Trasformazione maligna

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La trasformazione maligna è il processo mediante il quale le cellule acquisiscono le proprietà del cancro. Ciò può verificarsi come processo primario nei tessuti normali o secondariamente come degenerazione maligna di un tumore benigno precedentemente esistente.

Cause[modifica | modifica wikitesto]

Esistono molte cause di trasformazione maligna primaria o carcinogenesi. La maggior parte dei tumori umani negli Stati Uniti sono causati da fattori esterni e questi fattori sono in gran parte evitabili.[1][2][3] Questi fattori sono stati riassunti da Richard Doll e Richard Peto nel 1981, e sono stati ancora considerati validi nel 2015. Questi fattori sono elencati nella tabella.

Fattori esterni nel cancro
Fattore Percentuale stimata di decessi per cancro
Dieta 35
Tabacco 30
Infezione 10
Comportamento riproduttivo e sessuale a 7
Occupazione 4
Alcool 3
Luce solare (UV) 3
Inquinamento 2
Medicinali e procedure mediche 1
Additivi del cibo <1
Prodotti industriali <1

a I comportamenti riproduttivi e sessuali comprendono: numero di partner; età alla prima mestruazione; zero contro una o più nascite vive.

Esempi di trasformazione maligna legata all'alimentazione[modifica | modifica wikitesto]

Dieta e cancro al colon[modifica | modifica wikitesto]

Il carcinoma del colon fornisce un esempio dei meccanismi con cui la dieta, il principale fattore elencato nella tabella, è un fattore esterno nel cancro. La dieta occidentale degli afroamericani negli Stati Uniti è associata a un tasso annuale di tumore del colon di 65 per 100.000 individui, mentre la dieta ricca di fibre/a basso contenuto di grassi dei nativi africani delle zone rurali in Sud Africa è associata a un tasso annuale di tumore del colon <5 per 100.000.[4] Utilizzare la dieta occidentale per due settimane per i nativi africani ha aumentato i loro acidi biliari secondari, incluso l'acido desossicolico cancerogeno,[5] del 400%, e ha anche modificato il microbiota del colon. Le prove esaminate da Sun e Kato[6] indicano che le differenze nel microbiota del colon umano svolgono un ruolo importante nella progressione del cancro del colon.

Dieta e cancro ai polmoni[modifica | modifica wikitesto]

Un secondo esempio, correlando una componente dietetica a un tumore, è illustrato dal carcinoma polmonare. Sono stati condotti due grandi studi basati sulla popolazione, uno in Italia e uno negli Stati Uniti.[7] In Italia, una popolazione di studio di 1721 individui con diagnosi di carcinoma polmonare e nessuna malattia grave e 1918 soggetti di controllo con assenza di anamnesi di carcinoma polmonare o malattie avanzate. Tutti gli individui hanno compilato un questionario sulla frequenza alimentare che includeva il consumo di noci, nocciole, mandorle e arachidi e indicava lo stato di fumo. Negli Stati Uniti, 495.785 membri dell'AARP sono stati interrogati sul consumo di arachidi, noci, semi o altre noci oltre ad altri alimenti e allo stato di fumo. In questo studio americano sono stati identificati 18.533 casi di carcinoma polmonare durante 16 anni di follow-up. Complessivamente, gli individui nel quintile più alto di frequenza del consumo di noci hanno avuto un rischio inferiore del 26% di cancro ai polmoni nello studio italiano e un rischio inferiore del 14% di cancro ai polmoni nello studio americano. Risultati simili sono stati ottenuti tra gli individui che erano fumatori.

A causa del tabacco[modifica | modifica wikitesto]

I composti chimici più importanti nel tabacco che sono cancerogeni sono quelli che producono danni al DNA poiché tali danni sembrano essere la principale causa di cancro.[8] Cunningham et al.[9] combinano il peso in microgrammi del composto nel fumo di una sigaretta con l'effetto genotossico noto per microgrammo per identificare i composti più cancerogeni nel fumo di sigaretta. Questi composti e i loro effetti genotossici sono elencati nell'articolo sigaretta. I primi tre composti sono acroleina, formaldeide e acrilonitrile, tutti noti agenti cancerogeni .

A causa di infezione[modifica | modifica wikitesto]

Causa virale[modifica | modifica wikitesto]

Nel 2002 l'Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro[10] e l'Organizzazione mondiale della sanità ha stimato che l'11,9% dei tumori umani è causato da uno dei sette virus (vedere la tabella di riepilogo Oncovirus). Questi sono

  1. virus di Epstein-Barr (EBV o HHV4);
  2. Herpesvirus associato al sarcoma di Kaposi (KSHV o HHV8);
  3. Virus dell'epatite B (HBV)
  4. Virus dell'epatite C (HCV);
  5. Virus T-linfotrofico umano 1 (HTLV-1);
  6. Poliomavirus a cellule di Merkel (MCPyV);
  7. Gruppo di papillomavirus alfa-umani (HPV)[11]

Causa batterica[modifica | modifica wikitesto]

Helicobacter pylori e cancro gastrico[modifica | modifica wikitesto]

Nel 1995 l'evidenza epidemiologica ha indicato che l'infezione da Helicobacter pylori aumenta il rischio di carcinoma gastrico.[12] Più di recente, prove sperimentali hanno dimostrato che l'infezione da ceppi batterici positivi all'Helicobacter pylori cagA provoca gravi gradi di infiammazione e danni ossidativi al DNA, portando progressivamente verso il cancro gastrico.[13]

Altri ruoli batterici nella carcinogenesi[modifica | modifica wikitesto]

Perera et al.[14] riferivano di una serie di articoli che indicavano i ruoli dei batteri in altri tumori. Hanno indicato singoli studi sul ruolo della Chlamydia trachomatis nel carcinoma cervicale, della Salmonella typhi nel carcinoma della colecisti e sia del batterio Bacteroides fragilis che del Fusobacterium nucleatum nel carcinoma del colon. Meurman ha recentemente riassunto le prove che collegano il microbiota orale con la carcinogenesi.[15] Sebbene suggestivi, questi studi necessitano di ulteriori conferme.

Fattori sottostanti comuni nel cancro[modifica | modifica wikitesto]

Mutazioni[modifica | modifica wikitesto]

Una comunanza di fondo nei tumori è la mutazione genetica, acquisita per eredità o, più comunemente, da mutazioni nel proprio DNA somatico nel tempo. Le mutazioni considerate importanti nei tumori sono quelle che alterano i geni codificanti le proteine (l'esoma). Come Vogelstein et al. sottolinea, un tumore contiene da due a otto mutazioni del "gene pilota" dell'esoma e un numero maggiore di mutazioni dell'esoma che sono "passeggeri" che non conferiscono alcun vantaggio di crescita selettiva.[16]

Anche i tumori hanno generalmente instabilità del genoma, che include un'alta frequenza di mutazioni nel DNA non codificante che costituisce circa il 98% del genoma umano. Il numero medio di mutazioni della sequenza del DNA nell'intero genoma del tessuto del carcinoma mammario è di circa 20.000.[17] In un melanoma medio (in cui i melanomi hanno una frequenza di mutazione dell'esoma più elevata[16]) il numero totale di mutazioni della sequenza del DNA è di circa 80.000.[18]

Indotta da metalli pesanti[modifica | modifica wikitesto]

I metalli pesanti cadmio, arsenico e nichel sono tutti cancerogeni quando presenti al di sopra di determinati livelli.[19][20][21][22]

Il cadmio è noto per essere cancerogeno, probabilmente a causa della riduzione della riparazione del DNA. Lei et al.[23] valutano cinque geni di riparazione del DNA nei ratti dopo l'esposizione dei ratti a bassi livelli di cadmio. Hanno scoperto che il cadmio ha causato la repressione di tre dei geni di riparazione del DNA: XRCC1 necessario per la riparazione dell'escissione di basi, OGG1 necessario per la riparazione dell'escissione di base e ERCC1 per la riparazione dell'escissione di nucleotidi. La repressione di questi geni non era dovuta alla metilazione dei loro promotori.

La cancerogenicità dell'arsenico è stata rivista da Bhattacharjee et al.[21] Hanno riassunto il ruolo dell'arsenico e dei suoi metaboliti nella generazione di stress ossidativo, con conseguente danno al DNA. Oltre a causare danni al DNA, l'arsenico provoca anche la repressione di numerosi enzimi di riparazione del DNA sia nel percorso di riparazione dell'escissione di base sia nel percorso di riparazione dell'escissione del nucleotide. Bhattacharjee et al. ha ulteriormente rivisto il ruolo dell'arsenico nel causare disfunzione telomerica, arresto mitotico, apoptosi difettosa, nonché metilazione del promotore alterata ed espressione di miRNA. Ognuna di queste alterazioni potrebbe contribuire alla carcinogenesi indotta dall'arsenico.

I composti del nichel sono cancerogeni e l'esposizione professionale al nichel è associata ad un aumentato rischio di tumori polmonari e nasali.[24] I composti del nichel mostrano una debole attività mutagena, ma alterano considerevolmente il paesaggio trascrizionale del DNA degli individui esposti. Arita et al. esaminano le cellule mononucleate del sangue periferico di otto lavoratori della raffineria di nichel e dieci lavoratori non esposti. Hanno trovato 2756 geni espressi in modo differenziato con 770 geni sovra-regolati e 1986 sotto-regolati. I geni di riparazione del DNA erano significativamente sovrarappresentati tra i geni espressi in modo differenziato, con 29 geni di riparazione del DNA repressi nei lavoratori della raffineria di nichel e due sovraespressi. Le alterazioni nell'espressione genica sembrano essere dovute a alterazioni epigenetiche degli istoni, metilazioni dei promotori genici e ipermetilazione di almeno microRNA miR-152.[22][25]

Segni clinici[modifica | modifica wikitesto]

La trasformazione maligna delle cellule in un tumore benigno può essere rilevata dall'esame patologico dei tessuti. Spesso i segni e i sintomi clinici sono indicativi di un tumore maligno. Il medico, nel corso della anamnesi, può trovare che ci sono stati cambiamenti nelle dimensioni o nelle sensazioni riferite dal paziente e, su esame diretto, che c'è stato un cambiamento nella lesione stessa.

Le valutazioni del rischio possono essere fatte e sono note per alcuni tipi di tumore benigno che sono noti per subire una trasformazione maligna. Uno degli esempi più noti di questo fenomeno è la progressione di un nevo verso il melanoma .

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ The causes of cancer: quantitative estimates of avoidable risks of cancer in the United States today, in J. Natl. Cancer Inst., vol. 66, n. 6, 1981, pp. 1191-308, DOI:10.1093/jnci/66.6.1192, PMID 7017215.
  2. ^ Doll and Peto's quantitative estimates of cancer risks: holding generally true for 35 years, in J. Natl. Cancer Inst., vol. 107, n. 4, 2015, p. djv044, DOI:10.1093/jnci/djv044, PMID 25739419.
  3. ^ RE: Doll and Peto's Quantitative Estimates of Cancer Risks: Holding Generally True for 35 Years, in J. Natl. Cancer Inst., vol. 107, n. 10, 2015, p. djv240, DOI:10.1093/jnci/djv240, PMID 26271254.
  4. ^ Fat, fibre and cancer risk in African Americans and rural Africans, in Nat Commun, vol. 6, 2015, p. 6342, DOI:10.1038/ncomms7342, PMID 25919227.
  5. ^ Carcinogenicity of deoxycholate, a secondary bile acid, in Arch. Toxicol., vol. 85, n. 8, 2011, pp. 863-71, DOI:10.1007/s00204-011-0648-7, PMID 21267546.
  6. ^ Gut microbiota, inflammation and colorectal cancer, in Genes & Diseases, vol. 3, n. 2, 2016, pp. 130-143, DOI:10.1016/j.gendis.2016.03.004, PMID 28078319.
  7. ^ Nut consumption and lung cancer risk: Results from two large observational studies, in Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev., vol. 26, n. 6, 2017, pp. 826-836, DOI:10.1158/1055-9965.EPI-16-0806, PMID 28077426.
  8. ^ DNA damage responses: mechanisms and roles in human disease: 2007 G.H.A. Clowes Memorial Award Lecture, in Mol. Cancer Res., vol. 6, n. 4, 2008, pp. 517-24, DOI:10.1158/1541-7786.MCR-08-0020, PMID 18403632.
  9. ^ A novel application of the Margin of Exposure approach: segregation of tobacco smoke toxicants, in Food Chem. Toxicol., vol. 49, n. 11, 2011, pp. 2921-33, DOI:10.1016/j.fct.2011.07.019, PMID 21802474.
  10. ^ Donald Maxwell Parkin, The global health burden of infection-associated cancers in the year 2002, in International Journal of Cancer, vol. 118, n. 12, 2006, pp. 3030-44, DOI:10.1002/ijc.21731, PMID 16404738.
  11. ^ Perspective: The Promise of Proteomics in the Study of Oncogenic Viruses, in Mol. Cell. Proteomics, vol. 16, 4 suppl 1, 2017, pp. S65–S74, DOI:10.1074/mcp.O116.065201, PMID 28104704.
  12. ^ Helicobacter pylori and gastric carcinogenesis, in Am. J. Surg. Pathol., 19 Suppl 1, 1995, pp. S37–43, PMID 7762738.
  13. ^ Oxidative DNA damage as a potential early biomarker of Helicobacter pylori associated carcinogenesis, in Pathol. Oncol. Res., vol. 20, n. 4, 2014, pp. 839-46, DOI:10.1007/s12253-014-9762-1, PMID 24664859.
  14. ^ Emerging role of bacteria in oral carcinogenesis: a review with special reference to perio-pathogenic bacteria, in J Oral Microbiol, vol. 8, 2016, p. 32762, DOI:10.3402/jom.v8.32762, PMID 27677454.
  15. ^ Oral microbiota and cancer, in J Oral Microbiol, vol. 2, 2010, p. 5195, DOI:10.3402/jom.v2i0.5195, PMID 21523227.
  16. ^ a b Cancer genome landscapes, in Science, vol. 339, n. 6127, 2013, pp. 1546-58, DOI:10.1126/science.1235122, PMID 23539594.
  17. ^ Yost SE, Smith EN e Schwab RB, Identification of high-confidence somatic mutations in whole genome sequence of formalin-fixed breast cancer specimens, in Nucleic Acids Res., vol. 40, n. 14, August 2012, pp. e107, DOI:10.1093/nar/gks299, PMID 22492626.
  18. ^ Berger MF, Hodis E e Heffernan TP, Melanoma genome sequencing reveals frequent PREX2 mutations, in Nature, vol. 485, n. 7399, May 2012, pp. 502-6, DOI:10.1038/nature11071, PMID 22622578.
  19. ^ Association of total cancer and lung cancer with environmental exposure to cadmium: the meta-analytical evidence, in Cancer Causes Control, vol. 26, n. 9, 2015, pp. 1281-8, DOI:10.1007/s10552-015-0621-5, PMID 26109463.
  20. ^ Evaluation of the carcinogenicity of inorganic arsenic, in Crit. Rev. Toxicol., vol. 43, n. 9, 2013, pp. 711-52, DOI:10.3109/10408444.2013.827152, PMID 24040994.
  21. ^ a b Role of genomic instability in arsenic-induced carcinogenicity. A review [collegamento interrotto], in Environ Int, vol. 53, 2013, pp. 29-40, DOI:10.1016/j.envint.2012.12.004, PMID 23314041.
  22. ^ a b MicroRNA-152 targets DNA methyltransferase 1 in NiS-transformed cells via a feedback mechanism, in Carcinogenesis, vol. 34, n. 2, 2013, pp. 446-53, DOI:10.1093/carcin/bgs343, PMID 23125218.
  23. ^ Expression profiles of DNA repair-related genes in rat target organs under subchronic cadmium exposure, in Genet. Mol. Res., vol. 14, n. 1, 2015, pp. 515-24, DOI:10.4238/2015.January.26.5, PMID 25729986.
  24. ^ Gene expression profiles in peripheral blood mononuclear cells of Chinese nickel refinery workers with high exposures to nickel and control subjects, in Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev., vol. 22, n. 2, 2013, pp. 261-9, DOI:10.1158/1055-9965.EPI-12-1011, PMID 23195993.
  25. ^ Nickel and epigenetic gene silencing, in Genes (Basel), vol. 4, n. 4, 2013, pp. 583-95, DOI:10.3390/genes4040583, PMID 24705264.

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