tiroideo;
b) il ruolo svolto da queste cellule nella progressione di questa neoplasia.
I mastociti sono stati valutati in 96 campioni di carcinoma papillare umano tramite l’espressione immunoistochimica di triptasi. L’espressione nei tessuti tumorali è stata in un primo tempo, confrontata con la presenza in tessuti tiroidei normali, provenienti da interventi di svuotamento del collo per patologie non tiroidee, ed in un secondo tempo correlata con le caratteristiche clinico-patologiche tumorali, tra cui età, sesso, istotipo tumorale, dimensione tumorale, presenza di capsula neoplastica, infiltrazione dei tessuti extratiroidei, multifocalità e bilateralità, presenza di metastasi linfonodali, grado di vascolarizzazione. La funzione dei mastociti è stata studiata in vitro su linee cellulari tiroidee, prevalentemente 8505-C e su linee cellulari mastocitarie (LAD2; HMC-1), valutando le rispettive capacità proliferative, chemotattiche e la capacità infiltrativa. Sono stati successivamente considerati differenti fattori promuoventi l’azione dei mastociti tra cui VEGF-A, istamina, CXCL-1, CXCL-10.
Sono infine stati creati xenograft su topi atimici BALB/c nu/nu, immunodeficienti, allo scopo di valutare in vivo l’azione promuovente sul tumore e chemotattica dei mastociti.
I risultati ottenuti comparando tessuti tumorali di PTC e tessuti tiroidei normali hanno dimostrato una significativa presenza di mastociti nei tessuti tumorali (P<0.0001), mentre nei tessuti normali queste cellule risultano praticamente assenti. In più correlando i PTC con i fattori clinico-patologici si osserva una stretta relazione con l’infiltrazione dei tessuti extratiroidei (P<0.0005) e con la presenza di neoplasia bilaterale (P<0.0403), due fattori clinico-patologici che maggiormente influiscono sulla prognosi.
Gli esperimenti condotti in vitro, hanno mostrato che le cellule tiroidee in mezzi di coltura condizionati da mastociti stimolano il rilascio di istamina e la sintesi di citochine nei mastociti ed in più inducono la loro chemoattrazione. Questa azione ha bisogno di un mediatore che è stato identificato nel VEGF-A (vascular endothelial growth factor-A). Con esperimenti condotti parallelamente, è stato osservato come i mastociti in colture di cellule tiroidee stimolino la proliferazione, inibiscano l’apoptosi e favoriscano la capacità di infiltrazione delle cellule tumorali. In particolare la proliferazione delle cellule tumorali viene stimolata tramite l’azione di diversi mediatori rilasciati dai mastociti, identificati nell’istamina, nel CXCL-1 e nel CXCL-10 e soprattutto nell’azione combinata dei tre.
Gli studi preclinici condotti in vivo inoculando cellule tumorali tiroidee e cellule tumorali tiroidee insieme a cellule mastocitarie, in 30 topi atimici, hanno dimostrato che l’inoculazione contemporanea delle due linee cellulari accelera la crescita degli xenograft. Contemporaneamente può essere osservato un aumento della vascolarizzazione e della proliferazione tumorale.
Come prova dell’azione dei mastociti sulla progressione tumorale, altri xenograft (n=30) sono stati trattati con un inibitore della degranulazione mastocitaria, inibendo di fatto l’azione di queste cellule. Si è così dimostrata una significativa diminuzione delle dimensioni dei tumori nei topi trattati con l’inibitore rispetto ai non trattati. Ulteriormente si è cercato di provare in vivo l’azione chemoattrattiva delle cellule tumorali tiroidee sui mastociti utilizzando xenograft in cui cellule tumorali sono state inoculate nella coscia dell’animale e quote di mastociti nell’arteria caudale.
I risultati hanno mostrato che i mastociti sono presenti nei tumori e quindi che le cellule di carcinoma papillare riescono a richiamare i mastociti.
Concludendo, abbiamo osservato, per la prima volta, la presenza di mastociti in campioni tissutali di carcinoma papillare tiroideo umano. Inoltre abbiamo provato, in vitro ed in vivo, l’importante ruolo svolto dalle cellule mastocitarie sulla proliferazione, la sopravvivenza e la capacità di infiltrazione delle cellule tumorali tiroidee contribuendo allo sviluppo ed alla invasività tumorale. Abbiamo ulteriormente osservato la capacità delle cellule tumorali di richiamare ed attivare i mastociti, generando un’azione duplice e combinata.
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