Title

 

Authors

G. Caderni, C. Luceri,  M. Salvadori,  P. Dolara, A. P. Femia.

Dipartimento di Farmacologia  della Università di Firenze, Italia

 

Abstract

La cancerogenesi del colon è un processo multifasico nel quale la transizione da cripte normali a lesioni precancerose microscopiche e quindi ad adenomi  e adenocarcinomi,  avviene tramite l’accumulo di alterazioni genetiche ed epigenetiche che alterano l’omeostasi cellulare. Difetti nell’apoptosi e nella proliferazione sono alla base di questo sbilanciamento, che, specie se acquisito nelle fasi precoci, può favorire lo sviluppo tumorale. Studi condotti soprattutto in vitro o in modelli ex-vivo, suggeriscono una resistenza graduale a stimoli apoptotici durante la progressione neoplastica, ma questo fenomeno non è stato ben studiato in vivo. Altro fattore importante è la presenza di processi infiammatori che possono favorire la crescita di lesioni tumorali con vari meccanismi, tra i quali, un’inibizione dei processi apoptotici. Sulla base di esperimenti per lo più in vitro, e’ stato ipotizzato che l’attività chemiopreventiva di farmaci anti-infiammatori non steroidei, sia dovuta, almeno in parte, alla loro capacità di aumentare l’apoptosi. La cancerogenesi colica indotta con 1,2 dimetilidrazina (DMH) in topi o ratti, è un modello sperimentale molto utilizzato in quanto si possono indurre in maniera sequenziale le stesse lesioni istopatologiche che si riscontrano nella cancerogenesi umana, con alterazioni molecolari molto simili. Studiando le alterazioni molecolari in questo modello, abbiamo dimostrato che l’attivazione della via di segnalazione di Wnt si riscontra già nelle lesioni microscopiche precancerose, mucin depleted foci (MDF), ed  è dovuta, come nel caso di molti tumori umani,  a mutazioni nel geneApc e in quello per la β-catenina. Inoltre, dati recenti  condotti nel nostro laboratorio dimostrano che le lesioni MDF overesprimono COX-2,  i-NOS  e presentano un accumulo di  macrofagi nello stroma che le circonda, dimostrando così la presenza di fenomeni infiammatori nelle primissime fasi della cancerogenesi. Date queste considerazioni abbiamo voluto studiare nelle lesioni precancerose MDF lo stato dei fenomeni apoptotici e proliferativi e le relazioni di questi con l’infiammazione. Per far ciò abbiamo determinato apoptosi e proliferazione  in MDF di ratto, in condizioni basali e dopo uno stimolo pro-apoptotico (DMH 24 h prima del sacrificio). I risultati dimostrano che l’apoptosi spontanea è maggiore negli MDF rispetto alla mucosa normale (Apoptotic Index:  1.61±0.30 e 0.21±0.02  negli  MDF e  nella mucosa normale, medie±SE, p<0.05).  La DMH (30 e 75 mg/kg) aumenta l’apoptosi sia nella mucosa normale che nell’MDF, ma nelle lesioni l’aumento è molto minore rispetto alla mucosa normale. Inoltre, mentre nella mucosa normale, lo stimolo apoptotico blocca la proliferazione, questo non avviene negli MDF. Questo fenomeno si accompagna alla over-espressione del gene Survivin-Birc5e della sua proteina negli MDF(RT-qPCR e immunoistochimica).Inoltre, per verificare se diminuendo l’infiammazione fossimo in grado di ripristinare l’apoptosi, abbiamo trattato i ratti con aspirina (600 ppm nella dieta per 10 gg prima del sacrificio); tuttavia i risultati non hanno dimostrato effetti significativi né sull’apoptosi né sulla proliferazione. In conclusione, le lesioni precancerose MDF presentano apoptosi e proliferazione spontanee maggiori della mucosa normale; viceversa esse hanno una maggiore resistenza  a stimoli apoptotici, dovuta, almeno in parte, alla sovraespressione di survivina. L’over-espressione di questa proteina negli MDF, indica che questo è un evento precoce nella cancerogenesi  e suggerisce che la down-regolazione della survivina  potrebbe rappresentare una strategia per la prevenzione della cancerogenesi.
Questa ricerca è stata finanziata da AICR (American Institute for Cancer Research), WCRF NL (World Cancer Research Fund, Netherlands)  e  dal   Fondo Ateneo dell’Università di Firenze.