Lo scopo del lavoro di questa tesi è quello di studiare l’alterazione del metabolismo del colesterolo durante la genesi e la progressione di due patologie proliferative: una di natura benigna lo pterigio e l’altra di natura maligna la leucemia.
Lo Pterigio Lo pterigio è una patologia che colpisce l’occhio e che,
oltre ad alterare l’estetica della superficie del bulbo, negli stadi più avanzati, è potenzialmente in grado di causare cecità e richiede allora una complessa operazione chirurgica per la riabilitazione della vista. La patogenesi dello pterigio non è stata ancora chiarita, però sono state riscontrate delle caratteristiche che dimostrano quanto sia affine alle lesioni neoplastiche, come per esempio la displasia a livello istologico e l’invasività locale che suggeriscono entrambe un’eziologia tumorale (Chen, Tsai 1994; Dushku et al 1994). Inoltre ,studi più recenti, che hanno esaminato l’espressione di alcuni fattori di crescita e della proteina P53 nello pterigio, suggeriscono che la congiuntiva va incontro a iperplasia epiteliale e proliferazione fibrovascolare che si estende fino alla cornea (Hirst 2003; Nolan et al 2003). Un dato comune, riscontrato sia nei tumori che nei tessuti proliferanti, è l’elevata attività del metabolismo del colesterolo, che include la sintesi del colesterolo, l’uptake e l’accumulo intracellulare di esteri del colesterolo (Clayton et al 1998; Dessi et al 1994).
Studi precedenti da noi condotti hanno dimostrato che, nello pterigio, rispetto alla congiuntiva normale, i livelli di mRNA dei recettori delle lipoproteine a bassa densità (LDL-R)
e l’idrossimetil-glutaril Coenzima A reduttasi (HMGCoA-R), l’enzima regolatore della biosintesi del colesterolo, risultano più elevati (Mazzone, Bashheeruddin 1990; Peiretti, Dessi 2004).
Questi risultati, sebbene preliminari, indicano che alterazioni del metabolismo del colesterolo potrebbero interagire direttamente o indirettamente nella patogenesi della proliferazione che avviene nelle lesioni causate dallo pterigio.
Già in precedenza, è stato dimostrato che i fibroblasti di pterigio presentano una modalità di crescita differente rispetto a quella dei fibroblasti derivati dalla congiuntiva normale. I fibroblasti di pterigio, infatti, mostravano una ridotta dipendenza dal terreno di coltura e da fattori esogeni necessari per la crescita e raggiungevano una densità di saturazione che era triplice rispetto ai fibroblasti di congiuntiva normale coltivati nelle medesime condizioni ( Nolan, Di Girolamo 2004; Kria, Ohira 1998).
In questo studio abbiamo concentrato il nostro interesse sul metabolismo del colesterolo e l’espressione di alcune proteine coinvolte in esso, sulle caratteristiche della crescita, utilizzando come modello i fibroblasti di congiuntiva sana (NCFs) e fibroblasti di pterigio (PFs) in colture primarie.
Inoltre, abbiamo valutato gli effetti di alcuni farmaci antiproliferativi (Everolimus e Pioglitazone) e che agiscono sul metabolismo del colesterolo (Progesterone e Sandoz 58- 035) in fibroblasti di pterigio proliferanti. Il nostro obiettivo è stato quello di monitorarne gli effetti al fine di determinare se il loro utilizzo possa inibire la proliferazione cellulare e quindi prevenire le recidive dello pterigio.
Chiaramente sarebbero necessarie ulteriori ricerche per definire l’importanza fisiologica delle funzioni aggiuntive della Pgp e del gene MDR1.
Infatti, abbiamo dimostrato che le proteine coinvolte nel ciclo degli esteri del colesterolo potrebbero rappresentare degli elementi importanti nelle proliferazione cellulare e nella progressione dello pterigio.
Inoltre, questi risultati supportano il ruolo potenziale come medicazioni a livello topico dei farmaci antiproliferativi EVE e PIO, allo scopo di prevenire ed inibire la crescita dello pterigio agli stadi iniziali della patologia, probabilmente attraverso la modulazione del metabolismo degli esteri.
La Leucemia
Leucemia, termine di origine greca, significa letteralmente "sangue bianco". Il nome si spiega col fatto che in questo genere di malattie il numero dei globuli bianchi (leucociti) può essere elevato. Data la loro origine questi tumori non sono solidi, in altre parole non sono connotati dalla presenza di una massa tumorale, ma dalla proliferazione incontrollata di queste cellule che invadono tessuti e organi. I globuli bianchi si formano nel midollo osseo come i globuli rossi (eritrociti).
I leucociti hanno un’importante funzione nel sistema immunitario dell'organismo. Essi sono costituiti da molte sottofamiglie: i linfociti T e i linfociti B; i leucociti neutrofili, eosinofili e basofili, detti anche granulociti; i monociti che, al bisogno, si trasformano in macrofagi (spazzini). I linfociti derivano da un progenitore comune linfoide, granulociti e monociti condividono, invece, un precursore mieloide, per cui le leucemie si suddividono ulteriormente in linfocitiche e mieloidi, in base al sottotipo di popolazione che ha subito la degenerazione maligna. Dal punto di vista clinico, poi, le leucemie possono essere acute o croniche: le prime hanno prognosi più severa e decorso molto rapido, le seconde decorrono più lentamente e sono meglio controllabili con i farmaci, tanto da poter divenire appunto croniche.
Nelle cellule leucemiche generalmente si osservano alterazioni dell’omeostasi del colesterolo (Chen, Kandutsch 1978; Parsons,Skapek 1997). Studi recenti da noi condotti hanno evidenziato una possibile correlazione tra l’espressione
dell’MDR (multidrug resistence), l’esterificazione del colesterolo e la crescita di cellule leucemiche.
A tal proposito le cellule leucemiche isolate da pazienti con leucemia linfocitica acuta o cronica (ALL e CLL), sono state usate per studiare gli effetti, degli inibitori dell’esterificazione del colesterolo, sulla proliferazione cellulare e sull’espressione genica dell’MDR1. Comparate ai linfociti normali le cellule leucemiche presentano un maggior accumulo degli esteri del colesterolo e un aumento dell’espressione genica dell’MDR1 e rispondono agli stimoli mitogeni aumentando questi livelli. Contrariamente nel siero di tutti i pazienti ALL e CLL sono stati trovati bassi livelli di HDL-C (Dessi, Batetta 1991;1995;1992; Batetta ,Mulas 2003; Batetta, Pani 1999; Rao, Kottapally 1986.). In seguito ai trattamenti delle cellule leucemiche con gli inibitori dell’esterificazione del colesterolo (Pg e Sah) si ha una riduzione della proliferazione cellulare del 60% e questa è associata anche a una riduzione dell’espressione genica dell’MDR1. I nostri risultati suggeriscono che l’esterificazione del colesterolo e l’MDR1 possono essere coinvolti nella regolazione della crescita delle cellule leucemiche modulando il traffico intracellulare del colesterolo e il suo contenuto nelle rafts. Inoltre i farmaci che inibiscono sia l’esterificazione del colesterolo sia l’espressione dell’MDR1 potrebbero considerarsi agenti antitumorali.