Introduzione Le patologie possono essere classificate in base all’esito in: 
­Patologie autolimitanti, come ad esempio spesso l’influenza 
­Patologie che guariscono grazie al medico, ad esempio la polmonite 
­Patologie che guariscono da sole (nonostante il medico) 
­Patologie che non guariscono 
Mentre la fisiopatologia tratta la patologie dei sistemi complessi, con le interazioni tra i diversi organi, la patologia generale si occupa dei meccanismi generalizzabili in tutti gli organi che possono essere colpiti da un particolare evento, ad esempio gli ascessi. Studia il meccanismo di tale evento patologico. Alla patologia generale si contrappone poi la patologia speciale (clinica, chirurgica…) che studia le patologie d’organo. La patologia studia i cambiamenti strutturali, biochimici e funzionali di cellule, tessuti ed organi che sottendono la malattia. 
La patologia generale è una disciplina sperimentale che studia le patologie indotte. Prima di essa, ci si basava solamente sull’osservazione dell’evento patologico, ma da tale osservazione originava la necessità di comprendere le cause (i perché) e i meccanismi di sviluppo di tale patologia (i come), ovvero la sua eziologia e patogenesi. In questo modo, la patologia fornisce una base razionale alla terapia e al trattamento del malato. 
Nei meccanismi di mantenimento dell’omeostasi si possono riconoscere tre fasi generalizzabili: 
­Il riconoscimento della perturbazione dell’omeostasi 
­La segnalazione di tale perturbazione 
­La realizzazione della risposta, provocata dal segnale e volta all’annullamento di tale 
segnale (ossia della perturbazione che lo genera) La malattia è ogni deviazione, comunque rilevabile, dalla condizione omeostatica del sistema: si ripercuote quindi sull’intero organismo. L’intervento di retroazione non è in grado di annullare tale deviazione. 
La malattia può essere transitoria, con restitutio ad integrum morfofunzionale (guarigione), oppure permanente (mancanza di guarigione). In quest’ultimo caso si può avere uno stato morboso, ossia un adattamento lieve e locale alla condizione omeostatica differente, che non va a modificare l’economia generale del sistema (ad esempio la rimozione di un dente per un ascesso), oppure si può avere la morte, ossia il risultato di una deviazione divergente dell’omeostasi, che supera la capacità dei meccanismi di riparazione, con conseguente disorganizzazione e distruzione del sistema. Spesso lo stato morboso segue alla guarigione della malattia, come strascico permanente poco grave della malattia stessa. Il termine sindrome è talvolta utilizzato impropriamente. Significa confluenza di sintomi di cui non si conosce l’origine, la causa. Non la si può quindi definire propriamente malattia. La causa può essere ignota per vari motivi: o non la si conosce in assoluto, oppure non si è ancora definita per il singolo caso. Ne è un esempio la sindrome influenzale, caratterizzata da tutti i sintomi classici di infezione da virus influenzale ma senza isolamento dello stesso. 
La malattia è mancanza di salute, ma il problema è proprio la definizione stessa di stato di salute. L’organizzazione mondiale della sanità (OMS-WHO) afferma che esso è l’insieme di benessere psicofisico e sociale. Tale definizione, però, è inefficace dal punto di vista tecnico, inoltre l’ultima parte mostra un chiaro allontanamento dall’ambito medico. 
Si ha quindi il criterio statistico, che tiene conto della persona come individuo facente parte di una popolazione. Secondo tale criterio la salute è la norma morfofunzionale con scelte soggettive sui valori di scarto dal valore medio che siano definibili come normali. Questo concetto è particolarmente funzionale per la patologia sperimentale e viene applicato o tenuto in conto, anche se spesso inconsciamente anche nella pratica clinica. Ad esempio, se un paziente con sindrome influenzale si presenta durante un periodo in cui si hanno avuto molti altri casi con gli stessi sintomi, non ci si pone troppi problemi e si diagnostica tale sindrome. Se invece si presentasse in un periodo non sospetto, senza che nessun altro paziente abbia manifestato tali sintomi, allora ci si pongono maggiori domande e si effettua magari una visita più approfondita. Bisogna comunque prestare attenzione a tale metodo statistico, in quanto si ha una variabilità fisiologica dei valori all’interno della popolazione. Si prenda ad esempio la steatosi dovuta a sostanze tossiche: le persone esposte a sostanze tossiche hanno un aumentato rischio di steatosi. Se si valutasse il livello di trigliceridi ematici di tali individui, si otterrebbe una curva gaussiana. Nella popolazione la media è di 20 mg/dl, ma ci sono individui sani con 40 mg/dl. Il limite viene posto a 20, ma se in un individuo esposto a sostanze tossiche si rilevasse un valore di 40 mg/dl, non si potrebbe essere sicuri che fosse stata la sostanza tossica a causare tale valore e che l’individuo non avesse già in partenza un valore estremo secondo la variabilità fisiologica della popolazione. Esistono i test di significatività per capire se sia stata o meno la sostanza tossica a causare la malattia. 
Eziologia e patogenesi L’eziologia è l’insieme delle cause di un evento patologico. Una causa è ogni fattore che porta ad un determinato effetto. Esistono cause differenti che portano ai medesimi effetti (aspecifiche), cause che portano esclusivamente ad un effetto caratteristico (specifiche). Una causa può produrre costantemente un effetto (causa sufficiente) e può essere efficiente rispetto alla qualità e alla quantità dell’effetto in questione, compatibilmente con i limiti dell’organismo. Un complesso di cause è l’insieme di cause necessarie, senza le quali non si può avere un determinato effetto, e di concause (predisponenti, coadiuvanti…) che cooperano allo sviluppo di tale effetto. In medicina un rapporto stretto di causa-effetto non esiste più, perché ad esempio, anche se l’agente eziologico di una polmonite è lo pneumococco, esso può provocare malattia in un individuo ma non in un altro. Questo può essere dovuto al fatto che l’individuo affetto fosse maggiormente immunodepresso, come conseguenza dello stress. Ma allora, la causa prima della polmonite è lo pneumococco oppure lo stress? Nella maggior parte delle malattie esiste una serie di concause (malattie multifattoriali). 
Le cause possono essere così classificate: ­Cause di origine intrinseca dell’organismo (genetiche) 
o 	Operanti prima della nascita: alterazioni genetiche . malattie ereditarie 

o 	Operanti dopo la nascita: predisposizioni, familiarità e concause (a volte si ha 


malattia a volte no) 
­Cause di origine estranea all’organismo (acquisite) 

o 	Fisiche (elettricità, magnetismo, forza di gravità, suoni, ultrasuoni, cause meccaniche…) 

o 	Chimiche (veleni, inquinanti, sostanze tossiche…) 

o 	Alimentari (diete squilibrate, ipoproteiche, ipovitaminiche…) 


o 	Biologiche (microrganismi infettivi, parassiti, tossine…) 
Le malattie congenite sono quelle malattie presenti alla nascita. Esse possono essere ereditarie, presenti anche se fenotipicamente assenti e dovute ad alterazioni del patrimonio genetico; oppure acquisite, dovute ad alterazioni somatiche, quali malformazioni, che hanno colpito l’individuo durante la gravidanza. 
Malattie ereditarie 
Le malattie ereditarie, come detto, sono dovute ad una mutazione stabile ed ereditabile di un carattere. Le malattie genetiche di interesse clinico rappresentano solo la punta dell’iceberg, in quanto la maggior parte delle mutazioni non permette lo sviluppo o la nascita del feto. Una mutazione è una modificazione permanente del DNA che, se avviene a livello della linea germinale, può essere trasmessa alla prole. Le mutazioni più comuni nel genoma sono puntiformi (single nucleotide polymorphism SNP) o ripetizioni di sequenze di DNA anche per un ampio numero di basi (copy number variation CNV). Bisogna anche tenere conto che altri caratteri ereditari non sono codificati dalla sequenza di DNA genomico né da quella di DNA mitocondriale, ma sono presenti sotto forma epigenetica. 
Le mutazioni sul DNA si distinguono in: 
­Geniche: possono colpire zone codificanti e non codificanti. Entrambe possono avere rilevanza biologica. Si hanno mutazioni puntiformi (missenso e nonsenso per le sequenze codificanti), delezioni o inserzioni di uno o più nucleotidi (con eventuale spostamento della cornice di lettura), ripetizione di trinucleotidi (dinamiche). 
­Cromosomiche: aneuploidia (monosomie, trisomie...) da mancata disgiunzione in meiosi, delezioni, traslocazioni (bilanciate reciproche o centrali/Robertsoniane), inversioni, inserzioni di genoma virale, circolarizzazioni… 
­Genomiche: disordini di divisione cellulare rari e gravi (tumori) 
Perché nella popolazione si mantiene un numero costante di mutazioni? ­Esiste una costante introduzione nel tempo di nuove mutazioni ­Non tutte le mutazioni sono dannose, ad esempio alcune mutazioni possono avere un 
aspetto negativo per l’individuo ma positivo per la specie e sono quindi mantenute da potenti stimoli selettivi. ­Esistono mutazioni nascoste (si pensi anche ai portatori sani), che non si esprimono 
fenotipicamente. La mutazione, per essere trasmessa, deve avvenire a livello della linea germinativa cellulare e deve essere compatibile con la sopravvivenza, lo sviluppo e la riproduzione. Esistono mutazioni letali, che causano morte prima della nascita (molti aborti spontanei, inavvertiti perché precoci), mutazioni subletali, che causano morte dopo la nascita ma prima dell’età riproduttiva (ad esempio lo xeroderma pigmentosum o la telangectasia multipla) e mutazioni disvitali (il cui grado di gravità può essere molto diverso da malattia a malattia). Le prime due possono essere trasmesse soltanto attraverso un portatore sano (sono caratteri recessivi), mentre le ultime permettono una trasmissione della malattia di tipo sia dominante che recessivo. 
Mutazioni geniche 
Le mutazioni geniche possono essere: 
­Spontanee, con sostituzione di una base azotata, di cui spesso non conosciamo la causa. Ne è un esempio l’isomerizzazione spontanea (da aminazione). Ad esempio, la timidina da forma chetonica può passare in forma enolica, diventando in grado di legare la guanosina 
alla replicazione successiva. Alla seconda replicazione, quindi, al posto della coppia A=T si avrà la coppia G = C. Altre mutazioni spontanee sono dovute ad errori della DNA polimerasi ­Indotte, da agenti fisici (radiazioni ionizzanti) o agenti chimici (tantissimi e con meccanismo 
di azione differente) Se gli enzimi di riparazione del DNA sono in grado di agire prima che vi sia replicazione cellulare, la sequenza anomala viene eliminata. In caso contrario, essa viene “fissata” nel genoma e trasmessa alle cellule figlie. 
Mutazioni cromosomiche 
Le più frequenti sono le anomalie numeriche (aneuploidie), che possono essere autosomiche o eterosomiche. Le autosomiche sono monosomie, trisomie (ad es. trisomia 21, sindrome di Down; trisomia 13, sindrome di Patau), polisomie che colpiscono i cromosomi non sessuali. Le eterosomiche sono monosomie (ad es. la sindrome di Turner X0) o polisomie (ad es. la sindrome di Klinefelter XXY) che colpiscono i cromosomi sessuali. 
Teratogenesi 
La teratogenesi è il processo di generazione di malformazioni congenite acquisite. La situazione è tanto più grave quanto più precoce è l’esposizione. Spesso le cause colpiscono quando non si è ancora a conoscenza della gravidanza. Si hanno quindi le embriopatie, quando l’esposizione avviene durante il primo trimestre di gravidanza, più gravi perché spesso multiorgano, e le fetopatie, in cui più l’esposizione è avanti con la gravidanza, meno la situazione è grave. Le cause di tali malformazioni o colpiscono specifiche cellule, oppure rendono problematica l’irrorazione sanguigna. La teratogenesi può essere dovuta a: 
­Infezione da virus o protozoi. Importante è l’infezione da Rubivirus (virus della rosolia), associata con malformazioni anche piuttosto gravi (cataratta, difetti cardiaci, sordità, ritardo mentale). Le più gravi si hanno quando l’infezione avviene durante il primo trimestre di gestazione (alto rischio fino al 4°). È clinicamente importante controllare se la donna sia vaccinata o se sia già stata infettata, in quanto la malattia lascia un’immunizzazione permanente. Il problema è discriminare se la donna sia immune per una malattia corrente oppure pregressa (IgM o IgG anti-rosolia). È consigliabile una vaccinazione prima della gravidanza in caso di assenza di risposta anticorpale anti-rosolia. Un’altra causa di malformazioni è l’infezione da Cytomegalovirus, che è più grave qualora si instauri nel secondo trimestre di gestazione, dando danni al sistema nervoso centrale. L’infestazione da Toxoplasma è la più importante causa protozoaria di teratogenesi. Essa colpisce gravemente anche dopo il primo trimestre. Purtroppo non è possibile far nulla se non prevenire l’infezione, evitando ad esempio di avere animali in casa. 
­Esposizione a sostanze chimiche. Dipende dalla dose. Tuttavia, non si ha nessuna certezza, in quanto è difficilissimo prevedere con tutti i modelli. Un classico esempio di teratogenesi farmaco-indotta è la talidomide. Essa era un ansiolitico che, avendo superato tutte le prove di teratogenesi in vitro, era il farmaco di elezione in gravidanza. Tuttavia, si osservò un numero enorme di casi di focomelia (mancanza di tutta una parte del braccio) nei neonati da madri che erano state trattate con talidomide. Tale farmaco, si scoprì, ha effetti sulla divisione cellulare. In questo caso i test in vitro non erano riusciti a prevedere un così potente effetto teratogeno. Il caso inverso è invece quello dell’acido acetilsalicilico che su modelli di ratto è un potentissimo teratogeno (numero elevato di riassorbimenti fetali). Tuttavia, il fatto che il composto fosse già in utilizzo sull’uomo ha permesso di riscontrare che esso non ha tali effetti nell’essere umano. In questo caso i test su modelli non erano confrontabili con l’utilizzo nell’uomo, in quanto mostravano effetti specie-specifici. L’atteggiamento più corretto, quindi, rimane quello di evitare il più possibile il contatto con farmaci/sostanze chimiche durante la gravidanza. Tra le sostanze teratogene più importanti, oltre alla talidomide, si ricordano l’alcol, gli antagonisti dell’acido folico, gli ormoni androgeni, anticonvulsivanti, retinoidi e dicumarolici. 
­Esposizione a radiazioni. Per quanto riguarda le radiazioni ionizzanti, non c’è dubbio che esse siano potenti teratogeni. Ma se per le sostanze chimiche esiste un valore soglia al di sotto del quale si possono avere buone probabilità di non avere conseguenze, per le radiazioni non esiste un tale valore. 
­Diabete materno. Gli effetti del diabete materno non controllato sul feto sono dovuti all’iperinsulinemia fetale dovuta all’iperglicemia materna. Questa causa organomegalia e anomalie cardiache e nervose. 
Esposizione a sostanze chimiche 
La tossicologia è la branca della scienza che studia i veleni, le sostanze tossiche. Esistono molti meccanismi di tossicità e di risposte di difesa all’esposizione a sostanze chimiche. Inoltre, diversi fattori modificano il contesto in cui agisce un determinato agente chimico e, quindi, ne variano la tossicità (ad esempio assunzione di farmaci, combinazione di più sostanze chimiche e variabilità individuali quali età, predisposizione genetica…). 
Negli ultimi anni l’esposizione a sostanze chimiche è cambiata molto per quantità, qualità e modalità. Un tempo si aveva un’esposizione di tipo “acuto” a livelli elevati di sostanze chimiche per lassi di tempo limitati e in maniera ben localizzata (ad esempio, sul posto di lavoro). Tale tipo di esposizione colpiva un numero relativamente limitato di individui. Ora l’esposizione è di tipo “cronico” a bassi livelli ma per tutta la vita e distribuita in ogni luogo. Queste sostanze chimiche sono dette inquinanti. Ciò porta ad avere un numero più elevato di individui colpiti. Inoltre, non si ha quasi mai una esposizione a singoli composti tossici, ma a una miscela di sostanze potenzialmente pericolose, con possibilità di interazioni e di aumento della tossicità. Questa modalità di esposizione spiazza la possibilità di produrre modelli. In natura, le reazioni chimiche avvengono in maniera ciclica, prima o poi si torna al punto di partenza. L’uomo, invece, con la tecnologia, mima dal punto di vista quantitativo, ma non qualitativo, la natura. La produzione non è più ciclica, ma a catena aperta, con conseguente depauperamento delle risorse (composti di origine) e accumulo di inquinanti (composti prodotti), che non si trasformano in niente, men che meno nei composti originali. Gli inquinanti possono avere due effetti tossici: 
­Effetto diretto, ossia l’esposizione a tale agente causa un danno ­Effetto indiretto, ossia tale agente modifica qualcos’altro che aumenta l’esposizione ad un tossico diretto (ad esempio i composti che bucano lo strato di ozono) 
Gli inquinanti e i composti chimici in generale sono prodotti in notevoli quantità: ogni anno l’uomo introduce circa 200000 nuove sostanze in natura, che si aggiungono a quelle già presenti. Tuttavia, non sono 200000 quelle che effettivamente usa (si han sostanze inutili, ad emivita breve, prodotte per ricerca). Al netto, si ha un’introduzione in massa di alcune centinaia di nuovi prodotti chimici l’anno. Questi sono sostanze di cui nessuno sa niente: come interagiscano con i sistemi biologici, se siano potenzialmente tossiche, teratogene o quant’altro. Come si è quindi cercato di limitare il danno provocato dall’esposizione? C’è stata un’evoluzione in tale approccio. La prima cosa che è stata fatta è stata la monetizzazione del rischio, ovvero un aumento di stipendio a chi svolgeva compiti di cui era stata dimostrata la pericolosità in termini di esposizione a sostanze potenzialmente dannose. Si è quindi passati al dovere di risanare il luogo di lavoro in cui si era esposti a tali sostanze, in modo da ridurre l’esposizione a livelli che avessero un “rischio accettabile”. Tuttavia, concentrarsi a risanare solamente l’ambiente ad alto rischio può comunque aggravare la situazione. Si prenda ad esempio l’industria calzaturiera. In Italia sono tante ma con pochi dipendenti. Le grosse industrie seguivano la produzione ma davano all’estero molte lavorazioni, a cottimisti pagati a numero. Essi lavoravano a casa, non nell’ambiente a rischio. Così si ebbe lo sviluppo di neuropatie in parte “stagionali”. Un altro esempio è quello di Sassuolo, città nota per le attività di produzione di ceramica e piastrelle. La lavorazione di esse prevedeva l’utilizzo di piombo, con conseguente esposizione e sviluppo di saturnismo, una patologia a carico di sangue ed interstizio conseguente al blocco di vari enzimi da parte del metallo. La piombemia deve essere zero, non si conosce alcun ruolo fisiologico per tale metallo. È stato comunque imposto un livello soglia più elevato. Sono state messe a punto delle tecniche di limitazione dell’esposizione nei lavoratori e la loro piombemia è calata a livelli considerati accettabili. Osservando però la popolazione normale, si è notato che in essa, invece, la piombemia era aumentata. Il problema essenziale è che gli inquinanti non si eliminano, ma si spostano soltanto. Il piombo veniva spostato dall’interno dell’ambiente di lavoro all’esterno di esso. Si sono quindi introdotti dei sistemi di filtrazione, ma comunque anche tali filtri vanno smaltiti. 
Si hanno due meccanismi di tossicità per le sostanze chimiche: ­Meccanismo di tossicità aspecifico: non è dovuto alla composizione chimica della sostanza, ma alle sue qualità chimicofisiche, ad esempio alla sua caratteristica di essere acida, basica 
o di avere capacità solventi. Esistono tanti composti differenti per formula chimica ma con azione equivalente. 
­	Meccanismo di tossicità specifico: è dovuto alla composizione chimica della sostanza, che causa un danno in un determinato punto di un ciclo metabolico. 
È importante il concetto di dose, ovvero la quantità somministrata, o con cui si è entrati in contatto in qualunque modo, sul peso dell’individuo. Questa normalizzazione per il peso, oltre che essere fondata dal punto di vista eziopatologico, è utile anche per confrontare la tossicità di più composti. Normalmente con il termine generico di veleno si indica un composto chimico caratterizzato da un’elevata tossicità a bassissime dosi. Ma come si valuta la tossicità di un composto? È sufficiente avere una minima variazione nella disposizione o nel tipo di atomi di un composto per avere grandi variazioni di tossicità. Questo mostra come sia impossibile predire la tossicità di composti con struttura chimica anche molto simile tra loro. La modalità più comune di valutare la tossicità di un composto è la cosiddetta dose letale 50 (DL50), uno studio fatto di routine. Essa è la dose che, in un certo lasso di tempo, uccide il 50% dei soggetti esposti. È un ottimo parametro di tossicità, però presenta dei grossi problemi. Il primo di essi è che rappresenta un’esposizione acuta, un altro è che si han notevolissime variazioni di tossicità tra una specie ed un’altra. È necessario quindi stabilire una scala della tossicità, che è l’unico strumento per valutare quanto una sostanza sia tossica. Inoltre, è importante tenere conto della via di somministrazione, ovvero di come si venga solitamente a contatto con la sostanza stessa. La tossicità dipende essenzialmente dalla concentrazione ematica del composto che si raggiunge ed essa dipende dalla velocità di assorbimento e dalla velocità di eliminazione-catabolismo. Quasi sempre, purtroppo, la via di esposizione negli esperimenti non è la via di esposizione a cui normalmente sono esposti gli esseri umani. Il nostro organismo presenta vari meccanismi di difesa. Anch’essi si suddividono in: 
­	Meccanismi di difesa aspecifici, preesistenti all’esposizione al tossico. 
­	Meccanismi di difesa specifici, che vengono indotti dalla presenza del tossico stesso. 
Esiste poi una situazione intermedia, in cui il meccanismo preesiste ma è fortemente influenzato dal contatto con il substrato. Tutti i meccanismi di difesa giocano sul limitare al massimo la concentrazione ematica della sostanza. Questo può essere reso possibile da una limitazione dell’ingresso in circolo della stessa, oppure da un aumento dell’eliminazione. Il vomito e la diarrea sono ottimi meccanismi per limitare l’assorbimento della sostanza. Il tessuto adiposo è anche importante, perché concentra al proprio interno le sostanze tossiche liposolubili (la maggior parte), evitando che esse possano raggiungere gli altri tessuti, dove possono far danno. Tuttavia, esso non elimina la sostanza tossica, che quindi rimane accumulata nel pannicolo adiposo. Un esempio è dato dal DDT (para-diclorodifeniltricloroetano). Esso ha un’emivita estremamente lunga, con un tempo dimezzamento a livello del suolo di 2-15 anni. Esso è stato utilizzato per lunghissimo tempo ad alte dosi, in quanto è in grado di uccidere le zanzare perché hanno un peso corporeo molto minore al nostro a parità di dose. Uno studio sulla concentrazione nel latte materno di DDT negli Stati Uniti ha mostrato livelli doppi alla dose consentita. Qualche anno fa si hanno avuti casi di avvelenamento da DDT in donne mai esposte a tale sostanza in quantità massicce, che si erano sottoposte a dieta. La diminuzione del pannicolo adiposo in cui il DDT era disciolto aveva causato un aumento acuto della concentrazione ematica dello stesso. 
Nello stabilire la concentrazione massima ammissibile (MAC – maximum allowable concentration) entrano anche fattori extrascientifici. Un esempio è quello del diserbante atrazina, un tempo utilizzato in quantità enormi in agricoltura. Si scoprì, tuttavia, che esso aveva un discreto potere cancerogeno. Una volta stabilita la MAC, studi han dimostrato che la concentrazione di atrazina nelle acque di tutta la pianura padana era superiore ad essa e non si sarebbe più potuta utilizzare tutta l’acqua di tale regione. Per evitare ciò, hanno elevato il limite a valori più alti. 
Meccanismi di detossificazione – difese aspecifiche 
I meccanismi di detossificazione, rivolti sia verso sostanze endogene che esogene pericolose, sono per la maggior parte a carico del fegato. Esso può agire sulle sostanze chimiche in vari modi: ­Modificandole e trasformandole in sostanze non tossiche, ad esempio nella reazione di detossificazione del perossido di idrogeno, in cui la catalasi produce acqua e ossigeno. ­Modificandone la struttura per renderle eliminabili. In questo caso, talvolta, può addirittura aumentarne la tossicità. 
Queste attività sono svolte dal drug metabolizing enzyme system, una catena enzimatica NADPH-dipendente, contenente enzimi della famiglia del citocromo P450. Oltre al fegato, esso è presente nella pelle, nei polmoni, nella mucosa gastrointestinale e praticamente in ogni organo. Esso è molto efficace per i composti liposolubili. I composti già idrosolubili sono facilmente eliminati da parte dei reni. Il ruolo di tale sistema è di rendere idrosolubili tali molecole liposolubili, permettendone l’escrezione. Il processo prevede due fasi, di cui la prima non è sempre presente, perché dipende dalla struttura originaria del composto. 
­La reazione di fase 1 è volta a fornire alla molecola una struttura che la renda adatta per la 
fase 2. Essa prende il nome di idrossilazione ossidativa e prevede reazioni redox e di idrolisi. 
Richiede NADPH 
NADPH + H++ AH + O . NADP++ AH - OH + HO
22 2 
­La reazione di fase 2, o di sintesi protettiva, prevede una manipolazione della molecola volta a renderla maggiormente idrosolubile. Questo è reso possibile da reazioni di coniugazione a molecole polari o all’aggiunta di gruppi funzionali polari: 
o Coniugazione con amminoacidi (glicina legato ad anello aromatico) 

o Coniugazione solforica (solfatazione) 

o Acetilazione 

o Glucuronazione (ad es. per la bilirubina, i sulfamidici e i derivati dell’anilina) 


o Coniugazione con glutatione L’acetilazione e la glucuronazione sono due meccanismi interscambiabili e dipendono dalle caratteristiche genetiche del soggetto. Questo è importante per i derivati dell’anilina, in quanto le forme glucuronate precipitano ed espongono ad un maggior rischio di carcinogenesi, mentre le forme acetilate non precipitano e possono quindi essere eliminate (vedi dopo). 
Alla complessità del quadro si aggiunge una notevole variazione nei livelli e nella funzionalità dei citocromi, che dipende non solo da polimorfismi genetici specifici dell’individuo ma, più comunemente, dalla loro induzione o inibizione da parte di altre sostanze chimiche e farmaci. Tra i più noti induttori si hanno l’alcol, il fumo, gli ormoni e numerose sostanze chimiche (barbiturici). La scarsa alimentazione, d’altro canto, riduce i livelli di citocromi. 
Difese specifiche 
Esiste un meccanismo di adattamento all’esposizione a sostanze tossiche, ovvero l’aumento della quantità o dell’attività degli enzimi deputati alla loro eliminazione. Questo meccanismo è molto importante per l’escrezione dei metalli pesanti. Un esempio di tali difese specifiche è il mitridatismo, ovvero l’immunità ad uno o più veleni raggiunta tramite assuefazione dovuta all’assunzione costante di dosi subletali di tali veleni. Per i metalli pesanti esistono delle proteine leganti il metallo, le metallotioneine, di cui alcune sono specifiche mentre altre sono aspecifiche. Esse riducono l’assorbimento, se sono secrete nel lume del tratto gastrointestinale, oppure facilitano l’eliminazione di tali metalli, se circolanti nel sangue. 
Alogeno derivati e tetracloruro di carbonio Gli alogenoderivati o idrocarburi alogenati, presentano uno o più atomi di carbonio associati ad un atomo di un alogeno (cloro, bromo, fluoro). Essi trovano numerose applicazioni pratiche: 
­Solventi (es. CCl4 per analisi infrarosse, trielina, miscele), tra cui sgrassanti (per abiti, componenti elettronici, pezzi meccanici semi-lavorati, in odontoiatria) ed estrattivi (per mangimi animali, caffè, lecitina di soia, olio di oliva) 
­Anestetici (es. cloroformio) 
­Fumiganti pesticidi in miscela 
­Antielmintici (negli anni 1920, ora solo in veterinaria) 
­Sostanze antincendio (CCl4, fluorobenzene) 
­Propellenti e miscele frigorifere (freon e CFC, ora proibiti) 

Il tetracloruro di carbonio o tetraclorometano (CCl4) è un composto chimico molto tossico che è stato studiato a fondo, soprattutto a Torino. Negli anni 1960 incominciarono i primi studi. Minime variazioni nella struttura causano enormi differenze di tossicità del composto. Dal momento che la tossicità di questo composto può variare notevolmente se miscelato con altri composti, il concetto di MAC in sostanza salta, perché esso è valido solamente per singoli composti e non per miscele. Si scoprì che tale composto risulta tossico se metabolizzato, in quanto causa perossidazione lipidica, un meccanismo particolare che danneggia gli acidi grassi insaturi delle membrane biologiche ed è coinvolto in vari meccanismi patogenetici (vedi dopo). Fino ad allora, tale processo era noto ma non era mai stato dimostrato in vivo, ma solo post mortem. Tale processo è impedito dagli antiossidanti (vitamina E, vitamina C, …). 
Si comprese quindi che nelle cellule esiste un equilibrio tra ciò che spinge e ciò che frena la perossidazione, ovvero ciò che porta al cosiddetto stress ossidativo (vedi dopo). Si è anche scoperto che la perossidazione lipidica, a bassi livelli, è fisiologica ed è importante per processi biologici quali la segnalazione intracellulare. 
Il decennio 1970-1980 fu caratterizzato da una serie di incidenti che ebbero come conseguenza il riversamento in natura di enormi quantità di alogeno derivati, ed in particolare di CCl4. ­Nel 1971 in Elkton, Maryland uno stabilimento di smaltimento di rifiuti tossici rilasciò vapori notturni. ­Nel 1977 il Kanawha River, Ohio, ricevette 70 tonnellate di CCl4 a causa di una valvola difettosa. Fu colpito l’acquedotto della città di Cincinnati che da tale fiume traeva l’acqua. 
­Sempre nel 1977 fu colpito il torrente Scrivia e nel 1979 Ancona, con un rilascio in ciascuno 
degli incidenti stradali di 30 tonnellate da un’autocisterna. È da notare che inizialmente 
l’incidente destò poco allarmismo in qunto i pesci non erano morti. Essi, tuttavia, non 
presentano l’enzima che metabolizza il CCl4 rendendolo tossico. 
Tre sono i punti principali di rischio per l’esposizione: il luogo di produzione, il trasporto e il luogo di utilizzo. In quest’ultimo caso l’esposizione può essere non voluta (“scappa”) oppure essere esplicita, per l’utilizzo della sostanza stessa. Un fattore di rischio ancora maggiore è il fatto che anche i tecnici che lavorano con tali sostanze, spesso non sanno cosa fare. Ad esempio, nell’incidente dello Scrivia, i vigili del fuoco gettarono schiuma antincendio ovunque, sottovalutandone la tossicità. Questi incidenti da inquinamento acuto spesso portano ad un inquinamento cronico, a dosi basse ma per lungo tempo. Inoltre, gli inquinanti, essendo sostanze volatili, tendono ad occupare tutto lo spazio possibile: non esiste un posto sulla faccia della Terra dove essi non siano presenti. Degli studiosi hanno campionato alcuni alogenocomposti nell’aria dell’Irlanda industrializzata e in mezzo all’Oceano Atlantico. La concentrazione era dello stesso ordine di grandezza. Hanno poi misurato anche la concentrazione degli stessi composti salendo nell’aria. Essa si mantiene costante fino a quando non di raggiunge la stratosfera, dove si ha l’ozono. Ci si è quindi domandati se tali concentrazioni non fossero “normali”, cioè se non ci fosse una fonte naturale di CCl4 in natura. Tuttavia, non si è mai riusciti a dimostrare la presenza di una produzione spontanea di tali alogenocomposti. 
I vari casi di utilizzo di CCl4 a scopo suicida hanno permesso di condurre analisi di tossicità direttamente sull’uomo. Si è visto che succede esattamente ciò che succede nel ratto. Una parte del composto viene assorbita dal tessuto adiposo, mentre la parte rimanente viene trasformata dagli enzimi epatici. Questo processo, tuttavia, comporta una modificazione della struttura molecolare non favorevole. Il processo è a carico del citocromo P450. Il CCl4 subisce una scissione omolitica, in cui il doppietto elettronico messo in comune nel legame covalente viene assunto da uno solo dei prodotti. Si forma quindi un radicale libero CCl3·, che è una molecola altamente reattiva, in quanto instabile. Tale radicale può riequilibrarsi in vari modi: 
­Formando un legame covalente con lipidi, proteine, DNA (è un cancerogeno, anche se non 
troppo potente) 
­Innescando la perossidazione lipidica, in modo tale da catturare un atomo di idrogeno e 
formare CHCl3 (cloroformio), che presenta una tossicità minore. Il problema sta nel fatto che il radicale cattura un protone dove capita, subito, ovvero nelle membrane biologiche, da un acido grasso polinsaturo. Trasferisce la propria instabilità a tale acido grasso, radicalizzandolo (di solito è l’acido arachidonico, vicino alla catena microsomiale). Parte quindi una reazione a catena nel tentativo di annullare questo radicale: essa danneggia le molecole vicine e, essendo imperfetta, forma altre sostanze reattive. 
L•+ O2 . LOO•. LOOH La molecola si ciclizza, si rompe e si formano composti aldeidici a catena più corta (4­idrossialchenali HAK), molto meno reattivi ma tossici, in quanto impediscono la reazione di inizio della sintesi proteica (alla base della steatosi da CCl4). Inoltre, tali aldeidi hanno un’emivita molto più lunga e possono andare a colpire anche bersagli più distanti. Tra tali prodotti si ha il 4­idrossinonenale (4HNE). La radicalizzazione avviene a cascata, fintanto che non entra in gioco un meccanismo di difesa antiossidante. L’acido tiobarbiturico (TBA) è un prodotto in grado di reagire con l’estratto lipidico, assumendo una colorazione rosa in relazione alla quantità di perossidazione lipidica avvenuta in tale estratto (basandosi su una curva standard). Si noti, però, che il TBA misura soltanto i prodotti finali della perossidazione e non gli intermedi. 
Si è quindi analizzata la reattività di altri alogenocomposti, sostituiti del CCl4. In particolare, si è visto che il bromotriclorometano (CBrCl3), nonostante abbia lo stesso meccanismo di azione del CCl4 (formi il radicale CCl3·), è 20 volte più tossico: è molto più proossidante. Ci si è chiesti se tale attività si risolvesse in un aumento di rottura delle membrane. Si sono misurati i prodotti è si è notato che per il controllo (CCl4) si ha una latenza di circa 30 minuti per la perossidazione lipidica, mentre per il CBrCl3 non si ha praticamente latenza. Quello che cambia tra i due composti è l’energia richiesta per scindere uno dei loro legami, ovvero l’energia che il fegato deve impiegare per metabolizzarlo (inferiore nel CBrCl3 perché è una molecola asimmetrica). 
Interazione fra diversi composti 
Lo studio dell’interazione fra diversi composti deve valutare nello specifico due questioni: 
­Se un composto somministrato prima del tossico ne possa influenzare la tossicità 
­La tossicità di eventuali miscele, ovvero se la compresenza di più sostanze tossiche abbia 
azione sinergica. L’etanolo e i farmaci sono induttori dell’attività e dell’espressione del sistema microsomiale. Per il CCl4 questo studio si è focalizzato sul potenziamento della steatosi epatica indotta in presenza di alcol isopropilico (>10ppm) o di fenobarbitale (>100ppm): composti che inducono il citocromo P450. 
Ciò che è più interessante è la compresenza di composti, ognuno con la sua potenziale tossicità. Si prenda ad esempio DF500, un fungicida antiparassitario utilizzato nei silos e nelle serre in condizioni di saturazione ambientale. Ne sono esposti direttamente i lavoratori e indirettamente la popolazione, attraverso i residui presenti sugli alimenti. Tale miscela contiene al suo interno tre composti: CCl4 (315/500), dicloroetano (150/500) e dibromoetano (35/500). Valutando mediante la misurazione della sorbitolo deidrogenasi la tossicità epatica dei composti presi singolarmente e della miscela, si è notato che soltanto il CCl4 e il DF500 avevano una tossicità rilevante e che, tuttavia, la tossicità della miscela era significativamente più alta della somma delle tossicità dei singoli composti. Si è quindi andati a valutare l’accoppiata CCl4 e DBE. Misurando la sorbitolo deidrogenasi si ha un notevole aumento di tale enzima nel caso dell’accoppiata, mentre misurando i trigliceridi epatici si ottiene una riduzione rispetto al solo CCl4. Questo significa che si ha maggiormente necrosi rispetto a steatosi. Il composto arriva normalmente al fegato e non ne esce. Perché allora non si hanno trigliceridi? Quando i due composti sono assieme, l’enzima che catalizza l’incorporazione del palmitato non riesce più a condurre la propria azione catalizzatrice. La cellula sta così male che non è neanche più in grado di sintetizzare i trigliceridi. 
L’ipotesi più plausibile, che si investigò per prima, fu che il DBE, non tossico singolarmente, “spingesse” la tossicità del CCl4. Valutando i prodotti finali della perossidazione lipidica, però, si è visto che il DBE non stimola la produzione di maggiori quantità di CCl3·. Ma è il DBE che viene metabolizzato più rapidamente (da circa 60 minuti). Esso ha un metabolismo difasico con sintesi protettiva. Si ha la glutatione transferasi, che è un enzima non inducibile, e il citocromo P450, che invece entra in azione quando si ha più DBE. Il metabolismo del DBE produce due composti: un radicale e la dibromoacetaldeide. Questa comincia ad agire da subito. Il glutatione ridotto cala leggermente dopo la somministrazione di solo CCl4, non cala in caso di semplice somministrazione di DBE, ma cala notevolmente in caso di somministrazione combinata. Un prodotto della perossidazione lipidica va a bloccare l’enzima detossificante per la GSH­transferasi. È come se si avesse quindi dato una dose maggiore di DBE. Il potenziamento, quindi, può essere dovuto a interferenza sui meccanismi di detossificazione. DBE e DCE hanno lo stesso metabolismo del CCl4 e del CBrCl3. Quando si hanno due meccanismi di tossicità diversi, si ha un effetto di potenziamento, mentre se si mettono assieme due composti con meccanismo identico si ha una tossicità che è la “media” delle due tossicità, in quanto i composti competono per gli stessi substrati. Il MAC, quindi, ha dei grossi limiti, soprattutto a livello delle miscele, perché non si possono valutare tutte le miscele possibili di composti. Inoltre, oltre alle miscele “volontarie” di composti per vario uso, si hanno le miscele involontarie, dovute alla compresenza nell’ambiente di più composti. 
Inquinamento atmosferico [in più] Collettivamente prende il nome di smog. 
­Ozono: protettivo quando è posto nella stratosfera, risulta dannoso nella bassa atmosfera, in quanto induce la produzione di radicali liberi che danneggiano le cellule dell’apparato respiratorio e inducono la liberazione di mediatori dell’infiammazione 
­Biossido di zolfo (anidride solforosa): può essere convertito ad acido solforico e triossido di zolfo 
­Particolato atmosferico (PM): è la principale fonte di danno. In particolare i PM10 (<10µm) possono raggiungere gli alveoli e stimolare la fagocitosi ed il rilascio di mediatori dell’infiammazione. 
­Monossido di carbonio (CO): induce la produzione di carbossiemoglobina, che non trasporta l’ossigeno ai tessuti, causando depressione nervosa centrale (cute rosso ciliegia). 
Avvelenamento da metalli pesanti [in più] 
Piombo: da cibi ed acqua contaminati, vernici e benzine. Blocca numerosi enzimi dell’organismo. 
La maggior parte è incorporata in osso e denti (linee di piombo, scarsa guarigione delle fratture). 
Alti livelli causano disturbi neurologici (al SNC nei bambini, al SNP negli adulti) e anemia 
microcitica ipocromica. Possibili danni gastrointestinali e renali (gotta saturnina). 
Mercurio: da pesce contaminato, vapori da amalgame dentarie. Lega i gruppi tiolici con elevata 
affinità. Danni al cervello in via di sviluppo, sordità, cecità, ritardo mentale. 
Arsenico: da erbicidi e prodotti dell’agricoltura. Interferisce con la fosforilazione ossidativa. 
Disturbi gastroenterici, cardiovascolari e neurologici centrali; rischio cancerogenico. 
Cadmio: da batterie. Causa pneumopatia ostruttiva e danno renale. La produzione di ROS espone a 
rischio di neoplasie polmonari. 

Esposizione ad agenti fisici 
Sono vari gli agenti fisici che possono procurare danni all’organismo: 
­Radiazioni ionizzanti ed eccitanti (vedi nella sezione di oncologia) 
­Alte e basse temperature 
­Alte e basse pressioni 

Patologia da temperatura elevata 
Una temperatura elevata può provocare danni sia se l’esposizione è locale, per una parte dell’organismo (ustioni), sia se l’esposizione è ambientale, per l’organismo in toto (insolazione/colpo di sole e colpo di calore). Si noti comunque che le ustioni, se generalizzate, possono avere azione sull’intero organismo. 
USTIONI Le ustioni sono lesioni da calore, inteso non solo come fiamma diretta o come applicazione diretta di un liquido od un solido a temperatura elevata, ma anche come esposizione a vapori ad alte temperature. Altre tipologie di ustioni possono essere causate da acidi e basi forti, da scariche elettriche e da radiazioni ionizzanti ed eccitanti. Perché si abbia un’ustione, i tessuti devono raggiungere una determinata temperatura. L’insorgenza di un’ustione dipende anche dalla natura del tessuto. I fattori che condizionano l’insorgenza di ustioni sono: 
­Intensità del calore applicato 
­Temperatura del tessuto/natura del tessuto 
­Durata dell’applicazione 
­Natura del calore (secco/umido): un calore umido penetra meglio la cute 
­Superficie interessata 

Le ustioni, a seconda della tipologia e della gravità, sono distinguibili in quattro gradi: ­Ustioni di primo grado: presenza di un arrossamento della zona interessata ­Ustioni di secondo grado: presenza di bolle nella zona interessata ­Ustioni di terzo grado: necrosi della zona interessata, interessano il sottocutaneo ­Ustioni di quarto grado: carbonizzazione della zona interessata, interessano il muscolo 
Un’altra classificazione si basa invece sulla profondità dei danni riportati dai tessuti: ­I grado: ustioni superficiali, confinate all’epidermide ­II grado: ustioni a spessore parziale, con interessamento del derma ­III grado: ustioni a tutto spessore, con interessamento del sottocutaneo ed eventualmente 
del muscolo. Con il termine di eritema si indica una zona del corpo che presenta un aspetto arrossato per vasodilatazione, con fuoriuscita di liquidi dovuta all’aumento della permeabilità vascolare indotto dalla flogosi. Fino ad un certo punto si ha edema, che viene riassorbito man mano che l’ustione si risolve. Se esso è massivo, il liquido si raccoglie in bolle o flittene, che possono essere superficiali oppure profonde. Il liquido (in questo caso un essudato, per la presenza di proteine) si può raccogliere tra i vari strati epidermici o tra l’epidermide e il derma. Più la flittena è superficiale, minore è il rischio di infezioni batteriche secondarie alla sua rottura. Primo grado: eritema con infiammazione. La vasodilatazione, l’aumento della pressione idrostatica e della permeabilità capillare (mediate, tra le altre cose, dall’istamina) causano la fuoriuscita di liquidi dal plasma, contenenti proteine quali l’albumina e il fibrinogeno. Si ha edema che, in caso di ustione di secondo grado, esita nella formazione di una bolla/flittena al di sotto dello strato corneo. Paradossalmente, le ustioni di primo e di secondo grado sono molto più dolorose rispetto a quelle di grado superiore, perché il calore stimola i recettori, mentre nelle ustioni di terzo e quarto grado essi sono danneggiati e non possono esserre stimolati. L’esito dell’ustione dipende dal grado della stessa: per le ustioni di primo grado la riparazione è rapida e non lascia nessuna traccia (talvolta una lieve iperpigmentazione cutanea). La risoluzione delle ustioni di secondo grado è più lenta. L’apertura della bolla espone al rischio di piodermiti (diverso tasso di rischio a seconda della profondità). I microrganismi maggiormente coinvolti sono Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus e Candida albicans. L’esito non prevede la formazione di una cicatrice, ma la desquamazione dell’epidermide, uno stato di ipercheratosi o una iperpigmentazione che può durare nel tempo. Le ustioni di terzo e quarto grado prevedono una riparazione successiva alla rimozione della zona necrotica. Esse esitano sempre nella formazione di una cicatrice, che può essere deturpante o discromica, perché l’ustione lede i tessuti in maniera non omogenea. La zona necrotica può presentarsi secca oppure umida, a seconda della zona. Se la lesione è umida la riparazione è più lenta, con un facile impianto di batteri e distacco di lembi di tessuto superficiale. Se si ha evaporazione, si forma un’escara secca, sotto cui rimane il tessuto ulcerato. 
Gli effetti locali delle ustioni sono dovuti all’applicazione della temperatura elevata (rigonfiamento torbido per alterazione del sistema mitocondriale e necrosi con morte per danno alle membrane) e al rilascio di sostanze tossiche quali proteasi ed altri enzimi, che danneggiano le cellule e i tessuti circostanti, favorendo la formazione di bolle; e di mediatori dell’infiammazione (ad es. l’istamina), che causano un aumento della permeabilità con iperemia attiva (stasi, ipossia e possibilità di formazione di trombi, anche in seguito all’ “ispessimento” del sangue) e stimolano i recettori dolorifici. Gli effetti generali sono dovuti ad ustioni estese e sono determinati da alterazioni dei meccanismi della termoregolazione, dalla perdita di liquidi ed elettroliti con shift verso il compartimento extracellulare (ipovolemia e shock ipovolemico, possibile con interessamento di oltre il 20% della superficie corporea) e di proteine plasmatiche. In genere essi si manifestano dopo alcune ore (da 2 a 6), associati alla perdita di tono arteriolare per vasodilatazione periferica e perdita di liquidi, con inspissatio sanguinis e aumento del lavoro cardiaco. Altri effetti sistemici possono essere lesioni renali, anemia (conseguente spesso a lesioni renali, che comportano una minore produzione di eritropoietina) e complicazioni quali la setticemia (da Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, Pseudomonas aeruginosa. e Clostridium tetani)e la comparsa di neoplasie a livello cicatriziale (epitelioma basocellulare o spinocellulare). Per ustioni di grado intermedio-alto bisogna tener conto anche dello stato ipermetabolico associato, dovuto ad un eccesso di termodispersione con maggiore richiesta di nutrienti. 
Per la valutazione dell’estensione delle ustioni e il rischio di reazioni sistemiche, esiste il diagramma di Lund-Browder. Le reazioni sistemiche si hanno quando la superficie interessata è superiore al 30-40% della superficie corporea, ma comunque al di sopra del 20% si tende a ricoverare il soggetto per una corretta reintegrazione idroelettrolitica. La gravità, inoltre, dipende dall’età. Le ustioni nei bambini sono più gravi perché la cute è molto più sottile. Lesioni inferiori al 50% sono curabili, al di sopra del 50% sono gravi, al di sopra del 70% sono spesso ad esito infausto. 

PATOLOGIE DA ELEVATA TEMPERATURA AMBIENTALE 
Le patologie da elevata temperatura ambientale dipendono da tutta una serie di fattori: 
­Abbigliamento 
­Ventilazione/riscaldamento 
­Alimentazione 
­Capacità di acclimatazione Esse si distinguono in colpo di calore (tropicale e comune) e colpo di sole. Il colpo di calore tropicale colpisce individui provenienti da paesi a clima temperato/freddo che si trovano in paesi con temperatura e umidità elevate. Il rischio è aumentato in seguito a sforzi muscolari. Esso è caratterizzato da una perdita di sali e liquidi per una sudorazione profusa ma comunque inefficace dal punto di vista della termodispersione, a causa della umidità ambientale elevata. Si ha quindi una ipovolemia con inspissatio sanguinis che, accoppiata ad una vasodilatazione periferica massiva, causa una grave ipotensione. Si ha anche una perdita di sali, in particolare potassio, con alterazioni della funzione cardiaca. Tutto questo, assieme ad un’ipertermia che può raggiungere i 43-44°C, causa disturbi neuromuscolari quali vertigini, convulsioni, crampi, perdita di coscienza, delirio, fino ad arrivare al coma ed alla morte. Si può anche avere rabdomiolisi e necrosi del miocardio. Nelle fasi più gravi, l’individuo colpito da colpo di calore tropicale smette di sudare ed impallidisce. Per evitare tale condizione, è necessaria un’acclimatazione, ovvero un soggiorno privo di sforzi e un’assunzione di sali aumentata (NaCl da 3-4 g a 15 g) 
Il colpo di calore comune accade alle latitudini temperate, in seguito a un clima caldo umido o all’interno di locali chiusi affollati e poco ventilati o caldo-umidi (ad esempio lavanderie e locali caldaia). È meno pericoloso del colpo di calore tropicale, ma può comunque essere letale ed è quindi opportuno rimuovere le condizioni favorenti l’insorgenza dello stesso. Esso è caratterizzato prevalentemente da sintomi cardiovascolari (shock) e colpisce prevalentemente i bambini e gli anziani, che hanno una capacità termoregolatoria rispettivamente ancora non sviluppata o persa. Si ha un brusco calo di pressione arteriosa, tachicardia ed eventualmente perdita di conoscenza o ischemia cerebrale. Si noti che la temperatura corporea dell’individuo è quasi sempre normale, non si ha ipertermia. 
Si ricordi che a temperature ambientali normali, la temperatura corporea è di 37°C soltanto nella zona centrale, mentre quelle periferiche hanno temperature più basse, dovute ad una certa vasocostrizione fisiologica. Quando la temperatura esterna sale a 35°C, si ha vasodilatazione estesa di tali distretti periferici, con un’uniformazione maggiore della temperatura ed aumento della termodispersione. 
Il colpo di sole è determinato da una eccessiva irradiazione del solo capo, con conseguente aumento locale di temperatura. Il sintomo principale è il mal di testa, che può essere accompagnato da delirio ed allucinazioni. Raramente risulta letale. Sintomi comuni della prolungata esposizione ad elevate temperature ambientali sono i crampi dovuti a eccessiva perdita di elettroliti e il collasso da ipovolemia secondaria alla perdita di liquidi. 
PATOLOGIE DA RIDOTTA TEMPERATURA AMBIENTALE L’esposizione a temperature ambientali troppo basse causa danni sia a livello cellulare che sistemico. Essi sono causati dall’azione meccanica dei cristalli di ghiaccio, dall’aumento della concentrazione dei soluti, dalla disidratazione e modificazione strutturale delle proteine e da modificazioni del pH (effetti diretti). Gli effetti indiretti sono dovuti a cambiamenti circolatori. I cristalli di ghiaccio si possono formare sia intracellularmente che extracellularmente. Il danno, in entrambi i casi, è dato dalla lisi del plasmalemma. Se il congelamento è rapido, in genere i cristalli si concentrano dentro la cellula. Se è lento, è l’acqua extracellulare a congelare. La rapidità del congelamento è anche importante per il danno cellulare e per la tipologia di cristalli che si vengono a formare: se il congelamento è immediato si ha la formazione all’interno della cellula di piccoli cristalli di ghiaccio, che non danneggiano la membrana cellulare. Se il congelamento è molto lento (da 0 a -5°C in 60 minuti) si forma un unico cristallo all’interno della cellula, che mantiene l’integrità delle proprie membrane. Se il congelamento è rapido (da 0 a-5°C in 25 minuti), invece, si formano cristalli per cui le membrane biologiche vengono alterate. Nei tessuti si ha l’azione dei cristalli di ghiaccio extracellulari. Se il congelamento avviene in modo molto lento, si formano cristalli all’esterno della cellula e si può avere disidratazione e conseguente lisi cellulare, in quanto il ghiaccio aumenta la concentrazione salina dell’interstizio. Si hanno anche danni agli organelli cellulari. La disidratazione delle proteine, che contengono molecole di acqua nella loro struttura, ne causa alterazioni morfofunzionali. Il cambiamento di pH, invece, è dovuto alla rimozione di sali tamponanti, quali fosfato di calcio. 
Le lesioni da congelamento hanno in genere un’evoluzione più lenta delle ustioni. Si ha una vasocostrizione dei vasi che irrorano il tessuto esposto. A volte la vasocostrizione persiste anche se si riscalda il tessuto, prolungando ed anzi estendendo il danno. In genere i danni da congelamento riguardano le estremità, quali il naso e le dita di mani e piedi. Le lesioni possono essere sia superficiali sia profonde. Esattamente come nelle ustioni, la prima manifestazione è l’eritema, seguita dalla formazione della flittena, dalla necrosi del tessuto e quindi dalla gangrena. Si possono avere complicanze. Se la vasocostrizione, che causa ischemia locale, persiste troppo a lungo, si può avere una paralisi del vaso, che non riesce più a dilatarsi. Si ha quindi un rossore per iperemia passiva (e non attiva come nel caso delle lesioni da calore), in quanto il sangue che è posto in tali zone non riesce più a circolare. Dal momento che il sangue si impoverisce di ossigeno, si osserva una cianosi dell’area interessata, con un congelamento di primo grado. La vasoparalisi fa sì che le pareti dei capillari permettano la fuoriuscita dei liquidi che, diversamente dall’ustione, formano un trasudato privo di proteine. Si ha quindi accumulo di liquidi a formare una flittena (congelamento di secondo grado). 
La zona, che non è più irrorata, può andare in necrosi (congelamento di terzo grado). Su di essa, soprattutto se la lesione necrotica è molto estesa, si può avere un impianto di microrganismi con conseguente gangrena. 
Tra i 33 e i 35°C si ha uno stato di confusione, con reazioni rallentate ed un basso stato di coscienza. Attorno ai 32°C si ha perdita di coscienza, con conseguente bradicardia, fibrillazione atriale e danni cerebrali rilevanti quando la temperatura raggiunge i 26°C. La morte per freddo è quindi normalmente una morte nel sonno. L’assideramento è un danno generalizzato che corrisponde alla soppressione dell’attività termoregolatoria, per cui l’individuo termodisperde molto di più di quanto non sia in grado di produrre calore. La perdita di calore causa concomitantemente una diminuzione delle attività metaboliche, motorie e sensoriali (non si sente nemmeno più il freddo). È importante, in caso di sonnolenza indotta da freddo, indurre le persone a muoversi, per aumentare la termogenesi. 
Patologie indotte da pressioni atmosferiche elevate o ridotte 
L’organismo, a livello del mare, è sottoposto a una pressione atmosferica di 760 mmHg. La composizione dell’aria vede un 78% circa di azoto N2, un 20-21% di ossigeno O2 e un 1% di altri gas (0,035% di CO2, gas nobili Ne He Kr, idrogeno H2 e metano CH4). Le patologie da pressioni elevate (superiori ai 760 mmHg, conseguenti al posizionamento al di sotto del livello del mare) sono dette iperbaropatie. La causa comune di tali iperbaropatie sono le immersioni, per cui alla pressione dell’aria si aggiunge quella dell’acqua (ogni 10 m di profondità marina si aggiunge 1 atm). I problemi sono dovuti alla solubilizzazione dell’azoto, e in misura minore dell’ossigeno, nei tessuti del nostro corpo (sangue e liquidi organici in generale). Man mano che si scende in profondità, il respiratore dovrà fornire una miscela di aria compressa a pressioni equivalenti a quella esterna. Secondo la legge di Henry, un gas che esercita una pressione sulla superficie di un liquido, vi passa in soluzione, finché avrà raggiunto in quel liquido la stessa pressione che vi esercita sopra. Se aumenta la pressione di un gas, aumenta la quantità di gas che si solubilizza in un liquido (P=kC). I rischi sono dovuti alla prolungata inspirazione di aria compressa e al rapido ritorno a pressioni atmosferiche. Se la pressione esterna, infatti, diminuisce a valori inferiori a quelli della pressione parziale del gas posto in soluzione, questo si libera affinché si possa raggiungere l’equilibrio. L’azoto non è tossico e non si lega a nessuna struttura del nostro corpo. Però, quando disciolto in misura eccessiva, può dare danni. Quando si è a livello del mare (1 atm) si ha 1 l di azoto in soluzione, a 10 metri di profondità (2 atm) si han 2 l di azoto in soluzione. È importante anche il tempo di permanenza, in quanto esso aumenta la quantità di gas che si scioglie nel sangue. A 4,5 atm si ha un senso di ebbrezza, a 6-7 atm si prova sonnolenza e un lieve stato confusionale, a 7-8,5 si prova una forte sonnolenza e a pressioni superiori alle 8,5 atm si instaura la narcosi da azoto. Per questo si han miscele di gas differenti dall’aria atmosferica, in cui l’azoto è sostituito da gas con un effetto narcotico minore (ad esempio, elio). Anche l’ossigeno può provocare dei problemi ma esso, a differenza dell’azoto, non è un gas inerte. Dopo alcune ore che si respira aria compressa a 2-3 atm (immersioni a 10-20 m sotto il livello marino) si ha un’intossicazione acuta da ossigeno, che si ritiene dovuta ad un’eccessiva produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS). Si hanno stimolazione neuronale, disturbi della vista, dell’udito e dell’olfatto, alterazioni sensoriali generalizzate, nausea, convulsioni e coma. Bisogna anche essere molto attenti all’utilizzo di ossigeno a scopi terapeutici (non superare mai i 104 mmHg) perché pressioni leggermente maggiori nei neonati possono provocare danni alla retina. L’uso di camere iperbariche (2-3 atm) può essere utile in casi particolari. 
La sindrome da tossicità cerebrale (CNST) è dovuta ad un aumento di produzione dei ROS e conseguente danno da perossidazione lipidica delle membrane cellulari. In casi prolungati si ha ipercapnia per un riflesso ipoventilatorio, con acidificazione del sangue e spostamento a destra della curva di dissociazione dell’emoglobina (minore affinità dell’emoglobina per l’ossigeno). Si ha quindi un aumento di rilascio dell’ossigeno ai tessuti, con vasodilatazione e aumento del flusso ematico. Tale sindrome è caratterizzata da manifestazioni riassumibili attraverso l’acrostico inglese VENTID-C: Visual, Ear, Nausea, Twitching (contrazioni involontarie), Irritability, Dizziness (vertigini, stordimento) -Convulsions. 
Se la decompressione viene effettuata lentamente, l’azoto nei tessuti ritorna lentamente sotto forma di gas e viene eliminato durante l’espirazione. Se invece la decompressione viene effettuata troppo velocemente, si ha la formazione di bolle di azoto che possono confluire, dando embolia gassosa. Essa può causare danno ischemico o arresto cardiaco per accumulo nelle camere destre. La prevenzione di questi fenomeni di tossicità e di decompressione consiste, come già detto, nell’utilizzo di miscele quali O2 e He, che sono meno solubili, e una decompressione lenta secondo tabelle apposite. La terapia per la malattia da decompressione prevede l’utilizzo della camera iperbarica, che consente un nuovo di scioglimento dell’azoto nel sangue e una successiva decompressione secondo i tempi corretti. 
Gli effetti delle basse pressioni, normalmente, si osservano man mano che si sale di altitudine, quando la pressione atmosferica diminuisce. Diminuiscono, di conseguenza (ma non linearmente, per la presenza della pressione di vapor d’acqua, di 47 mmHg che non dipende dalla pressione atmosferica) le pressioni parziali di ossigeno e di azoto. Si ha quindi un’ipossia di tipo ipossico (con emoglobina normale, ma una diminuita pressione parziale di ossigeno. Essa può essere normobarica in caso di una diminuita presenza percentuale di ossigeno oppure ipobarica, ovvero a basse pressioni). Altri tipi di ipossia sono le ipossie anemiche (per una riduzione dell’emoglobina), ipossie da ipoperfusione/stagnanti (per una riduzione del circolo ematico) e ipossie istotossiche (per incapacità cellulare di utilizzare l’ossigeno). L’ipossia ipobarica si osserva in persone non acclimatate ad altitudini superiori i 2000 m s.l.m. o in voli aerei non pressurizzati. 
Altitudine s.l.m. (m)  P atm (mmHg)  pAO2 (mmHg)  Saturazione Hb (%)  
0  760  104  98  
3000  523  67  90  
9000  226  21  20  
12000  141  8  5  

Durante l’ipossia ipossica si instaurano tutta una serie di reazioni: ­Iperventilazione, per aumento dell’ampiezza e della frequenza degli atti respiratori. Tuttavia, oltre ad aumentare l’introduzione di ossigeno, aumenta anche l’emissione di CO2, con conseguente ipocapnia ed alcalosi di tipo respiratorio. Tale alcalosi deprime il centro del respiro, contrastando l’iperventilazione stessa, e richiede una correzione renale, con secrezione di bicarbonato nelle urine. ­Tachicardia ­Aumento dell’eritropoiesi (risposta a lungo termine) per produzione di EPO da parte del rene. Essa stimola le cellule staminali ematopoietiche del midollo osseo a produrre eritrociti, con aumento della concentrazione emoglobinica nel sangue. Si ha una policitemia, con iperplasia del midollo osseo, reticolocitosi e macrocitosi. 
Il mal di montagna acuto è caratterizzato da iperventilazione, tachicardia, dispnea e cianosi; 
disturbi gastrointestinali (quali diarrea, nausea e dolori); possibile edema cerebrale dovuto a una 
vasodilatazione arteriolare (con conseguenti vertigine, nausea e cefalea) ed edema polmonare. 
L’acclimatazione prevede una policitemia, con aumento del numero degli eritrociti e della 
concentrazione emoglobinica, aumento dell’ematocrito e torace più ampio. 
Il mal di montagna cronico, invece, si può verificare in persone non acclimatate, anche se da 
tempo ad alta quota. Esso è caratterizzato da un aumento dell’ematocrito conseguente a 
policitemia, con sovraccarico cardiaco e diminuzione dell’ossigenazione tissutale. Come 
conseguenza di questo quadro si ha cianosi, affaticabilità, emicrania, sonnolenza, vomito, nausea, 
problemi gastrointestinali. Talvolta si rischia anche la morte. 

Danno da corrente elettrica [in più] 
Dipende da amperaggio, durata e percorso all’interno del corpo. Può generare calore e produrre 
ustioni. La corrente alternata induce tetania muscolare, con fibrillazione atriale e insufficienza 
cardiaca. 

Disordini nutrizionali 
I disordini nutrizionali si distinguono essenzialmente in ipo-o iper-vitaminosi e in problemi di malnutrizione proteica o calorica. 
Carenze vitaminiche 
Le vitamine sono quasi tutti composti che non vengono sintetizzati nell’organismo; sono sostanze 
attive in piccole dosi, come cofattori enzimatici quasi sempre presenti nel mondo vegetale, tranne 
la vitamina B12. Esse sono specie-specifiche, ad esempio il cane sintetizza la vitamina C dal glucosio. 
Le vitamine si distinguono in liposolubili (A, retinolo; D, colecalciferolo; E, tocoferolo; K, 
fillochinone e derivati) e in idrosolubili (gruppo B: B1, tiamina; B2, riboflavina; B3/PP, niacina; B5, 
acido pantotenico; B6, piridossina; B7, biotina; B9, folacina; B12, cobalamina; C, acido ascorbico). 
Alcune sostanze vengono introdotte come provitamine e devono essere trasformate 
dall’organismo (i caroteni, da cui deriva la vitamina A, e il 7-deidrocolesterolo, da cui deriva la 
vitamina D). La vitamina K e la vitamina B7 (biotina) sono sintetizzate dalla flora batterica 
intestinale. La niacina (vitamina B3 o PP) è sintetizzata a partire dal triptofano. 
Si parla di ipovitaminosi in caso di carenza di una o più specifiche vitamine, di avitaminosi come 
l’assenza completa di esse (rara). Il quadro più frequente è quello di un’ipovitaminosi multipla. 
Si può avere un’ipovitaminosi primaria, dovuta ad una dieta carente di tale vitamina, oppure 
un’ipovitaminosi secondaria, dovuta a malassorbimento, scarso trasporto ematico, problemi di 
deposito o di biotrasformazione. Le ipervitaminosi si possono avere soltanto per le vitamine 
liposolubili, che si accumulano nei tessuti, mentre le vitamine idrosolubili sono escrete per via 
renale. Le vitamine liposolubili vengono assorbite e montate nei chilomicroni, che entrano nella 
rete chilifera e da qui raggiungono il circolo sanguigno. I trigliceridi vengono ceduti a muscolo e 
tessuto adiposo. I remnants dei chilomicroni sono quindi rimontati a livello del fegato nelle 
lipoproteine: VLDL . IDL . LDL . tessuti. Dalla periferia si formano le HDL, che giungono al fegato 
per la rimozione del colesterolo dai tessuti. 

VITAMINA A – RETINOLO 
La vitamina A deriva da un gruppo di sostanze assunte nella dieta sotto forma di carotenoidi, 
provitamine di origine vegetale (presenti in carote, zucche, spinaci, albicocche, prezzemolo, rucola, 

basilico...), o di retinolo, di origine animale (presente in fegato, pesce, uova, latte, burro, formaggi…), che è già una forma alcolica attiva. Il nome generico è retinoidi. 
Tali composti hanno un’azione diversa, sotto forma aldeidica come retinale (pigmento visivo) e sotto forma di acido carbossilico come acido retinoico (fattore di proliferazione e differenziamento cellulare). Il ß-carotene deve essere trasformato dalla flora intestinale in trans-retinale. I derivati della vitamina A sono assorbiti grazie agli acidi biliari prodotti dal fegato. Tramite i chilomicroni raggiungono il fegato, dove sono immagazzinati (90% delle riserve corporee) come retinolo nelle cellule stellate di Ito perisinusoidali. Negli individui normali, il fegato contiene scorte di vitamina A per sei mesi. In caso di deprivazione nella dieta di tale vitamina, possono essere mobilizzate tali riserve. Nel circolo, la vitamina è legata alla specifica retinol binding protein (RBP). 
Tra le funzioni della vitamina A si annoverano la vista con luce crepuscolare, lo stimolo del differenziamento delle cellule mucoepiteliali, il potenziamento dell’immunità nei bambini, la funzione antiossidante. Il retinale è fondamentale anche nella visione dei colori da parte dei coni. Sia per la visione fotopica che per quella scotopica esistono proteine specifiche, dette opsine, che sono legate all’11-cis-retinale. Lo stimolo luminoso media l’isomerizzazione dell’11-cis-retinale in all-trans-retinale, che si stacca dall’opsina. Questo distacco media una cascata di eventi che porta alla formazione di un impulso nervoso. L’all-trans-retinale viene parzialmente riciclato ad opera della retinolo isomerasi. Il retinale consumato viene sostituito da nuovo retinolo proveniente dalla dieta, ad opera della retinale reduttasi. L’acido retinoico può essere anch’esso in forma cis-o trans-. Tali forme legano specifici recettori intracellulari, che agiscono da fattori di trascrizione, legandosi a specifiche sequenze consenso. L’acido all-trans-retinoico si lega al recettore RAR; l’acido 9-cis-retinoico, invece, si lega al recettore RXR. Formando un eterodimero, agiscono sui RARE (retinoic acid-response element). RXR eterodimerizza anche con altri recettori nucleari quali quelli per la vitamina D. L’importanza dell’acido retinoico nel differenziamento delle cellule mucosecernenti dell’epitelio mucoso è sottolineato dalla metaplasia squamosa (la formazione di epitelio cheratinizzato) conseguente alla sua carenza. L’azione sul sistema immunitario è mediata dal metabolita 14-idrossi-retinolo. Durante la risposta della fase acuta si ha una diminuzione delle proteine di trasporto del retinolo con un aumento della vitamina circolante (morbillo). In caso di episodi diarroici sembra che l’azione benefica della vitamina A sia dovuta al mantenimento dell’epitelio intestinale. 
La carenza di vitamina A è abbastanza rara nel mondo occidentale ed è causata da uno stato di denutrizione generale o da un quadro di malassorbimento lipidico. Conseguenze di tale carenza sono: 
­Cecità notturna 
­Xeroftalmia (occhi secchi) per blocco delle vie lacrimali con 
o Secchezza della congiuntiva (xerosi) 

o Placche opache (macchie di Bitot) per i detriti cheratinici 

o Erosione corneale (cheratomalacia) 

o Totale cecità 


­Metaplasia squamosa delle vie respiratorie superiori e urinarie, con infezioni polmonari, nefrolitiasi e calcoli vescicali per accumulo di detriti cheratinici. Forse la metaplasia squamosa aumenta la possibilità di insorgenza di neoplasie epiteliali. 
­Immunodeficienza con mortalità per infezioni comuni (morbillo, polmoniti, stati diarroici) 
È anche possibile un sovradosaggio di vitamina A, con nausea, vomito, emicrania, disturbi visivi, 
perdita di coordinazione. Questi sintomi possono mimare una neoplasia encefalica e per questo 
vanno sotto il nome di pseudotumor cerebri. Un accumulo cronico causa attivazione osteoclastica 
con conseguente dolore osteoarticolare. Di solito il ß-carotene è sufficiente per il fabbisogno 
giornaliero di vitamina A. La somministrazione combinata di ß-caroteni e vitamina A non è utile. 
Se l’eccesso si verifica in gravidanza, la vitamina A può essere teratogena. 
In passato si era ipotizzata una funzione preventiva dell’acido retinoico nel carcinoma polmonare. 
In realtà si è notato che i casi erano addirittura maggiori rispetto alla popolazione di controllo. 

VITAMINA D – COLECALCIFEROLO 
Con il termine di vitamina D si indica un gruppo di sostanze, definite ormoni, che derivano dal 
colesterolo. È una provitamina. Dal 7-deidrocolesterolo si forma il colecalciferolo,o vitamina D3, di 
origine animale. Dall’ergosterolo si forma l’ergocalciferolo,o vitamina D2, di origine vegetale. 
L’80% della vitamina D è prodotta a livello cutaneo a partire dal 7-deidrocolesterolo che, sotto 
l’azione dei raggi UVB. Si noti che questa reazione dipende dalla quantità di melanina presente 
nella cute e dal tempo di esposizione al sole. Il 20% viene invece introdotto con la dieta, essendo 
presente in particolare nei pesci marini, nei vegetali e nei cereali. 
Il colecalciferolo viene trasportato nel sangue legato ad una proteina detta vitamin-D-binding 
protein (DBP) ed è captato dal fegato. Qui l’enzima 25-idrossilasi media la formazione del 25­idrossicolecalciferolo. Questo viene quindi trasportato fino al rene dove, nel tubulo prossimale, la 
1a-idrossilasi media la formazione del 1,25-diidrossicolecalciferolo, la forma biologicamente più 
attiva della vitamina D. Essa è considerata a tutti gli effetti un ormone steroideo. 
La vitamina D è importante nel mantenimento dei livelli corretti di calcio e fosfato nel sangue, 
mediante il loro assorbimento a livello intestinale. Inoltre, stimola il riassorbimento calcico a livello 
del tubulo convoluto distale del rene. Per questo, la sua azione è fondamentale per la 
mineralizzazione ossea. L’ormone paratiroideo, secreto in risposta all’ipocalcemia, ha tra le altre 
azioni quella di attivare la tappa di trasformazione renale. L’ipofosfatemia la stimola direttamente. 
L’azione della vitamina D è mediata da un recettore intracellulare (VDR) che eterodimerizza con il 
recettore RXR. Altri effetti della vitamina D sono immunomodulanti e antiproliferativi. 
La carenza di vitamina D può essere causata da una diminuita fotoesposizione, da un ridotto 
assorbimento o da problemi nel metabolismo verso la sua forma attiva (secondario a nefropatie o 
ad epatopatie). Tale carenza causa ipocalcemia e problemi di mineralizzazione dell’osso: nei 
bambini il quadro prende il nome di rachitismo, negli adulti di osteomalacia (più rara, ma 
abbastanza frequente). L’ipocalcemia causa tetania muscolare. Si osserva particolarmente negli 
individui anziani che escono poco di casa. Si noti inoltre che tale patologia non è una osteoporosi, 
in cui è invece compromessa la deposizione di matrice ossea e non di minerale. 
Il sovradosaggio di vitamina D causa una ipercalcemia con calcificazione ectopica e nefrolitiasi, 
dolore osseo, vomito e diarrea. 

VITAMINA E – TOCOFEROLO 
Con il termine vitamina E si indica un gruppo di otto molecole: 4 tocoferoli (a, ß, ., d) e4 
tocotrienoli (a, ß, ., d). Le forme più diffuse sono l’a-tocoferolo e il .-tocoferolo. 
Le fonti alimentari principali di tali vitamine sono le verdure, i cereali, le noci, gli oli, i latticini, il 
pesce e la carne. Dopo l’assorbimento, la vitamina E entra a far parte dei chilomicroni e quindi, 
attraverso il fegato, di VLDL e LDL. Viene immagazzinata nel tessuto adiposo assieme ai trigliceridi, 
nel fegato e nel muscolo scheletrico. 
La funzione della vitamina E è principalmente antiossidante, in quanto lega e funge da scavenger 
per i radicali liberi. La presenza di ossigeno molecolare amplifica il danno che possono fare tali 

radicali liberi (trasferimento di radicale a lipidi, proteine e acidi nucleici). Se ad essere colpiti dalla radicalizzazione sono gli acidi grassi polinsaturi delle membrane, si può avere una scompaginazione dei doppi legami, con formazione di dieni coniugati. L’ossigeno può formare un idroperossido, portando alla rottura dell’acido grasso, con la formazione di aldeidi, potenzialmente tossiche (si veda la parte sulla perossidazione lipidica per maggiori informazioni). La vitamina E è in grado di bloccare tale perossidazione, riducendo i radicali liberi. 
Una carenza di vitamina E è molto rara, per la presenza di massicci depositi. Essa può essere presente in problemi di malassorbimento, nel bambino nato prematuro, negli individui affetti da abetalipoproteinemia. Questa è una patologia genetica rara, a trasmissione autosomica recessiva, caratterizzata dal mancato assorbimento di vitamina E nelle VLDL e nelle LDL (in tale quadro si ha anche una carenza di vitamine A e K). Conseguentemente alla carenza di vitamina E si hanno problemi al sistema nervoso, che è particolarmente vulnerabile, forse per la massiccia presenza di lipidi nelle sue membrane. Conseguentemente, si ha una diminuzione o una completa soppressione dei riflessi tendinei (areflessia) e atassia (effettuazione di movimenti scoordinati tra loro). Si può anche avere disartria, ovvero la perdita dei sensi di posizione, vibrazione e dolore, oltre ad alterazioni della vista. I danni muscolari includono debolezza muscolare e alterazioni dei movimenti oculari. Si può avere un’anemia emolitica in seguito alla mancata neutralizzazione dei ROS che si formano durante l’ossigenazione dell’emoglobina. Non è mai stata riscontrata un’ipervitaminosi per la vitamina E. 
VITAMINA K – FILLOCHINONE Con il termine vitamina K si indica un insieme di varie molecole: fillochinone, deidrofillochinone, menachinone, naftochinone… Tale vitamina è presente nella verdura, ma per la maggior parte è prodotta dalla flora intestinale residente. In condizioni normali, quindi, il fabbisogno è modesto. La vitamina K è un cofattore essenziale per l’enzima .-glutamil-carbossilasi, che converte i residui di acido glutammico in residui di acido .-carbossi-glutammico. Durante questa reazione di carbossilazione la vitamina K passa dalla sua forma ridotta alla sua forma epossido. La vitamina viene riciclata ad opera della vitamina K reduttasi, che viene bloccata dagli anticoagulanti dicoumarolici (ad es. il warfarin). L’attività della GGC è essenziale per la sintesi dei fattori della coagulazione VII, IX, X e della protrombina (fattore II), oltre ai fattori anticoagulanti C ed S. La carbossilazione di specifici residui di glutammato in tali fattori coagulativi permette il legame con il calcio. Un’altra molecola che richiede l’azione della GGC è l’osteocalcina, che favorisce la calcificazione delle proteine ossee. 
Una ipovitaminosi K può essere causata da malassorbimento o dalla distruzione della flora batterica endogena, come avviene in seguito ad una prolungata terapia antibiotica ad ampio spettro. Nei neonati è essenziale dare sempre qualche goccia di vitamina K, in quanto le loro riserve sono modeste, la flora intestinale non è ancora sviluppata e il latte contiene poca vitamina 
K. Le conseguenze di tale carenza vitaminica sono un’aumentata tendenza all’emorragia. La vitamina K non sembra dare problemi da accumulo. 

VITAMINA B1 – TIAMINA Fu la prima carenza vitaminica ad essere scoperta: il beriberi. La tiamina è molto presente nell’ambiente (carne di maiale, fegato, lieviti, vegetali, cereali integrali). Essa ha funzione di coenzima come tiamina pirofosfato, nelle reazioni di decarbossilazione. Essa è importante per la piruvato deidrogenasi (respirazione cellulare) e per le transchetolasi (ciclo dei pentosi). Una carenza di tiamina può essere primaria, in seguito ad una dieta basata esclusivamente sul consumo di riso brillato (tipica di paesi sottosviluppati), o secondaria, come negli alcolisti cronici (che hanno una dieta squilibrata a favore dell’alcol) e in caso di malassorbimento intestinale (vomito-diarrea profusi). La carenza di tiamina provoca il beriberi. Esso è distinto in tre forme, una successiva all’altra, man mano che la carenza si fa più grave e prolungata. Colpisce soprattutto la trasmissione nervosa, in quanto la piruvato deidrogenasi e la formazione di acetil-coenzima A sono fondamentali anche per la sintesi dell’acetilcolina. 
­1° stadio: polineutopatia o beriberi secco, con degenerazione mieloassonica dei nervi motori, quindi dei sensitivi con scomparsa degli archi riflessi. Inizialmente sono colpiti gli arti inferiori 
­2° stadio: sindrome cardiovascolare o beriberi umido, con vasodilatazione massiccia, insufficienza cardiaca ed edema periferico 
­3° stadio: sindrome di Wernicke-Korsakoff con problemi oculomotori (oftalmoplegia) e posturali (atassia), degenerazione dei corpi mammillari del diencefalo, demenza e amnesia retrograda (tipico quadro degli alcolisti cronici ad uno stadio avanzato). 
VITAMINA B2 – RIBOFLAVINA La riboflavina entra a far parte di cofattori come il flavinmononucleotide (FMN, in seguito alla fosforilazione della riboflavina) e il flavina-adenina dinucleotide (FAD, per aggiunta di una molecola di AMP). Entra a far parte quindi del ciclo degli acidi tricarbossilici, della catena di trasporto degli elettroni e della ß-ossidazione. Le fonti alimentari della vitamina B2 sono la carne, i latticini e le verdure. È rara una carenza di riboflavina anche nei paesi in via di sviluppo con una dieta inadeguata. In genere essa si accompagna ad altre carenze. Nei paesi industrializzati le cause principali di carenza di vitamina B2 sono etilismo, infezioni croniche e cancro. La ariboflavinosi è caratterizzata da una difettosa rigenerazione epiteliale, in particolare nella cavità orale. Essa si manifesta con: 
­cheilite: un’area pallida all’angolo della bocca, con ragadi e fissurazioni 
­glossite: con lingua atrofica di color magenta 
­opacità corneale, per problemi vascolari 
­dermatite seborroica desquamativa, in particolare nei solchi nasogenieni 
­ipoplasia della linea eritroide con anemia 

VITAMINA B3 – PP – NIACINA La niacina si trova in cereali, legumi ed oli di semi. Il mais contiene una forma della vitamina B3 non utilizzabile dal nostro organismo. Viene anche prodotta per sintesi endogena a partire dal triptofano (processo che richiede piridossina e riboflavina). Fa parte del nicotinamide adenina dinucleotide (fosfato) – NAD(P) ed entra quindi a far parte della glicolisi, del ciclo di Krebs, della catena di trasporto degli elettroni e della ß-ossidazione. Dosi farmacologiche abbassano le LDL, in favore delle HDL, avendo un ruolo positivo nella prevenzione dell’aterosclerosi. I casi di una sua carenza sono veramente sporadici, in particolare negli alcolisti cronici e nei malati cronici. Una volta, invece, era molto comune nelle nostre zone perché d’inverno le famiglie contadine molto povere si nutrivano esclusivamente di polenta, con conseguente deficit di triptofano. Si osservava la pellagra nella sua forma meno grave. Essa presenta una forma evolutiva, caratterizzata dalle 3D dermatite, diarrea, demenza: 
­inizialmente si presenta come una dermatite, bilaterale e simmetrica, nelle aree maggiormente esposte alla luce solare, ma anche a livello delle mucose orovaginali. Tale dermatite è caratterizzata da rossore, desquamazione e fissurazioni con infezioni croniche 
­si passa quindi ad un quadro caratterizzato dalla diarrea, per atrofia della mucosa 
dell’apparato digerente, con infiammazione e possibili ulcerazioni 
­se la carenza si protrae per anni, si ha l’insorgenza di una demenza causata da 
degenerazione neuronale corticale 

VITAMINA B9 – FOLACINA L’acido folico è molto presente in natura, ma è termolabile. Le fonti principali sono grano integrale, fagioli, noci e verdura a foglia larga. La forma attiva è il tetraidrofolato (THFA), che serve da donatore/accettore di unità monocarboniose. La sua presenza è essenziale per la sintesi delle purine e della desossitimidina monofosfato (dTMP). In particolare, è importante per l’attività del midollo osseo, ove la sintesi nucleica è continua. Serve anche per la produzione di metionina a partire dall’omocisteina. Deficit di vitamina B9 sono dati da una dieta inadeguata (etilismo), in sindromi da malassorbimento generalizzato (celiachia), per un aumento della richiesta giornaliera in gravidanza non compensato da un corrispondente aumento dell’introito giornaliero e in corso di malattie croniche. Le riserve corporee sono limitate e, così, i sintomi da deficit si possono presentare in settimane/mesi. Così come nel caso di carenza di vitamina B12, si ha anemia megaloblastica, che però in questo caso non è accompagnata da alterazioni neuronali (si veda la sezione sulle anemie). In gravidanza la carenza di folacina comporta un aumentato rischio relativo di spina bifida nel nascituro, per mancata chiusura del tubo neurale. 
VITAMINA B12 – CIANOCOBALAMINA È caratterizzata dalla presenza di un atomo di cobalto, molto importante per la sintesi degli acidi nucleici. La cobalamina non è presente in alcun vegetale, ma solo in alimenti di origine animale. A differenza della folacina, è termostabile. Essa è importante per le reazioni di transmetilazione mediate dal tetraidrofolato, la formazione di metionina a partire dall’omocisteina e la sintesi di desossinucleotidi. Si ritiene che la causa principale dei difetti nella sintesi di DNA in caso di deficit di vitamina B12 sia da imputare ad una ridotta disponibilità di tetraidrofolato, che si accumula nella sua forma metilata (l’anemia migliora con la somministrazione di folacina). L’assunzione e l’assorbimento della cobalamina sono particolarmente complesse. L’introduzione avviene attraverso una forma associata a proteine. Nella saliva è contenuta la proteina R legante o aptocorrina. A livello gastrico, le cellule parietali secernono il fattore antianemico intrinseco di Castle e la pepsina scinde le proteine associate alla vitamina B12. Questa, libera, lega l’aptocorrina (pepsina-resistente), che la protegge dall’ambiente gastrico. Nel duodeno, l’aptocorrina viene digerita dalle proteasi pancreatiche e la cobalamina è legata dal fattore intrinseco. A livello ileale, gli enterociti esprimono sulla superficie un recettore per il fattore intrinseco che media l’internalizzazione del complesso recettore-FI-B12. All’interno degli enterociti la vitamina B12 si lega alla transcobalamina II, che la veicola al sangue. 

Una diminuzione delle quantità di vitamina B12 si hanno in caso di una dieta povera, di veganesimo e per problemi di assorbimento. Questi possono essere dovuti a: diminuzione del fattore intrinseco (conseguente a gastrectomie, gastrite atrofica, gastrite autoimmune con autoanticorpi anti-cellule parietali o anti-FI…), acloridria (con ridotta digestione proteica e conseguente scarsa liberazione della vitamina complessata), malattie intestinali diffuse, ileotomia, insufficienza del pancreas esocrino (con mancata digestione dell’aptocorrina). Si ha inoltre un aumento della richiesta in gravidanza, nelle parassitosi intestinali e in caso di neoplasie maligne. Si noti, comunque, che tali quadri di deficit devono essere particolarmente prolungati, in quanto il fegato contiene depositi di vitamina sufficienti per diversi anni. La carenza di vitamina B12 porta a un’anemia megaloblastica (con cellule grandi per mancata maturazione) affiancata da un’alterazione neurologica (non risolvibile con somministrazione di niacina) per degenerazione della mielina nel midollo spinale (atassia, parestesie, spasticità degli arti inferiori). Può arrivare fino alla completa paraplegia. Probabilmente, questa neuropatia è dovuta all’accumulo di un metabolica tossico, l’acido metilmalonico, che porta all’errata incorporazione di acidi grassi nei lipidi neuronali. In caso di deficit durante la gravidanza, si possono avere embriopatie. 
VITAMINA C – ACIDO ASCORBICO La frutta fresca, molti vegetali, il latte ed alcuni prodotti animali (fegato e pesce) sono ricchi di vitamina C. Essa è una vitamina termolabile e si perde in gran parte con la sbucciatura della frutta. È essenziale per la glicosilazione delle proteine e l’azione degli enzimi prolil-idrossilasi e lisil­idrossilasi e quindi per la corretta biosintesi del collagene. Possiede anche una funzione antiossidante, potendo agire direttamente sui ROS o rigenerando le forme ridotte della vitamina E. La carenza è dovuta a cattive abitudini alimentari (tipiche di alcolisti e anziani), alla dialisi e nei neonati allattati con latte artificiale non integrato di vitamine. Il quadro clinico di carenza di vitamina C è detto scorbuto e il primo segno è quello di un sanguinamento gengivale. Nei bambini la carenza è più grave: si hanno problemi ossei per l’errata formazione di matrice osteoide, emorragie per alterazione della struttura collagenica dei vasi (cute, mucose, periostio, articolazioni, encefalo) e difetti nella guarigione delle ferite. Negli adulti i sintomi sono meno gravi e comprendono emorragie (più o meno profuse a seconda della gravità e della protrazione dell’ipovitaminosi) e difetti di guarigione delle ferite. 
Malnutrizione protido-energetica (PEM) 
I quadri di malnutrizione protido-energetica sono molto comuni nei paesi del Terzo Mondo, e colpiscono fino al 25% dei bambini, costituendo le principali cause di mortalità infantile. Nel mondo industrializzato, si può avere PEM negli anziani e nei pazienti debilitati. In caso di malnutrizione il BMI è inferiore a 16 kg/m2, ma l’edema può mascherare tale condizione. Due sono le patologie fondamentali legate a PEM, il marasma, che colpisce prevalentemente il compartimento somatico, e il kwashiorkor (o marasma infantile), che colpisce prevalentemente il compartimento splancnico. 
DEFICIT CALORICO: MARASMA È tipico degli individui che assumono un po’ di tutto, ma in misura insufficiente. È caratterizzato da un calo ponderale (fino al 60%) per riduzione inizialmente del pannicolo adiposo e del sottocutaneo e quindi del muscolo scheletrico, con conseguente atrofia muscolare e ritardo nella crescita. Le proteine sieriche sono presenti in livelli normali, in particolare l’albumina. Spesso il marasma è accompagnato da carenze multivitaminiche, che si manifestano in particolar modo con ipoplasia midollare. Si han quindi stati di anemia e immunodeficienza con infezioni ricorrenti. Gli individui affetti, se rialimentati nei primi stadi della malattia, riacquistano peso e capacità intellettive. 
DEFICIT PROTEICO: KWASHIORKOR Il kwashiorkor è una patologia più grave, che colpisce i bambini più piccoli. Essa significa “malattia del secondo figlio”. Questo deriva dal fatto che l’apporto proteico per i neonati deriva sostanzialmente dal latte materno. Quando la mamma di un bambino rimane nuovamente incinta, il primogenito viene svezzato e vengono a mancare le proteine (perché la dieta non è adatta, principalmente glicidica). Il bambino affetto presenta un peso ridotto associato ad una grave ipoalbuminemia, con conseguente crollo del potere oncotico del sangue. Questo porta ad edema generalizzato e ascite. Il fegato non riesce a produrre lipoproteine e i grassi vi ristagnano, dando una steatosi “paradossa” e conseguente ipertensione portale. La carenza proteica, inoltre, è grave per le infezioni (più ancora che nel marasma), in quanto viene a mancare la produzione di immunoglobuline. Si ha anche un ritardo nell’apprendimento. I capelli possono perdere colore per una minore sintesi di melanina. Talvolta si possono osservare “capelli a strisce” quando l’alimentazione è altalenante e alterna momenti di apporto proteico sufficiente a momenti di apporto proteico insufficiente. Il recupero dal kwashiorkor è molto più difficile. 
Malattie da accumulo -degenerazioni 
Le degenerazioni sono deviazioni metaboliche dei tessuti, accompagnate dalla comparsa morfologicamente evidente di sostanze che normalmente non sono presenti in essi, o anche dalla presenza di tali sostanze in quantità non apprezzabili direttamente dal punto di vista morfologico (processi regressivi). Esse sono deviazioni e non lesioni perché, mentre in molte si ha un danneggiamento delle strutture cellulari, in altre non si ha un vero e proprio danno; ad esempio nelle malattie da sovraccarico metabolico.L’accumulo può essere un accumulo di molecole normali ma in quantità eccessiva o di molecole anomale. L’accumulo può essere di due tipi: 
­a sede intracellulare 
­a sede extracellulare, a livello della matrice. Queste due tipologie presentano caratteristiche abbastanza diverse. Le malattie da accumulo intracellulare sono molto più numerose come varietà, con meccanismi patogenetici differenti e abbastanza ben conosciuti, anche se non si ha una grossa specificità causa-effetto (ad esempio la steatosi può essere dovuta a diverse cause). La loro nomenclatura prevede il nome della sostanza che si accumula: steatosi, glicogenosi, (colesterinosi). Le malattie da accumulo extracellulare non sono un gran numero. In esse si accumulano sostanze più complesse, la cui natura è stata per moltissimo tempo sconosciuta. Le cause sono tuttora solo parzialmente conosciute. In questo caso il nome è stato dato cercando di descrivere l’alterazione morfologica osservabile al microscopio: accumuli amiloidi, fibrinoidi, ialini. 
Delle malattie da accumulo intracellulare, che vanno anche sotto il nome di tesaurismosi si 
possono distinguere le malattie da accumulo nel citosol e le malattie più comuni da accumulo 
fagolisosomico, o degenerazioni vacuolari. 

Degenerazioni vacuolari 
Le degenerazioni vacuolari sono caratterizzate da accumuli intracellulari circondati da membrana. 
Alcuni Autori le distinguono in micro-e macro-vacuolari a seconda della dimensione delle 
inclusioni. Quando esse sono grossissime vengono anche definite degenerazioni vescicolari. 

Con il termine di cellula schiumosa si indica una cellula in degenerazione vacuolare ripiena di tanti vacuoli piccolissimi (in genere di colesterolo), riscontrabile in particolar modo nell’aterosclerosi. Le degenerazioni vacuolari vengono distinte a seconda dell’eziologia in acquisite ed ereditarie. Si ha anche una preferenza di organo colpito: mentre le acquisite colpiscono prevalentemente il fegato e in qualche occasione anche il rene, le ereditarie colpiscono molti più organi. Entrambe sono comunque caratterizzate da una patogenesi che prevede l’”ingorgo” dell’apparato fagolisosomiale, secondo varie modalità: 
­ingresso in quantità eccessive di materiale potenzialmente digeribile 
­ingresso di sostanze non digeribili per mancanza dell’enzima adatto 
­ingresso di sostanze digeribili, in quantità normali, ma difetto congenito di uno degli enzimi 
coinvolti nella digestione delle stesse 
­ingresso di sostanze che inibiscono gli enzimi lisosomiali (vedi aterosclerosi) o lipofuscina 
(lipidi ossidati e proteine denaturate) 
­blocco della fusione fagolisosomiale, dovuto alla presenza di parassiti endocellulari. 
DEGENERAZIONI VACUOLARI ACQUISITE L’eziologia può essere la più varia: dalla presenza di composti non metabolizzabili (in particolar modo i coloranti), all’ipossia ipossica e all’ipossia stagnante, all’intossicazione da Amanita phalloides. Nell’ipossia e nell’intossicazione da falloidina ciò che si accumula nei vacuoli, a livello epatico, è l’albumina, che deriva dal sinusoide. Nell’ipossia si ha un aumento della permeabilità della parete dell’epatocita, mentre la falloidina disorganizza il citoscheletro dell’epatocita. Gli enzimi lisosomiali funzionano normalmente, ma si ha un ingresso talmente elevato di materiale, che non riesce ad essere metabolizzato tutto. Per quanto riguarda i coloranti e le sostanze simili, artificali (xenobiotici), l’organismo non presenta enzimi in grado di catabolizzarli e quindi nel vacuolo si ritrova il colorante stesso. Tra i pigmenti esogeni, la fuliggine/pigmento antracotico è la più comune (visibile nel tessuto polmonare e nei linfonodi dell’ilo polmonare); l’inchiostro dei tatuaggi è un’altra forma di accumulo di pigmento esogeno. Tra i pigmenti endogeni non digeribili, sono da ricordare la lipofuscina (lipidi e fosfolipidi complessati con proteine, marrone), la melanina (marrone-nera), l’emosiderina (da eccesso di ferro, dorata). 
A livello renale le degenerazioni vacuolari sono a carico dell’epitelio tubulare. Si possono avere per la massiccia presenza di proteine sufficientemente piccole da ritrovarsi nel lume tubulare, come nel caso delle anemie emolitiche acute o nel mieloma multiplo. Il processo è reversibile, se la proteinuria diminuisce. Straus ha dimostrato che è il fagolisosoma ad essere degenerato sotto forma di vacuolo, basandosi sul fatto che il lisosoma contiene la fosfatasi acida (che colora un determinato substrato). Egli ha iniettato nelle arterie renali di un animale da esperimento grandi quantità di perossidasi di rafano (che colora un altro substrato di colore differente), che può essere filtrata e riassorbita. Osservando le diverse fasi della patogenesi da un punto di vista istochimico ha notato inizialmente i lisosomi a livello basale e gli endosomi a livello apicale delle cellule epiteliali tubulari renali e, alla fine, la fusione di questi, che forniva una colorazione intermedia. (Straus W, J Cell Biol, 1964) 
DEGENERAZIONI VACUOLARI EREDITARIE Sono caratterizzate dall’accumulo di tutta una serie di composti vari: lipidi, trigliceridi, sfingolipidi, glicogeno. Sono dovute all’assenza di un enzima normalmente presente. La diagnosi è abbastanza difficile, in quanto si hanno varie forme abbastanza simili e la stessa forma può presentare tutta una serie di varianti. È necessario basarsi sul quadro clinico, se 
possibile analizzare il composto accumulato, valutare il difetto enzimatico ed effettuare una 
diagnosi istopatologica (bioptica/autoptica). Si hanno prove enzimatiche importanti per 
individuare i portatori sani. L’analisi del DNA permette una diagnosi precisissima, ma bisogna 
ricordare che un’assenza di mutazioni non implica necessariamente l’assenza di patologia 
(mutazioni sconosciute, altri fattori regolatori). 
La prevenzione può essere effettuata prima della gravidanza (conoscendo il proprio rischio ad 
avere prole con tale difetto), valutando se sia o meno il caso di avere un bambino, di ricorrere 
all’adozione o altro; oppure a gravidanza in corso con diagnostica prenatale ed eventuale aborto 
selettivo. Nel caso di malattie comuni in un particolare gruppo etnico, è utile l’analisi del portatore 
in tutta la popolazione. Se invece si è in una condizione di bassa prevalenza, l’analisi deve essere 
limitata alla famiglia in cui sia presente almeno un caso di tale malattia. 
Il trattamento spesso è sintomatico. La ricerca sta puntando all’ingegneria genetica, con eventuale 
terapia sostitutiva, oppure con correzione in vitro e reinoculazione o trapianto di midollo qualora 
indicato. 

Sfingolipidosi 
Il ceramide è un amminoalcol a lunga catena, che può avere una sfingosina o una diidrosfingosina 
legata ad un acido grasso. Se il gruppo alcolico viene esterificato con una fosfocolina o una 
fosfoetanolammina si hanno le sfingomieline (abbondanti nella guaina mielinica). Se invece si 
forma un legame glicosidico si hanno i glicosfingolipidi (abbondanti sul foglietto esterno della 
membrana plasmatica): cerebrosidi (un singolo glucosio – tessuti extranervosi – o galattosio – 
tessuti nervosi), solfatidi (cerebrosidi con galattosio solfato), globosidi (più di un singolo zucchero: 
glucosio, galattosio o N-acetilgalattosamina, senza carica netta), gangliosidi (un globoside con 
acido sialico, carica netta). Di questi ultimi i principali sono GM1 e GM2, a seconda dell’ultimo glicide 
della catena, perché catabolizzati da enzimi diversi. A seconda della carenza si ha accumulo di una 
delle due forme. 

Gli sfingolipidi sono quindi una famiglia comprendente un numero estremamente alto di composti 
diversi costituiti da un numero piccolo di molecole poste in posizione differente. Dal momento che 
la sintesi dipende da una “catena” enzimatica, si accumula la sostanza per cui manca l’enzima che 
la metabolizza. Si hanno quindi le sfingolipidosi, malattie ereditarie da accumulo relativamente 
rare, talvolta più frequenti in particolari gruppi etnici. Esse sono caratterizzate dall’accumulo di 
una sola sostanza all’interno delle cellule. Talvolta se ne ha una prevalente più una piccola 
quantità delle altre, quando manca un solo enzima che utilizza diversi substrati o quando mancano 
più enzimi. Questi sono i casi tipici delle carenze degli enzimi coinvolti nella glicosilazione. 

MALATTIA DI NIEMANN-PICK 
La malattia di Niemann-Pick è una sfingomielinosi (deficit genetico più frequente: sfingomielinasi). 
La sfingomielina viene accumulata, sotto forma di cellule schiumose a livello di: 

­	Tessuto nervoso 
o 	cortecce, con conseguente ritardo nello sviluppo e alterazioni motorie 

o 	retina con fovea rosso ciliegia, dovuta più che altro al contrasto con l’alone grigiastro. Si noti che questo segno è presente anche in altri disturbi da accumulo, tra cui la malattia di Tay-Sachs. Tale danneggiamento causa cecità. 


­	Macrofagi 
o 	fegato e milza: epatosplenomegalia 

o 	midollo osseo: anemia 


Si hanno cinque forme cliniche della malattia: 
A. 	neuropatica (detta anche classica infantile), con morte entro i 3 anni di età 
B. 	viscerale, con sopravvivenza fino all’età adulta (risparmia il sistema nervoso) 
C. 	neuropatica cronica (detta anche subacuta giovanile), che esordisce attorno ai 2-3 anni, dopo un periodo normale. È dovuta ad un difetto di trasporto lipidico 
D. 	forma della Nuova Scozia, combinazione delle forme viscerale e neuropatica cronica, a lenta evoluzione 
E. 	forma adulta, molto lenta e benigna 
MALATTIA DI GAUCHER La malattia di Gaucher è dovuta a un deficit genetico di ß-glucocerebrosidasi. È la malattia da accumulo lisosomiale più comune. Questo deficit risulta in un accumulo di glucocerebrosidi, mentre i galattocerebrosidi vengono normalmente demoliti. Le cellule che accumulano tali cerebrosidi prendono il nome di cellule di Gaucher e sono caratterizzate da un aspetto microscopico “a seta spiegazzata”, dato dall’ammasso di fagolisosomi. Gli organi colpiti sono fegato, milza, polmoni, linfonodi, midollo osseo (con conseguenti fratture patologiche) e, nei bambini, il cervello. Pancitopenia e trombocitopenia da ipersplenismo. Si hanno tre forme cliniche, di cui la forma I è la più comune (99% dei casi), cronica ma non neuropatica. La forma II è caratterizzata da problemi neurologici ad insorgenza precoce e diagnosi infausta, mentre la III forma è tipica delle popolazioni svedesi ed è caratterizzata da un esordio tardivo ma progonosi infausta entro il trentesimo anno di età (caratteristiche intermedie). 
MALATTIA DI TAY-SACHS La malattia di Tay-Sachs, talvolta conosciuta come idiozia amaurotica infantile, è dovuta a un deficit dell’enzima esosaminidasi A, con conseguente accumulo del ganglioside GM2 (quello senza galattosio terminale). Il termine amaurotica sta ad indicare la cecità accompagnata dal segno della fovea rosso ciliegia. Altri segni sono il deterioramento delle capacità motorie e mentali. La morte sopraggiunge all’età di 2-3 anni. 
MALATTIA DI PFAUNDLER-HURLER La malattia di Pfaundler-Hurler, conosciuta anche come gargoilismo, è caratterizzata da deformità ossea e pancia prominente nei pazienti, dovute al coinvolgimento di fegato e ossa. Si riteneva essere una gangliosidosi, ma si è 
dimostrata essere una mucopolisaccaridosi con gangliosidosi GM1 secondaria. È dovuta a un deficit della a-L-ialuronidasi. I mucopolisaccaridi in eccesso inattivano la ß-galattosidasi. Oltre alle già ricordate deformità ossee e all’epatosplenomegalia, si ha un ritardo cerebrale dovuto ad un aumento di GM1 (per inibizione della ß-galattosidasi). Nei macrofagi, nel siero e nelle urine si riscontra una concentrazione aumentata di mucopolisaccaridi e una ridotta attività ß­galattosidasica. 
Glicogenosi 
La maggior parte delle glicogenosi non rientra nella categoria delle degenerazioni vacuolari, in quanto il glicogeno si accumula nel citosol sotto forma di granuli. L’unica glicogenosi vacuolare è quella di tipo II con deficit della maltasi acida lisosomiale. Nelle glicogenosi si perde il materiale nella preparazione istologica standard, a causa della formalina. Si notano tralci citoplasmatici che collegano il nucleo alla periferia, in quanto il glicogeno non si fonde a formare un’unica bolla come i lipidi (vedi dopo). Al criostato il materiale viene conservato nella preparazione istologica e può essere colorato con il carminio di Best. Le glicogenosi sono state classificate e riclassificate, a seconda del punto della sintesi del glicogeno che vanno a colpire. Sono distinguibili in: 

­situazioni che colpiscono prevalentemente un organo solo (fegato o muscolo) 
­situazioni generalizzate, rare, in cui tutti gli organi sono colpiti 

Malattie epatiche (ipoglicemia): I von Gierke, III Cori, VI Hers Malattie muscolari (crampi e scarso lattato): V McArdle, VII Tarui 
GLICOGENOSI DI TIPO I – MALATTIA DI VON GIERKE 
È colpita la glucoso-6-fosfatasi, espressa prevalentemente a livello epatico e in parte anche a 
livello renale. È uno degli enzimi che permette di mantenere la glicemia ad un livello omeostatico 
anche a digiuno. È una glicogenosi associata a ipoglicemia. 

GLICOGENOSI DI TIPO II – MALATTIA DI POMPE 
È colpita la maltasi acida lisosomiale, dà una forma generalizzata. 

GLICOGENOSI DI TIPO III – MALATTIA DI CORI E MALATTIA DI FORBES 
È colpito l’enzima deramificante. Conseguentemente, la fosforilasi funziona fino a 2-3 residui 
prima della ramificazione, e poi si ferma. Si accumula un glicogeno con tante ramificazioni corte 
(destrina limite). 

GLICOGENOSI DI TIPO IV – MALATTIA DI ANDERSEN 
È colpito l’enzima ramificante, con conseguente formazione di glicogeno caratterizzato da poche 
catene molto lunghe. Il problema energetico riguarda una questione di efficienza enzimatica: ci 
vuole molto più tempo per liberare la stessa quantità di glucosio. 

GLICOGENOSI DI TIPO V – MALATTIA DI MCARDLE 
È colpita l’isoforma muscolare della fosforilasi. Si ha una mancanza del picco di acido lattico sotto 
sforzo ed una malattia limitata al muscolo scheletrico. 

GLICOGENOSI DI TIPO VI – MALATTIA DI HERS 
È colpita l’isoforma epatica della fosforilasi. Si ha epatomegalia. 
GLICOGENOSI DI TIPO VII – MALATTIA DI TARUI 
È colpita l’isoforma muscolare della fosfofruttochinasi. 

GLICOGENOSI DI TIPO VIII 
È colpita la fosforilasi chinasi epatica. 

Steatosi Le steatosi sono dovute ad accumulo di trigliceridi, molecole di deposito dei lipidi. Con il termine steatosi si indica per antonomasia la steatosi epatica da trigliceridi. Infatti, tra tutte le funzioni epatiche, il metabolismo dei lipidi e la regolazione del loro ricircolo sono quantitativamente molto importanti. Qualora si abbia un danno a livello epatico, si ha un accumulo di lipidi, con la presenza di tipiche “cellule ad anello con castone”. 
Un aumento dei trigliceridi epatici può essere dovuto a: 
­	un aumento dei precursori provenienti dall’esterno 
­	un aumento della sintesi epatica di precursori non lipidici (acetato) e lipidici (acidi grassi) 
­	una diminuzione dello smaltimento epatico attraverso le lipoproteine. 
Le steatosi epatiche si possono classificare in: ­steatosi senza danno primario dell’epatocita. Sono dovute ad un aumento dei precursori provenienti dall’esterno: 
o 	trigliceridi contenuti nei chilomicroni, da dieta iperlipidica 
o acidi grassi liberi (non esterificati, NEFA), da aumento della lipolisi 
­steatosi con danno primario dell’epatocita 

o 	con aumento della sintesi dei trigliceridi 

• 	
aumento dell’attività della trigliceride sintetasi (non se ne conoscono) 

• 	
aumento dei precursori (acidi grassi), aumento dell’acetato o diminuzione della ß-ossidazione 



o 	con diminuito smaltimento 

• 	
blocco dell’immissione in circolo di lipoproteine (la più comune, iposecretiva) 

• 	
diminuita o assente attività della lipasi lisosomiale 




La lipasi viene attivata dall’AMP ciclico. L’adenilato ciclasi, a sua volta, è attivata dall’adrenalina e dalla noradrenalina. Lo stress, quindi, causa steatosi, perché stimola la lipasi in assenza di movimento. In caso di dieta carente di acidi grassi polinsaturi, si ha un aumento dei trigliceridi epatici conseguente alla stimolazione della sintesi lipidica. La tossicità acuta dell’alcol è dovuta ad un’alterazione delle funzioni mitocondriali e microsomiali. L’acetaldeide, prodotto della alcol deidrogenasi, viene trasformata in acetato dalla aldeide deidrogenasi, fornendo una notevole quantità di substrato per la sintesi dei lipidi. Inoltre, l’aumento dei livelli di NADH impedisce la ß­ossidazione degli acidi grassi. L’alcol stimola anche la lipolisi periferica. Questo quadro di steatosi, nelle fasi iniziali, è completamente reversibile se ci si astiene dall’assunzione di altro alcol. La stagnazione di sangue nel fegato, dovuta ad un minor deflusso per problemi cardiaci, causa ipossia e conseguente scarsa ossidazione lipidica. Si ha degenerazione vacuolare con formazione di fegato a noce moscata in stasi cronica (fegato da stasi). 
Una dieta carente di colina, in alcune settimane, può portare a steatosi epatica. Se si prendono animali giovani, sono in rapida crescita. Gli si dà una dieta priva di colina e, aumentando l’apporto di trigliceridi, si ottiene una significativa steatosi in sole 15 ore. Una dieta carente in assoluto di amminoacidi, come ad esempio il kwashiorkor, o con carenze specifiche dovute a diete “sbilanciate” in cui non è la quantità ma è la varietà degli amminoacidi che è mancante (ad es. dieta vegana con carenza di triptofano), causano una steatosi dovuta alla incapacità di sintetizzare le lipoproteine richieste per il corretto metabolismo dei lipidi. Il fatto che un eccesso di un amminoacido causi comunque steatosi è dovuto al fatto che i trasportatori per gli amminoacidi sono attivi su gruppi degli stessi e, quindi, si ha una competizione a livello del trasportatore. Esso trasporta esclusivamente l’amminoacido che è presente in concentrazioni elevate e quindi si instaura una carenza degli altri amminoacidi trasportati con lo stesso sistema. 
Portano alla steatosi: 
­	inibizione dell’attivazione degli amminoacidi (aminoacil-tRNA) 
­	inibizione della fissazione dell’aminoacil-tRNA ai ribosomi: puromicina 
­	inibizione della sintesi di mRNA: actinomicina D, aflatossina 
­inibizione della traduzione: cicloesimide, ricina 
­inibizione della reazione di inizio: tetracloruro di carbonio, fosforo giallo 
­sostanze alchilanti: dimetilnitrosamine, che danneggiano il DNA e l’RNA 

Accumulo di proteine 
Le malattie da accumulo di proteine, al microscopio ottico si mostrano come la presenza di 
goccioline eosinofile intracellulari, sotto forma di vacuoli o di aggregati. Al microscopio elettronico 
si notano accumuli amorfi, fibrillari o cristallini di proteine. 
Le cause di tale accumulo possono essere varie: 

­proteinuria, con accumulo dovuto ad un aumentato riassorbimento fagolisosomico 
­sintesi eccessiva di proteine, che normalmente vengono secrete (corpi di Russell) 
­alterazione del folding proteico, con conseguente stress a livello del reticolo 

endoplasmatico. Il trasporto delle proteine in via di formazione è a carico delle proteine chaperone. Esse possono essere costitutive, oppure indotte dallo stress. La prima grande famiglia è quella delle Hsp, indotte ad esempio dallo shock termico. Proteggono le proteine danneggiate da un ripiegamento anomalo, ne impediscono la degradazione proteolitica e ne favoriscono il trasporto all’apparato di Golgi. 
Valuteremo tre grandi classi di patologie da accumulo di proteine. Quelle dovute a: ­alterazione del trasporto intracellulare di proteine particolarmente rilevanti: 
o deficit di a1-antitripsina: enfisema 

o mutazioni di CFTR: fibrosi cistica 


o deficit e mutazioni del recettore per le LDL: ipercolesterolemia familiare 
­stress del reticolo endoplasmatico: risposta UPR (unfolded protein response) 
­aggregazione: amiloidosi 

DEFICIT DI a1-ANTITRIPSINA Il deficit di a1-antitripsina è una malattia ereditaria autosomica recessiva. Tale proteina è un inibitore delle serina proteasi (serpina), prevalentemente di quelle rilasciate dai polimorfonucleati attivati nel corso della reazione infiammatoria (elastasi, catepsina G, proteinasi 3). La a1-AT viene prodotta nel fegato e la sua carenza provoca due patologie principali: 
­enfisema polmonare, per l’estrema sensibilità del tessuto agli insulti proteasici ­epatopatia cronica, con epatiti neonatali, cirrosi infantile ed epatiti croniche con cirrosi 
tardiva per accumulo della proteina negli epatociti. Il gene per tale proteina è localizzato sul cromosoma 14 e il 90% degli individui caucasici è omozigote per l’allele M -PiMM (il nome dipende dalla mobilità elettroforetica). Si hanno diverse varianti alleliche, la maggior parte delle quali vengono trascritte e tradotte in una proteina funzionante e nelle quantità normali. Le varianti deficitarie causano la formazione di una proteina non funzionante, che non riesce a passare dal reticolo endoplasmatico all’apparato di Golgi, causando ingorgo dell’organello e risultando in livelli anormalmente bassi di proteina circolante. La principale variante clinica per l’enfisema, detta variante Z, è presente in 1:7000 caucasici ed è caratterizzata da una sostituzione del residuo amminoacidico in posizione 342 Glu.Lys. Questa sostituzione di un residuo carico negativamente con uno carico positivamente fa sì che la proteina si ripieghi in modo abnorme, polimerizzi e venga ritenuta negli epatociti. Gli omozigoti PiZZ hanno circa il 10% dei livelli normali di a1-AT circolanti. Si noti che, di per sé, l’isoforma Z della proteina non è citotossica (almeno all’inizio), ma si ha la riduzione dell’attività in circolo e nei fluidi organici. Questo è cruciale a livello polmonare, dove infezioni e fumo di sigaretta causano lesioni con infiltrato neutrofilo. I neutrofili rilasciano quindi le loro proteasi, che normalmente sono tenute sotto controllo dalla a1-AT. Se questa è carente, si ha la distruzione dei setti intralveolari con conseguente enfisema polmonare (più dell’80% degli individui con genotipo PiZZ), che può essere centroacinare (con cedimento delle pareti dei bronchioli respiratori) o panacinare (con cedimento di dotti e bronchioli). A livello epatocitario, l’accumulo nel reticolo endoplasmatico causa attivazione di una risposta autofagocitica, disfunzione mitocondriale ed eventualmente attivazione dannosa della via di NF.B. 
MUTAZIONI DI CFTR Alcune mutazioni del gene che codifica per la proteina trasportatore ionico CFTR (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator) causano la fibrosi cistica, probabilmente la più importante patologia pediatrica su base genetica, con un’incidenza che va da 1:1500 a 1:4000 nati vivi caucasici. Si stima che 1:20 individui sia portatore di un allele mutato per CFTR. Le manifestazioni cliniche di tale patologia sono dovute all’attività di trasporto di questa proteina a livello degli epiteli secretori di ghiandole esocrine, epitelio respiratorio, gastrointestinale e delle vie riproduttive. Mutazioni che rendono inefficiente l’azione di tale trasportatore risultano nella formazione di secreti più densi, meno idratati, che tendono ad ostruire il lume dei dotti escretori. Di conseguenza, l’individuo può andare incontro a (in ordine di prevalenza decrescente): 
­infezioni polmonari ricorrenti (il muco denso non si sposta) 
­ insufficienza pancreatica  
­ steatorrea e malnutrizione  
­ cirrosi epatica  
­ ostruzione intestinale  
­ infertilità maschile  

Il gene è localizzato sul braccio lungo del cromosoma 7 in posizione 7q31.2. La proteina interagisce con il canale per il sodio ENaC, inibendola o modulandone l’attività. CFTR è una proteina costituita da due domini transmembrana, due domini leganti i nucleotidi (ATP, essenziale per l’azione del trasportatore) ed uno regolatorio (sensibile alla fosforilazione da parte di PKA e PKC). La sua attività è controllata dall’AMP ciclico e dalla fosforilazione PKA-mediata. Si sono riscontrati vari tipi di mutazioni: la maggior parte causa un’alterazione nel ripiegamento e/o nel trasporto della molecola, con conseguente accumulo nel reticolo endoplasmatico rugoso. In questo caso ENaC non viene modulato. La più comune è la delezione di tre nucleotidi, che causa la mancanza del residuo di fenilalanina in posizione 508 (.F508, frequenza 70%). A livello delle ghiandole sudoripare, sia CFTR sia ENaC agiscono riassorbendo elettroliti. La carenza di CFTR e la mancata modulazione di ENaC causano la produzione di un sudore molto salato (ipertonico). Nelle vie aeree, invece, CFTR agisce secernendo cloro e limitando il riassorbimento di sodio da parte dell’ENaC. La ridotta escrezione di cloro e l’aumento nel recupero di sodio ed acqua, porta a disidratazione dello strato di muco, con conseguente deficit dell’attività mucociliare ed ostruzione delle vie aeree. Altre mutazioni che coinvolgono CFTR causano sintesi difettiva della molecola, mancata regolazione con molecola non funzionale, diminuita conduttanza, ridotta espressione o alterata regolazione degli altri canali ionici. Questa grande eterogeneità allelica è responsabile della grande varietà di presentazioni cliniche degli individui affetti da fibrosi cistica. 
DEFICIT E MUTAZIONI DEL RECETTORE PER LE LDL Il gene per il recettore delle LDL è localizzato sul cromosoma 19 e sono state riconosciute più di 900 mutazioni di esso. Alcune di tali mutazioni causano un aumento della colesterolemia di 2-3 volte negli eterozigoti (frequenza 1:500) e di 5-6 volte negli omozigoti, con conseguente 
aumentato rischio relativo di aterosclerosi precoce e di incidenti cardiovascolari correlati (anche 
prima dei 20 anni di età per gli omozigoti). 
La clearance epatica richiede la presenza del recettore funzionante, che lega l’apolipoproteina 
B100 (espressa in particolare su IDL e LDL). La lipoproteina, legata al recettore, viene internalizzata. 
La fusione con il lisosoma causa la dissociazione del complesso lipoproteina-recettore. 
Quest’ultimo viene riciclato sulla superficie, mentre il rimanente viene degradato. Il gene per il 
recettore delle LDL presenta mutazioni varie, responsabili dell’ipercolesterolemia familiare. 
L’elevato livello di LDL e IDL stimola anche l’attività del recettore scavenger presente sulle cellule 
fagocitiche, con conseguente deposito a livello delle pareti vascolari (ateromi e xantomi). Tra le 
mutazioni, la più frequente causa un’alterazione nel trasporto, con conseguente accumulo nel 
reticolo endoplasmatico. 

ER STRESS E UNFOLDED PROTEIN RESPONSE 
Il peptide nascente passa all’interno del reticolo endoplasmatico, si associa immediatamente alle 
chaperonine e subisce varie modificazioni: glicosilazione, stabilizzazione redox dei ponti disolfuro 
da parte di ERp57, azione di oligosaccaridasi per rimodellamento delle catene glicidiche. 
Le proteine ripiegate malamente in maniera non recuperabile vengono legate da chaperonine, 
escono dal reticolo endoplasmatico e quindi vanno incontro a poliubiquitinazione e degradazione. 
Quando questo meccanismo di controllo non funziona, si va incontro a vari problemi. Se le 
proteine misfolded si accumulano nell’ER, più BiP (binding immunoglobulin protein) deve legarle. 
BiP, però, è associata a 3 proteine di membrana dell’ER, che sono interruttori proapoptotici. Se BiP 
è carente per eccesso di proteine anomale, si attivano tali interruttori, che sono: 

­IRE1 (inositol-requiring kinase 1), inibita dal legame con BiP. Quando BiP non lega la proteina, essa ha attività fosforilante varie proteine, tra cui XBP1, un fattore trascrizionale che viene attivato. XBP1 stimola l’espressione di proteine chaperone, di ERAD (ER­associated degradation, un canale che consente la fuoriuscita delle proteine malripiegate dal reticolo endoplasmatico) e di proteine per la biosintesi lipidica. 
­ATF6 (activating transcription factor 6) di cui la forma p90, non legata da BiP, può muovere nel Golgi, venire processata a p50 e quindi fungere da fattore trascrizionale, promuovendo l’espressione di chaperonine e della proteina CHOP (C/EBPe), che blocca la trascrizione della proteina antiapoptotica Bcl-2 
­PERK, una chinasi che, non inibita da BiP, si transautofosforila, attivandosi. Quindi fosforila eIF2a e ATF4, un fattore trascrizionale che stimola l’espressione di molecole antiossidanti, chaperonine e di CHOP. 
Si ha quindi partenza di un segnale proapoptotico. IRE1 recluta TRAF2, con conseguente attivazione persistente di JNK e della caspasi 12. Se c’è anche stress ossidativo, la unfolded protein response è ancora più veloce, per rilascio di calcio (alterazione della risposta mitocondriale) e produzione di ROS. Induttori di stress del reticolo endoplasmatico sono: 
­Stress ossidativo ­Deplezione di calcio ­Alterazioni delle modificazioni post traduzionali ­Eccessivo accumulo di proteine malripiegate ­Deprivazione di energia ­Elevato traffico proteico, con blocco della glicosilazione e del processamento a livello del 
Golgi. (Malhotra e Kaufman, Semin Cell Dev Biol, 2007) 
Degenerazioni con accumulo extracellulare Amiloidosi 
Questa patologia fu descritta per la prima volta da Rudolph Virchow nel 1850-51. Il nome deriva 
dall’aspetto istologico alla colorazione, ma si è cominciato a capire qualcosa dell’eziologia e della 
patogenesi solo dopo 100 anni dalla descrizione e continua tuttavia ad essere una patologia ad 
esito infausto. Una colorazione specifica per i depositi di amiloide è la colorazione con acido 
periodico di Schiff (PAS), usata comunemente per mettere in evidenza gli amidi. Dal momento che 
all’interno dell’organismo umano non si può avere amido, è stata definita “amiloide”, ovvero 
qualcosa che assomiglia all’amido ma non lo è. Ora si sa che è un deposito di natura proteica, che 
al microscopio elettronico si presenta sotto forma fibrillare. 

La deposizione della sostanza amiloide causa dei danni non tanto per la sua tossicità (cosa che 
invece si ha nell’Alzheimer, dove i depositi extracellulari di materiale proteico hanno attività pro­apoptotica) quanto per l’effetto massa: comprimendo le cellule circostanti, le manda in atrofia e vi 
si sostituisce. Si ha una diminuzione della perfusione e man mano le cellule vengono sostituite non 
da connettivo, ma da amiloide. Le domande principali che si pone la patologia generale sono quale 
sia la provenienza di tale sostanza, per quale motivo si depositi e per quale motivo essa non venga 
eliminata. 

Al taglio, l’amiloide si presenta come un deposito biancastro, di consistenza non molle ma morbida. 
Al microscopio ottico, in ematossilina eosina si vedono aree eosinofile amorfe e ialine, che 
sostituiscono il parenchima. La colorazione più specifica è il rosso Congo. Se il tessuto si colora, 
non si ha alcun dubbio: ci si trova di fronte ad un deposito di amiloide. Un’ulteriore particolarità, 
dirimente nei casi dubbi, è il fatto che alla luce polarizzata, il campione colorato assume una 
caratteristica birifrangenza verde. 
Una volta la diagnostica veniva effettuata mediante iniezione di rosso Congo endovenosa. Dopo 
aver aspettato la diluizione all’interno dell’intero volume ematico, conoscendo tale volume e la 
quantità, se la concentrazione risultava troppo bassa rispetto alle aspettative, era verosimile il 
rischio che il colorante si fosse andato a legare ad un deposito di amiloide. Le descrizioni 
anatomopatologiche dei vari organi sono caratteristiche: cuore a prosciutto, milza a sagù (frutto 
dell’albero del pane) o a granuli di tapioca, che può evolvere in milza lardacea. La sintomatologia 
dipende dagli organi coinvolti: rene (proteinuria e sindrome nefrotica), cuore (scompenso cardiaco 
e aritmie). La prognosi non è buona. 

La sostanza amiloide comincia a depositarsi presso la parete vasale e poi invade il parenchima 
tissutale. Si è quindi ipotizzato che la sostanza derivasse dal circolo ematico. 
La sostanza amiloide è costituita essenzialmente da tre componenti: 

­componente proteica, la più rappresentata (90-92%), ma differente a seconda del tipo. È la 
componente che si presenta sotto forma fibrillare al M.E. ed è difficile da catabolizzare 
­proteina P (pentamerica), costituisce il 4-5% dell’accumulo ed è sempre presente, tranne 
nella malattia di Alzheimer 
­mucopolisaccaridi acidi, costituiscono il rimanente 4-5%. Sono già presenti a livello del 
tessuto, della sostanza fondamentale. Questo spiega la colorazione PAS positiva. 
Le proteine che sono estremamente resistenti alla digestione enzimatica, lo devono alla loro conformazione secondaria a foglietti ß. Essa è rara negli invertebrati e nei mammiferi: conferisce una particolare resistenza alle proteine (ad esempio le proteine della seta) ed è in grado di legare il rosso Congo. Nell’amiloidosi, la proteina a struttura ß che si deposita si produce da proteine 
sieriche parzialmente digerite. È insolubile in acqua e resistente alla normale digestione proteasica. 
Se la digestione è completa esse sono degradate e non si depositano. 
Gli animali utilizzati per la produzione di anticorpi, alla fine della loro vita, presentano un quadro di 
amiloidosi. Il problema principale, dal punto di vista dello studio della patogenesi, è che non si 
poteva seguire la malattia dall’inizio fino allo sviluppo clinico. Si era a conoscenza che, in qualche 
modo, fosse coinvolto il sistema immunitario. Si è cercato a lungo un modello che fosse attendibile, 
fin quando si è trovato l’antigene giusto, la caseina. Essa, iniettata intraperitonealmente, dà un 
quadro abbastanza simile all’amiloidosi (di tipo secondario). 

La malattia è stata classificata in un primo momento associando la deposizione ad altre patologie: 

­amiloidosi primaria: morte in presenza esclusiva di reperti di amiloidosi 
­amiloidosi secondaria: comparsa dell’amiloidosi in seguito a prolungate malattie infettive, 
quali la tubercolosi e la osteomielite, o malattie infiammatorie quali l’artrite reumatoide, le 
malattie autoimmuni del tessuto connettivo e le IBD. Altre cause sono l’emodialisi a lungo 
termine, che non riesce a filtrare la ß2-microglobulina presente nel plasma o forme familiari 
(febbre familiare mediterranea…) 
­amiloidosi associata al mieloma multiplo. Tale neoplasia è caratterizzata dalla produzione 
di una enorme quantità di anticorpi. Nel 10% dei pazienti, forse anche di più, l’ammalato, 
se non muore prima, sviluppa amiloidosi. Nelle tre forme, si hanno proteine maggiori diverse, con composizioni diverse (attualmente la classificazione è molto più complessa di così). Nella forma primaria e in quella associata al mieloma multiplo, si ha deposizione della proteina amiloide AL (amyloid light chain), costituita da catene leggere . o da frammenti di catene leggere . delle immunoglobuline (proteine di Bence-Jones). Non tutti i pazienti con proteina amiloide AL hanno un mieloma evidente, con clone ipersecernente. Inoltre, non tutti i pazienti di mieloma multiplo con proteinuria di Bence-Jones sviluppano un quadro di amiloidosi (si ha forse una sequenza mutata? oppure una proteolisi errata?). In che modo le proteine escono dal circolo? Ci dovrebbe essere un aumento di permeabilità che, invece, non si verifica. Esce perché è molto piccola, inferiore ai 25kDa. Nella forma secondaria, invece, si ha deposizione della proteina amiloide AA (amyloid-associated), derivante da un precursore sierico (SAA), in seguito a leggera proteolisi del terzo C-terminale. La proteina sieroamiloide A è una proteina della fase acuta, sintetizzata dal fegato stimolato dalle citochine macrofagiche IL-1 e IL-6 e veicolata dalle HDL. Aumenta anche di 1000 volte durante l’infiammazione. Viene rimossa per proteolisi in vari pezzi. Uno di questi pezzi, il frammento C-terminale, può andare a depositarsi. Tuttavia, non tutte le infiammazioni croniche producono amiloidosi (anche in questo caso, si ha forse una sequenza mutata? oppure una proteolisi errata?). 
Ma perché il materiale si deposita? Se fosse solubile, una volta uscito, andrebbe nella linfa. Essendo però insolubile, quando si forma, il foglietto ß precipita e non viene riassorbito né dalla linfa né dalla circolazione venosa. Questo, tuttavia, non basta. Ad esempio il fibrinogeno precipita ma poi viene rimosso. L’amiloide resiste alla proteolisi. Questo spiega perché l’amiloidosi sia una malattia cronica. 
Ciò che è certo, è che non si è riusciti a ritrovare una caratteristica unificante per un quadro unificante: ­è una malattia dell’anziano MA si ha ad esempio negli individui affetti da artrite reumatoide giovanile ­è una malattia a prognosi sfavorevole MA non nel caso della amiloidosi atriale isolata 
­è caratterizzata da depositi extracellulari MA nella malattia di Alzheimer si hanno anche depositi intracellulari ­è caratterizzata da processi proteolitici difettosi MA nei casi di amiloidosi negli emodializzati si ha un precursore intatto della ß2 microglobulina ­nelle forme genetiche i precursori sono varianti strutturali anomale MA in alcune forme genetiche si ha una transtiretina normale 
Malattia di Alzheimer 
Nella malattia di Alzheimer la Aß-amiloide deriva dal precursore APP, che è una proteina transmembrana del neurone, la cui funzione fisiologica è sconosciuta. Viene secreta dopo clivaggio. È una proteina abbastanza ubiquitaria, si è riscontrata in parecchi altri organi. Il taglio può avvenire in punti diversi a seconda dell’enzima che prende parte a tale reazione. Sono richiesti due tagli proteolitici. Il primo è svolto da una a o una ß secretasi, il secondo è svolto sempre dalla . secretasi. Ma la a e la ß non tagliano nello stesso punto. La . secretasi taglia più vicino alla membrana, la a secretasi tra i punti di clivaggio della ß e della .. Il clivaggio da parte della ß secretasi causa la formazione di un frammento amiloide ß (Aß), con struttura a ß foglietto, che va a formare le placche extracellulari tipiche della malattia di Alzheimer. 
Omeostasi cellulare 
Le risposte fisiologiche a determinati stimoli sono definite da specifici programmi genetici. Si possono avere due tipologie di risposte cellulari a stimoli potenzialmente lesivi, ovvero: 
­risposte adattative, risposte strutturali e funzionali reversibili, quali iperplasia, ipertrofia, atrofia/ipotrofia e metaplasia. Permettono alla cellula di sopravvivere e di continuare a funzionare. Quando lo stimolo viene rimosso, le cellule possono raggiungere il proprio stato originario. 
­processi regressivi, mediati da danni alle strutture cellulari con accumulo di materiale all’interno o all’esterno della cellula, qualora i limiti adattativi della cellula siano superati. Le lesioni possono essere reversibili oppure irreversibili, con quadri necrotici, apoptotici ed intermedi. 
Lesione reversibile: risposte adattative 
Con il termine iperplasia si indica un aumento del volume tissutale o d’organo conseguente ad un aumento del numero di cellule che lo compongono. L’ipertrofia, invece, è conseguente ad un aumento della dimensione delle singole cellule che compongono un tessuto. Sia l’iperplasia che l’ipertrofia sono risposte date in seguito ad un’aumentata richiesta funzionale o ad un’aumentata stimolazione trofica da parte di fattori della crescita o ormoni. Tali risposte richiedono un adattamento molecolare, con aumento della sintesi proteica, attivazione recettoriale, dovuta ad un’alterata sintesi della matrice extracellulare (in fibrosi o infiammazione cronica) o per stimolo diretto. L’ipotrofia e l’atrofia sono quadri di diminuzione del volume di un tessuto/organo rispetto alla norma. La metaplasia è una sostituzione reversibile di un tipo cellulare con un altro. 
Iperplasie Le iperplasie spesso coesistono con dei quadri ipertrofici. Essendo quadri di proliferazione cellulare, richiedono la sintesi di nuove molecole di DNA e la mitosi. Per questo le iperplasie non riguardano i tessuti perenni (ad esempio non si ha iperplasia del muscolo scheletrico, del miocardio o del sistema nervoso centrale). Può invece essere importante nei tessuti stabili, quali quello epatico. Il fegato ha un indice mitotico molto basso, ma ha capacità enormi. È per questo che il fegato è stato preso come modello per lo studio delle iperplasie. Le iperplasie possono essere fisiologiche (di tipo ormonale o compensatorio) e patologiche (per eccessiva stimolazione ormonale o da fattori della crescita). Iperplasie fisiologiche di tipo ormonale sono l’iperplasia dell’utero in gravidanza, stimolata da estrogeni e progestinici; e l’iperplasia della componente ghiandolare della mammella, stimolata dai soli estrogeni. Un esempio di iperplasia compensatoria è quella a cui va incontro il fegato in caso di rimozione di sue porzioni (epatectomia parziale o resezione epatica per tumori o trapianti), per perdita cellulare da necrosi massiva o per trapianto di una sola porzione di fegato. Tale iperplasia prende avvio dagli epatociti quiescenti rimasti o sopravvissuti a tali eventi. In caso di trapianto di un fegato di massa maggiore a quella ideale per la taglia dell’individuo, si avrà l’effetto inverso, con perdita di massa dell’organo, per ottenere il rapporto ottimale tra la taglia del fegato e la taglia dell’individuo. Se si compie un’epatectomia parziale al di sotto del 70% su un animale da esperimento, i lobi superstiti aumentano di massa, con tutti gli epatociti che entrano nel ciclo cellulare per un gran numero di mitosi. In vitro si ha un arresto della crescita. In vivo gli epatociti vanno incontro a solo uno-due cicli. L’iperplasia compensatoria è volta a recuperare la massa, non la forma. In genere si hanno due picchi mitotici intorno alle 24 e alle 36 ore. In caso di lesione acuta in seguito ad agenti infettivi, sostanze tossiche o traumi, si ha la formazione di un infiltrato infiammatorio, essenziale per la risposta del tessuto. In questo microambiente prende luogo la fagocitosi, la produzione di fattori di crescita, citochine e ROS, con conseguente reclutamento delle cellule che depongono la matrice (preferenzialità per collagene I>III>IV) e la rimodellano. Si ha quindi la degradazione della matrice extracellulare fibrillare, induzione dell’apoptosi delle cellule che appongono tale matrice e conseguente restitutio ad integrum. 
Nell’adulto si hanno cellule staminali in molti tessuti, in grado di differenziarsi in un numero limitato di tipi cellulari (cellule staminali multi/pluripotenti), situate in apposite nicchie tissutali o ematopoietiche. Le cellule staminali epatiche sono poste nei canali biliari di Hering e sono bipotenti, potendo differenziare in linee epatocitarie e biliari. Si attivano durante l’insufficienza epatica acuta, le epatopatie croniche e la carcinogenesi chimica (Libbrecht e Roskams, Semin Cell Dev Biol, 2003). Le cellule staminali ematopoietiche, invece, possono entrare nel fegato, ma hanno una scarsa capacità di differenziamento in epatociti. 
Esempi di iperplasia patologica sono i quadri con eccessiva presenza di ormoni e fattori di crescita, l’iperplasia prostatica benigna, la psoriasi e l’iperplasia delle ghiandole endometriali. Altri quadri iperplastici patologici sono le verruche da infezione da papillomavirus. I processi iperplastici patologici sono distinti dal cancro in quanto i sistemi di controllo sono mantenuti. Tuttavia, sono situazioni potenzialmente pericolose perché possono rappresentare un terreno fertile per la comparsa di una neoplasia. 
Ipertrofie 
L’ipertrofia di un tessuto è caratterizzata da un aumento del volume del tessuto stesso secondario all’aumento del volume delle cellule già presenti. Non richiede la sintesi del DNA e la mitosi ma è caratterizzata da un’aumentata sintesi proteica. È un quadro tipico dei tessuti perenni, ma spesso iperplasia e ipertrofia coesistono, come ad esempio nel caso della crescita uterina in gravidanza (da stimolo ormonale). Un altro quadro tipico di ipertrofia pura è l’aumento di massa muscolare dovuta ad un’aumentata richiesta muscolo-scheletrica o cardiaca. 
IPERTROFIA CARDIACA Un sovraccarico emodinamico cronico, ovvero un aumento del postcarico dovuto a ipertensione o difetti valvolari, causa un’aumentata richiesta di lavoro ai cardiomiociti. Di conseguenza, aumenta il numero di miofilamenti per cellula e quindi la forza che ciascuna cellula può generare. Il postcarico equivale allo sforzo di parete, dato dalla legge di Laplace. 
P ·r
Nella pratica si può avere un sovraccarico di pressione, ovvero un aumento del s= 2x
postcarico, oppure un sovraccarico di volume, come in caso di insufficienza della 
valvola aortica. 
L’unico modo per bilanciare un aumento del numeratore (pressione o raggio), nella formula di 
Laplace, è cercare di diminuirlo o aumentare il denominatore (ovvero lo spessore della parete). 
Per far questo si hanno tre meccanismi: 

­Un aumento del precarico (diminuzione della pressione per legge di Starling) 
­Un aumento dello stimolo adrenergico (maggiore forza che contrasta la pressione) 
­Ipertrofia della parete cardiaca (maggiore spessore) 

Mentre i primi due sono meccanismi fisiologici, efficaci nel breve periodo, l’ultimo è un quadro patologico a lungo termine. Nel sovraccarico di pressione si ha un marcato ispessimento delle pareti ventricolari; mentre nel sovraccarico di volume la cavità si dilata in seguito alla replicazione in serie dei sarcomeri, con un aumento nel raggio e un minore aumento dello spessore della parete. La pressione sistolica ventricolare è molto elevata nel sovraccarico di pressione, ma non in quello di volume. Un aumento dello sforzo di parete in entrambe le ipertrofie c’è, ma è mantenuto ridotto. Cambia il fenotipo dei singoli cardiomiociti, per modifiche dell’espressione genica che coinvolgono anche geni embrionali. Sono espressi ANF (fattore natriuretico atriale, che facilita una riduzione del sovraccarico emodinamico), c-Jun (induttore di geni embrionali) e c-Fos (ANF, ß-myosin heavy chain, myosin light chain, a actina cardiaca, a actina scheletrica). Il limite dell’ipertrofia è che, superato un certo limite, l’ampliamento di massa muscolare non compensa l’aumento di sforzo di parete e si ha lo scompenso cardiaco, con degenerazione necro­apoptotica del tessuto. Inoltre, il miocardio ipertrofico è maggiormente sensibile all’apporto di ossigeno ed è quindi esposto ad un maggiore rischio di infarto (necrosi ischemica). 
Atrofia e ipotrofia 
L’atrofia e l’ipotrofia tissutale possono portare alla morte delle cellule. Sono quadri caratterizzati da una diminuzione delle dimensioni tissutali rispetto a quelle raggiunte in precedenza. Questo può essere dovuto ad un numero adeguato di cellule che si riduce di dimensioni, oppure da una perdita di comparti cellulari. La risposta inizialmente può essere funzionale alla sopravvivenza delle cellule del tessuto, in quanto ne riduce le necessità metaboliche e si raggiunge un nuovo stato di equilibrio. Un ruolo fisiologico di questi quadri sono lo sviluppo embriofetale (ad esempio si prendano il destino della notocorda o del dotto tireoglosso) e la rimozione di uno stimolo ormonale, come nel caso dell’utero. Si hanno anche quadri patologici di atrofia o ipotrofia, che possono essere locali, limitati ad un organo, oppure generalizzati. 
Varie sono le cause di atrofia: 
­Disuso, come nel caso dell’atrofia muscoloscheletrica conseguente all’ingessatura di un osso fratturato. Essa può essere reversibile ma, se prolungata, si può avere una diminuzione del numero di fibre, con un possibile riassorbimento osseo. 
­Denervazione, tipica del muscolo (vedi dopo) 
­Ipoperfusione, come nel caso dell’aterosclerosi, che con l’età porta ad atrofia cerebrale. 

­Compressione, conseguenza di ischemia, come in caso di briglie aderenziali e cicatrici, 
neoformazioni neoplastiche e non neoplastiche. 
­Senilità, come nel caso di cuore e cervello, caratterizzata da perdita di cellule. 
­Nutrizione inadeguata: marasma e kwashiorkor, con distruzione della muscolatura 
scheletrica da aumentato catabolismo proteico; cachessia da malattia neoplastica in stadio 
avanzato o in pazienti con malattie infiammatorie croniche (vedi dopo). 
­Riduzione dello stimolo ormonale, come mammella, endometrio ed epitelio vaginale in 
menopausa. 
­Aumentato catabolismo proteico da ormoni: come in caso di ipertiroidismo (morbo di 
Basedow) e ipercortisolismo (morbo di Cushing). 
L’atrofia viene raggiunta mediante una riduzione della sintesi proteica e un aumento dell’autofagia con distruzione intralisosomiale o aumento dell’ubiquitinazione e distruzione proteasomica. Parte dei detriti cellulari possono resistere alla digestione e formare corpi residui e granuli di lipofuscina. 
Degli esempi sono l’ipotrofia muscolare da denervazione,o atrofia neurogena, dovuta ad un danno che colpisce le colonne anteriori del midollo, o gli assoni del sistema nervoso periferico. La fibra muscolare perde la propria afferenza nervosa; ad un’analisi istopatologica si notano, oltre a fibre muscolari normali, anche fibre degenerate, prive di sarcomeri e di dimensioni ridotte. In sezione si possono notare delle fibre angolate, che però possono ancora essere vitali. Si ha anche l’ipotrofia muscolospinale (SMA), una malattia genetica infantile, di tipo autosomico recessivo. Essa coinvolge il cromosoma 5, con il gene SMN1 (survival motor neuron-1) e NAIP (gene inibitore dell’apoptosi neuronale). Si ha una classificazione della malattia: SMA 1 (o sindrome di Werdnig-Hofmann) compare entro i quattro mesi di età e porta a morte entro i tre anni, SMA 2 e SMA 3, tardive (rispettivamente entro i 3-15 mesi e oltre i 24 mesi di età) e ad esito infausto dopo i 4 anni o in età adulta). Il quadro istologico evidenzia un gran numero di fibre atrofiche. 
Metaplasia 
La metaplasia è un quadro, almeno teoricamente, reversibile. Essa è caratterizzata dalla sostituzione di un tipo cellulare differenziato in un altro. Un esempio è la metaplasia dell’epitelio respiratorio di un fumatore da pseudostratificato a pluristratificato. Essa può precedere o forse indurre la trasformazione neoplastica del tessuto. Altri esempi di metaplasia epiteliale da colonnare a squamoso sono le litiasi dei dotti salivari e pancreatici e l’ipovitaminosi A. Tale metaplasia rappresenta comunque una risposta adattativa, in quanto le cellule squamose pluristratificate sono più resistenti agli insulti fisicochimici. I rischi, però, sono la perdita di secrezione mucosa, funzionalità mucociliare nell’epitelio respiratorio e la cancerizzazione. Si ha anche il caso della metaplasia inversa, come nell’esofago di Barrett (dovuto principalmente alla malattia da reflusso gastroesofageo). In questo caso il quadro è caratterizzato dalla sostituzione dell’epitelio squamoso stratificato del terzo inferiore dell’esofago in epitelio cilindrico semplice simile a quello che si trova nel tratto intestinale. Esso può portare ad adenocarcinomi ghiandolari. Un’ipotesi patogenetica è che tale tessuto non derivi da cellule differenziate ma da una riprogrammazione delle cellule staminali locali del tessuto (cellule di riserva) o dalle cellule staminali mesenchimali (MSC), presenti in loco o provenienti dal midollo osseo. La riprogrammazione sarebbe una risposta alla stimolazione da parte di segnali ambientali quali fattori di crescita, citochine, matrice extracellulare e proteine morfogenetiche. 
Risposta adattativa in risposta all’ipossia 
Prima di trattare l’argomento, si noti che ipossia e ischemia sono due quadri differenti: mentre nell’ipossia si ha una diminuzione nella pressione parziale di ossigeno a livello di un tessuto, nell’ischemia si arresta il flusso di sangue: quindi, non viene a mancare solo l’ossigeno, ma anche i nutrienti. L’organismo è in grado di dare una risposta adattativa solamente all’ipossia. Esistono tessuti in cui si ha un’ipossia fisiologica: gli epatociti perivenulari ricevono sangue con una pO2 di 5mmHg; il timo, lo strato spinoso dell’epidermide, i tubuli renali, il miocardio, aree del midollo osseo ematopoietico sono tutti scarsamente ossigenati. Normalmente, nei tessuti la pO2 è superiore ai 20mmHg. Si dice che un tessuto è in ipossia quando la tensione di ossigeno è inferiore ai 10mmHg. Il sistema di risposta all’ipossia è controllato in primo luogo dalla famiglia di proteine dette HIF (hypoxia inducile factor). Si noti che, nonostante siano definite inducibili, il termine non è propriamente corretto. Esse sono eterodimeri costituiti da una subunità a e una ß. Quest’ultima è un fattore ubiquitario detto ARNT (aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator). Si comportano come fattori trascrizionali e presentano vari domini: uno per legare il DNA, uno per mediare la dimerizzazione e uno per la transattivazione con modificazioni. Il sistema degli HIF è un sistema complicato, in cui le subunità a vengono continuamente prodotte e degradate. Un ruolo chiave in questo rapido turnover è giocato da FIH-1 (o HIF1AN) e dalle HIF­1A prolil-idrossilasi (HPHs) che idrossilano i residui di prolina della subunità, prevenendo la formazione di complessi trascrizionali. L’ipossia inibisce questi enzimi (FIH-1 e HPHs) e in questo modo HIF-1a, non idrossilato, può formare eterodimeri con ARNT e fungere da fattore trascrizionale, legando le sequenze HRE (hypoxia response element, da non confondersi con le sequenze hormone response element). Tra i vari geni attivati trascrizionalmente si hanno quelli che codificano per i trasportatori del glucosio (GLUT-1/GLUT-2), gli enzimi della glicolisi e per il metabolismo energetico in generale (PFK, aldolasi, piruvato chinasi, enolasi, esochinasi, GAPDH), VEGF, fattori antiapoptotici, metalloproteinasi, chemochine. Questo stimola la via anaerobia di produzione dell’energia, con accumulo di lattato che, nel lungo periodo, può dare dei problemi. L’ipossia aumenta anche la stessa trascrizione di HIF-1a. I quadri clinici più disparati possono causare ipossia, tra cui le anemie, la presenza di lesioni tissutali e gli esiti della riparazione di tali lesioni, la presenza di malattie croniche o di neoplasie. Questa risposta all’ipossia riguarda tutti i tipi cellulari, normali e non. La risposta è esaltata nelle cellule tumorali ed induce la selezione dei cloni più resistenti, con capacità di sopravvivenza a condizioni di ipo-ossigenazione e di invasione dei tessuti. L’ipossia, accompagnata da fibrogenesi ed angiogenesi, è tipica delle epatopatie croniche (Corpechot et al, Hepathology, 2002). 
Risposte alle lesioni cellulari 
Lo stesso stimolo lesivo può dare risposte differenti in cellule diverse, con un aumento o una 
diminuzione dell’attività funzionale o morte cellulare. 
Le principali forme di morte cellulare sono: 

­Necrosi, accidentale, in cui l’integrità delle strutture cellulari viene persa e sono rilasciati detriti nel liquido extracellulare. Questi detriti stimolano la risposta infiammatoria ­Apoptosi, programmata, in cui si ha una disgregazione ordinata di frammenti cellulari senza il rilascio di detriti o lesione di membrana 
Le cause di lesione cellulare possono essere tra le più disparate: ­Ipossia (ipossica, ischemica, istotossica, stagnante o anemica) ­Agenti meccanici, temperature troppo alte o troppo basse, radiazioni ­Agenti chimici e farmacologici: veleni, tossine, inquinanti, composti voluttuari, 
sovradosaggio di farmaci 
­Agenti infettivi (virus, batteri, miceti, protozoi) e infestanti (macroparassiti) 
­Reazioni immunitarie 
­Alterazioni genetiche 
­Squilibri nutrizionali (ipo-e iper-vitaminosi, ipo-e iper-nutrizione) 

I fattori che condizionano la risposta sono: il tipo di lesione, la durata di applicazione dello stimolo lesivo e la gravità della lesione stessa, lo stato precedente del tessuto, il tipo cellulare, l’adattabilità e i polimorfismi genetici dell’individuo. 
I bersagli critici all’interno della cellula sono: ­Integrità delle membrane ­Integrità dei mitocondri ­Integrità della sintesi proteica/ER stress ­Integrità del citoscheletro ­Integrità del genoma 
I danni, quasi sempre, vengono estesi a tutte le strutture cellulari. La lesione è causata, in genere, da meccanismi multipli e di solito le alterazioni morfologiche compaiono solo dopo che sono già state colpite strutture cellulari essenziali, in quanto alterazioni macroscopiche richiedono più tempo a manifestarsi 
DEPLEZIONE DI ATP La deplezione di ATP in un tessuto è tipica delle lesioni ischemiche (ad es. un trombo). In tali lesioni si ha una riduzione non solo della fornitura di ossigeno, ma anche del glucosio e degli altri nutrienti. Un’altra causa di deplezione di ATP è l’azione di alcune sostanze tossiche, quali il cianuro. Conseguentemente, si ha una riduzione drastica della fosforilazione ossidativa e, di conseguenza, della produzione di ATP. In risposta aumenta la glicolisi che però, non potendo utilizzare substrati esterni, richiede un’aumento della glicogenolisi. La fermentazione lattica, poi, riduce il pH a livello cellulare. Quando anche il glicogeno è stato consumato, il calo della concentrazione di ATP (5-10%) causa il distacco dei ribosomi con inibizione della traduzione proteica (conseguente accumulo di lipidi), il blocco della pompa Na+/K+ e delle Ca2+ ATPasi. La riduzione del pH causa l’addensamento della cromatina. L’ingresso di sodio è accompagnato da un parallelo ingresso di acqua con rigonfiamento cellulare e dilatazione del reticolo endoplasmatico. L’aumento della concentrazione intracellulare di calcio, invece, altera il citoscheletro, causando la comparsa di alterazioni della membrana cellulare dette blebs. L’alterazione della conformazione proteica causa la unfolded protein response e l’ER stress. 
LESIONE MITOCONDRIALE I mitocondri sono gli organelli maggiormente sensibili a stimoli nocivi: possono essere danneggiati da agenti tossici, ischemia, ipossia, aumento della produzione di ROS, aumento del calcio citoplasmatico, alterazioni nella composizione di fosfolipidi, acidi grassi e ceramide. La disfunzione mitocondriale è caratterizzata da: 
­Variazione di MPTP (Membrane permeability transition pore), che causa una perdita del potenziale di membrana interna, con riduzione della fosforilazione ossidativa (necrosi) ­Perdita del citocromo c e di altre proteine pro-apoptotiche dallo spazio intermembrana, con induzione di apoptosi ­Danno alla catena degli elettroni con rilascio di ROS in grandi quantità 
OMEOSTASI CALCICA 
Il mantenimento di livelli citosolici di calcio relativamente bassi è dovuto ad ATPasi poste sul 
plasmalemma, a livello del reticolo endoplasmatico e dei mitocondri. Se queste non funzionano, 
aumenta il calcio citosolico con varie conseguenze: 

­Attivazione delle fosfolipasi e conseguenti problemi di permeabilità di membrana 
­Attivazione di endonucleasi con danno alla cromatina 
­Apertura di MPTP con deplezione di ATP da mancata fosforilazione ossidativa 
­Attivazione di proteasi con danno al citoscheletro e alle strutture di membrana 
­Induzione dell’apoptosi da attivazione delle caspasi e aumento della permeabilità di 

membrana 
­Attivazione delle Ca2+ ATPasi con aumento del consumo di ATP 

PERMEABILITÀ DI MEMBRANA La permeabilità di membrana può essere condizionata dall’attivazione di fosfolipasi in seguito a deplezione di ATP (con produzione di sostanze ad azione detergente), da proteasi, da ROS e da agenti dannosi per il citoscheletro (falloidina). Un danno alla membrana mitocondriale causa il rilascio di proteine pro-apoptotiche, mentre il danno alla membrana plasmatica causa perdita dell’equilibrio osmotico e a quella lisosomale attiva le idrolasi acide e rilascia RNasi, DNasi, proteasi, fosfatasi, glucosidasi e catepsine. 
STRESS OSSIDATIVO E ROS Una volta, lo stress ossidativo veniva interpretato come una prevalenza della produzione di ROS sulle difese antiossidanti, che sottintendeva un danno cellulare. Oggi si ritiene che i ROS vadano ad alterare e ad interagire con le vie di segnalazione cellulari. Lo stress ossidativo può causare danno cellulare e tissutale che, se severo, esiterà in necrosi, se moderato, in apoptosi; oppure può andare ad alterare la trasduzione del segnale con attivazione di fattori trascrizionali e l’attivazione dell’espressione genica. Nei batteri l’espressione genica in risposta allo stress ossidativo funziona prettamente in senso difensivo, con la produzione di enzimi antiossidanti. Negli eucarioti si ha anche una risposta su altri geni sensibili allo stress ossidativo, importanti per la proliferazione e l’apoptosi. 
Un radicale libero è un’entità chimica con uno o più elettroni spaiati negli orbitali più esterni. In biologia sono molto importanti i radicali dell’ossigeno, detti specie reattive dell’ossigeno (ROS). 
-• 
I più importanti sono l’anione superossido O2,il perossido di idrogeno H2O2 (che in realtà non è un radicale, ma da cui si formano facilmente radicali) e l’idrossile •OH . Gran parte dei ROS derivano dai mitocondri, in quanto dal 2 al 5% delle molecole di ossigeno utilizzate nella catena respiratoria vengono deviate verso la loro produzione. I punti deboli della catena elettronica sono due: il complesso I (NADH deidrogenasi) e il complesso III (citocromo c reduttasi). L’anione superossido è la specie più comune: si forma per riduzione monovalente dell’ossigeno molecolare O2 e viene anche prodotto dalla NADPH ossidasi e da alcune isoforme del citocromo P450. È un composto poco reattivo, con scarso potere ossidante e la sua struttura è tale da compartimentalizzarlo (non è in grado di attraversare le membrane biologiche). Viene metabolizzato dall’enzima superossido dismutasi in perossido di idrogeno. Si considera che esso derivi da una seconda riduzione elettronica dal superossido. È piuttosto reattivo, costituendo un proossidante e potendo attraversare le membrane. 
Il radicale idrossilico •OH è un’ulteriore forma di riduzione. È il più potente, reagendo in tempi attorno ai 10-9 secondi. È talmente reattivo che non ha il tempo di diffondere attraverso le membrane, ma reagisce subito, con qualsiasi molecola biologica. 
-• + Reazione di dismutazione 
2O + 2H . HO + O
2 222 
HO .2•OH Reazione di scissione omolitica (più rara) 
22 
-• 
•- Reazione di Haber-Weiss 
HO + O . OH + OH + O
222 2 
Molto spesso, nella cellula le reazioni coinvolgono gli ioni dei metalli di transizione, di cui il ferro è il principale: 
2+ 3+ -•
Fe + H2O2 . Fe + OH + OH Reazione di Fenton 
3+ 2+-• +
Fe + HO . Fe + O + 2H
22 2 
• +-• 
OH + HO . HO + H + O
222 2 
Altre volte, invece, le reazioni coinvolgono i composti carboniosi: 
RH+•OH . R•+ H2O Radicale organico R•+ O . ROO• Radicale perossilico, estremamente ossidante 
2 
ROO•+ RH . ROOH + R- Perossido organico 
2+ •- 3+
ROOH + Fe . RO + OH + Fe Radicale alcossilico 
Nella cellula un complesso di membrana che produce tali molecole è la NADPH ossidasi, presente soprattutto nei fagociti. Essa è un complesso multisubunità in cui, in presenza di NADPH, l’ossigeno molecolare viene reso radicale superossido e quindi dismutato. Questo meccanismo è volto alla distruzione dei microrganismi una volta che essi siano stati fagocitati. L’enzima viene attivato in parallelo al legame di un ligando al proprio recettore (sia esso un fattore di crescita, una citochina, uno stimolo immunologico, ipossia, l’oncogene Ras o le integrine). L’attività richiede la proteina RAC/Akt-1. La lipossigenasi, che agisce sull’acido arachidonico; i citocromi P450, che aggiungono un ossidrile in molecole lipofile per renderle maggiormente idrosolubili; molti enzimi dei perossisomi, enzimi solubili e molecole che si auto-ossidano (quali dopamina, adrenalina, flavine e idrochinoni) possono produrre altre ROS. Si hanno anche l’ossido nitrico NO e le specie reattive dell’azoto. In condizioni fisiopatologiche il monossido di azoto si trasforma in entità lesiva. Accade soprattutto se viene a generarsi in un ambiente con presenza di anione superossido. Si forma ONOO- perossinitrito, estremamente lesivo e reattivo, che può danneggiare qualunque tipo di molecola. Si ha anche N2O2 , che può nitrosilare. 
I ROS sono responsabili dell’attacco ossidativo agli acidi grassi polinsaturi di membrana, in particolare .3 22:6 e .6 20:4 (o acido arachidonico). La reazione è favorita dalla presenza di doppi legami alternati. Alla perossidazione lipidica prendono parte tutti i ROS, ma in particolare il 
•
radicale idrossilico OH 
R•+ LH . L•+ RH Radicale lipidico (reazione di inizio) 
L•+ O . LOO• Radicale lipoperossilico (propagazione) 

2 
LOO•+ LH . LOOH + L• Lipoidroperossido . + radicale lipidico . 
2LOOH . LO•+ LOO•+ HO Aldeidi da degradazione di lipoidroperossidi 
2 
2L•. LL 
•. 


Reazioni di terminazione 
2LOO•. LOOL + O2 

2LOLOOL 
I prodotti aldeidici sono la malonilaldeide (MDA) e gli HAK (4-idrossialchenali). I ROS e gli HAK possono legarsi al DNA ed ossidarlo, determinando rottura dei filamenti, genotossicità e mutazioni. 
Con le proteine si hanno molteplici possibilità (Thannickal e Fanburg, Am J Physiol Lung Cell Mol 
Physiol, 2000): ­Per le proteine con gruppi tiolici –SH nel loro sito attivo, esso può essere ossidato a –SOH, inattivando quindi la proteina. Entro certi limiti, tale danno non è troppo marcato ed è potenzialmente reversibile (vedi dopo) ­Proteine con gruppi tiolici –SH affiancati: il perossido può causare la formazione di ponti disolfuro –S–S– ­Proteine monomeriche in stato inattivo, con gruppi tiolici –SH, i ROS possono mediare la dimerizzazione con formazione di ponti disolfuro intermolecolari e conseguente attivazione. Oppure, una proteina con un residuo tiolico che è legata quando inattiva, quando forma un ponte disolfuro intramolecolare si distacca e si attiva ­Proteine con residui tirosinici, il perossido può causare il crosslinking di ditirosine, con formazione di aggregati proteici ­Ossidazione catalizzata da metalli di transizione (tende a dare modificazioni ossidative/ubiquitinazione e degradazione) 

Si hanno varie difese antiossidanti che proteggono le strutture cellulari dall’azione dei ROS: 

­Enzimi antiossidanti, estremamente specifici e selettivi: 
o Superossido dismutasi 

o Catalasi 

o Glutatione perossidasi 

o Tioredossina/glutaredossina 


o Enzimi di riparazione del DNA ­Piccole molecole naturali, che vanno incontro a reazioni redox: vitamina C, vitamina E glutatione, acido urico ­Molecole che sequestrano metalli di transizione, che possono oscillare tra stato ridotto e 
ossidato: ferritina, transferrina, metallotioneine, lattoferrine, ceruloplasmina 
­Nei confronti della perossidazione lipidica, antiossidanti naturali (vit. E) e sintetici 

La superossido dismutasi (SOD) è presente nel nostro organismo in tre isoforme: una Cu2+/Zn2+ ­dipendente, citosolica; una Mn2+-dipendente, mitocondriale; una secreta. 
Essa catalizza tale reazione: 

-• +
2O + 2H . HO + O
2 222 
È l’enzima chiave perché l’anione superossido può essere prodotto da varie vie: da NADPH ossidasi, 
citocromi P450 e lipossigenasi. 
L’inattivazione dei perossidi può essere portata avanti da due tipologie di enzimi distinti. 
La catalasi (specifica per H2O2, presente nei perossisomi) catalizza tale reazione: 

2HO . 2HO + O
22 22 
La glutatione perossidasi, invece, è più aspecifica. Ne esistono almeno cinque isoforme differenti, di cui quattro agiscono utilizzando il glutatione ridotto, per catalizzare reazioni del tipo: 
2H2O2 + 2GSH . 2H2O + O2 + GSSG Con formazione di glutatione disolfuro. La glutatione disolfuro reduttasi catalizza la rigenerazione del glutatione ridotto utilizzando NADPH. 
GSSG + 2NADPH . 2GSH + 2NADP+ La PHGPx (GPx4) è una forma particolare di glutatione perossidasi, specifica solamente per gli idroperossidi di fosfolipidi. Essa catalizza la reazione: 
LOOH + 2GSH . LOH + H2O + GSSG Della tioredossina e della glutaredossina esistono numerosissime isoforme, sia citoplasmatiche sia mitocondriali. Le tioredossine presentano gruppi tiolici soggetti a reazioni redox. Esse cedono o ricevono elettroni e protoni dai propri gruppi sulfidrilici alle proteine substrato. Il ruolo è quello di riportare allo stato ridotto i gruppi sulfidrilici essenziali delle proteine. La sua rigenerazione richiede la presenza dell’enzima tioredossina reduttasi, che utilizza NADPH per rigenerare la forma ridotta della tioredossina. La glutaredossina, invece, utilizza una molecola di glutatione ridotto, ed è un enzima generalmente citoplasmatico. Questi enzimi sono estremamente specifici, ma sono presenti in quantità relativamente ridotte, e sono perciò insufficienti per rispondere alle richieste antiossidanti durante lo stress ossidativo massiccio. 
Gli antiossidanti, come già accennato prima, sono molecole presenti in maggiore quantità, che ritardano l’ossidazione di un substrato ossidabile. Un antiossidante primario è una molecola che è direttamente in grado di reagire con un radicale libero. Per questo tali composti sono detti free radical scavengers. Tra questi si hanno il mannitolo 
(per OH ) e l’acido urico (per RO e ROO ). Essi diventano radicali a loro volta. 
Si hanno poi i chelanti dei metalli di transizione (ferro e rame), che sono sia molecole fisiologiche che sintetiche (ad es. deferoxamina mesilata/desferal). Un antiossidante secondario è invece una molecola che blocca la propagazione del danno perossidativo (ad esempio vitamina E o vitamina C), in particolare la degradazione degli acidi grassi. Quasi sempre, quando si parla genericamente di antiossidanti, ci si riferisce a questa classe di molecole. Nell’a-tocoferolo (un componente della vitamina E) il punto essenziale della molecola è un idrossile posto in un anello aromatico, “stretto” dalle inferenze steriche di due residui metilici vicini. Esso si trasforma nel radicale a-tocoferile, consentendo ai lipidi di recuperare il protone. Esso viene riciclato in maniera naturale in presenza di vitamina C e glutatione. 
Si viene quindi ad instaurare un complesso gioco di equilibri tra la produzione di stress ossidativo (specie reattive dell’ossigeno e dell’azoto, idrossialchenali) e rimozione dello stesso (antiossidanti enzimatici, molecolari, glutatione, tioredossina, tioli, disolfuri…). (Dröge, Physiol Rev, 2002) Esiste un “segnale” redox, che trasduce segnali al nucleo, determinando una risposta cellulare. In condizioni fisiologiche, quando la produzione di ROS è minima, si ha un equilibrio che non vede alcun signaling redox. In particolari condizioni fisiologiche, quali la risposta a fattori di crescita, si ha un aumento spiccato, ma molto limitato nel tempo, di produzione di ROS. Questo costituisce un segnale per la cellula che, venendo trasdotto, induce l’espressione di un certo set di geni, tra cui quelli della risposta antiossidativa. Si hanno poi due condizioni limite patologiche: una in cui si ha uno sbilanciamento molto più elevato, per cui nella cellula viene a prodursi una quantità molto più elevata di ROS. Questo induce la morte della cellula (non si ha risposta), perché lo stress ossidativo è troppo pesante. L’altro quadro è quello delle malattie croniche, con uno shift del livello di stress ossidativo. La produzione intracellulare di ROS risulta più elevata della norma, ma essendo graduale, si ha un aumento del signaling ossidativo, con stimolo di set di geni essenziali per la risposta riparatoria. 
In caso di livelli bassi di ROS si ha attivazione di Nrf-2, che induce la risposta antiossidativa legandosi alle sequenze ARE (antioxydant response element). In caso di livelli intermedi di ROS si ha attivazione di NF.B, Fos, Jun e AP-1, che inducono risposte adattative antiapoptotiche. In caso di livelli elevati di ROS si ha induzione dell’apoptosi, con lesione irreversibile. Ma in che modo i ROS sono in grado di dare un segnale? Agiscono a livello dell’interazione ligando­recettore per TNFa, IL-1, IFN., PDGF, VEGF, FGF, EGF, TGF-ß, ET-1, trombina. I ROS agiscono inibendo le tirosina fosfatasi, regolando le chinasi, attivando le proteinchinasi citosoliche (Fyn, Syc, Lck, JAK), attivando in maniera ossidativa la via delle MAPK (Erk1/2, JNK), attivando direttamente i fattori trascrizionali AP-1, NF.B, Nrf-2. La proteina Ref-1 (redox factor-1) possiede due gruppi sulfidrilici, che le consentono di interagire con p53 e Fos/Jun. p53 inattiva, di solito, possiede due gruppi sulfidrilici uniti da un ponte disolfuro, non trasloca nel nucleo e non può funzionare da fattore trascrizionale. Fos-Jun han due residui di acido solfidrico –SOH. Ref-1, in condizioni di stress ossidativo, determina la riduzione delle molecole, attivandole. Nrf2 è un fattore trascrizionale che funziona solo come sensore di stress ossidativo, simile a HIF-1a. In assenza di ROS, Nrf2 è complessato a due molecole (Keap-1 e Cul3), che ne mediano l’ubiquitinazione e successiva degradazione. In presenza di ROS, invece, si ossidano i residui nelle molecole regolatrici, che si distaccano da Nrf2. Questa, libera, non è più degradata e può traslocare a livello nucleare, legandosi alle sequenze ARE. NF.B viene attivata in modo non genico dai ROS, che ne facilitano l’attivazione sia da parte di IL-1ß, sia da parte dell’LPS (attraverso TLR-4). IL-1ß entra nell’endosoma e attiva varie NADPH ossidasi, con produzione di ROS e modificazioni della via ossidativa, andando a formare il complesso TRAF, che spinge verso l’ubiquitinazione di IKKa e la liberazione di NF.B. LPS, invece, attiva comunque le NADPH ossidasi e agisce su IRAK. I fattori di crescita, con recettori tirosinchinasici, attivano la via della PI3K, con reclutamento di ROC e della NADPH ossidasi, che produce anione superossido, che viene dismutato. Ossida le fosfotirosina protein fosfatasi (PTP), con gruppi sulfidrilici essenziali, presenti come anione tiolato –S -. Tali residui possono essere acidi sulfenici –SOH, sulfinici –SO2H o sulfonici –SO3H. In condizioni fisiologiche, si formano solo acidi sulfenici: solo il prolungato stress ossidativo può portare ad un’inattivazione definitiva. Le JNK sono attivabili in vari modi. I ROS possono inibire le JNK-fosfatasi e possono attivare ASK1/MAPKKK. L’attivazione di MAP3K richiede la presenza di tioredossina. ASK1 normalmente è inattiva, complessata alla tioredossina. I ROS agiscono sulla tioredossina e ne determinano il distacco. ASK1, attiva, agisce su MAP3K a monte di JNK, attivandola. L’inibizione è ROS-dipendente. L’attivazione persistente di JNK equivale all’induzione di morte cellulare. 
Passaggio da danno reversibile a danno irreversibile: fenomeni regressivi 
Si ha un danno irreversibile quando le cellule sono incapaci di porre rimedio alla disfunzione mitocondriale, con conseguente diminuzione della concentrazione di ATP per perdita della fosforilazione ossidativa; o quando si ha un’alterazione delle funzioni associate alla membrana (ingresso del Ca2+, fuoriuscita di enzimi e altro) con conseguente infiammazione. È una questione di tempo: man mano che il danno permane, si hanno sempre meno funzioni cellulari, fin quando si raggiunge il punto di non ritorno, per cui la cellula è tecnicamente morta, anche se le lesioni visibili impiegano anche ore o giorni. Tra tali lesioni evidenti si annoverano i blebs e i mitocondri rigonfi. Quando la lesione è irreversibile, la membrana citoplasmatica non ha più continuità, il nucleo diventa picnotico e i mitocondri mostrano corpi densi. La morte è la cessazione delle funzioni coordinate che caratterizzano l’individuo. Anch’essa è caratterizzata da un’irreversibilità delle lesioni, da una perdita delle funzioni organizzate e dall’esistenza di un cadavere. 
Necrosi 
La necrosi è un processo istologico: è caratterizzata da cambiamenti morfologici nel tessuto. Tali 
alterazioni sono il risultato di due eventi principali: 
­La digestione enzimatica, per autolisi o eterolisi, con la conseguente infiammazione 
­La denaturazione delle proteine Un miocardio infartuato mostra un aumento dell’eosinofilia (colorazione) conseguente ad un aumento delle proteine denaturate. Relativamente, cala la basofilia (colorazione). Si nota la scomparsa dei nuclei dei cardiomiociti e la comparsa dei nuclei delle cellule infiammatorie. All’analisi istologica il tessuto mostra un aspetto omogeneo, vetrificato, per vacuolizzazione e perdita dei confini cellulari e alterazioni strutturali di varia natura. Il nucleo va incontro a modificazioni strutturali: la cariolisi è la diminuzione della basofilia e una maggiore frammentazione della cromatina; la picnosi è il rimpicciolimento del nucleo, che si colora molto intensamente; la carioressi, infine, è la scomparsa completa dei nuclei. 
È importante per vari motivi: 
­Il rilascio di sostanze irritanti per il tessuto normale o pro-infiammatorie 
­La possibile citotossicità sistemica 
­La possibilità di dosare molecole rilevate in circolo, quali ioni potassio K+ (IMA, ustioni), gli 
enzimi intracellulari (transaminasi, creatina kinasi), la mioglobina (rabdomiolisi da trauma 
o ustione) o l’acido urico. 
NECROSI COAGULATIVA L’infarto miocardico acuto è l’esempio di necrosi coagulativa tipico. Si noti che tale tipo di necrosi è così detto perché prevale la denaturazione proteica, non perché siano coinvolti coaguli. Anche a distanza di 24-72 ore dall’evento, le cellule sono ancora visibili, seppur organizzate. Questo è dovuto probabilmente al fatto che anche gli enzimi proteolitici vengono denaturati. Le cellule miocardiche ai margini della lesione tendono ad andare incontro a ipertrofia. Tessuto connettivo si sostituisce al tessuto necrotico. Un’area di necrosi coagulativa localizzata prende il nome di infarto. Si noti che la necrosi ischemica è quasi sempre di tipo coagulativo, tranne a livello del sistema nervoso centrale, del polmone e, talvolta, a livello intestinale. Questo, perché non si hanno vasi di shunt. 
NECROSI COLLIQUATIVA L’ustione, anche se all’inizio ha una necrosi di tipo coagulativo, presenta tipicamente una necrosi colliquativa. In essa prevale la digestione enzimatica. L’aspetto istologico è confuso, molto differente per architettura dal tessuto sano. Tra gli enzimi che prendono parte alla digestione si hanno le idrolasi. Esempi di necrosi colliquativa sono gli infarti del sistema nervoso centrale, del rene e di vari altri organi parenchimatosi, le infezioni da parte di determinate specie batteriche e di miceti. Si ha una vera e propria digestione del tessuto, con disgregazione delle sue strutture, dovuta all’attività dei leucociti. Il materiale giallastro contenente leucociti morti è detto pus. 
NECROSI GANGRENOSA È un termine storicamente riferito a situazioni necrotiche con ostruzioni vasali e necrosi coagulativa su più piani, in particolare a livello degli arti. 
GANGRENA UMIDA La gangrena umida è un tipo di necrosi con sovrapposizione di un’infezione batterica. In questo caso la necrosi coagulativa diventa di tipo colliquativo per azione dei leucociti e dei microrganismi. NECROSI CASEOSA La necrosi caseosa è una condizione evidente soprattutto nelle infezioni croniche da Mycobacterium tuberculosis, nei cosiddetti granulomi tubercolari. Centralmente ha un aspetto bianco-giallastro simil-caseario, mentre in periferia si ha un margine infiammatorio che va a costituire il granuloma. 
NECROSI-INFIAMMAZIONE-RISOLUZIONE Al termine della flogosi, si ha il ripristino della permeabilità endoteliale e il riassorbimento dei liquidi. I fagociti rimuovono i detriti. Se questo non avviene, si hanno calcificazioni distrofiche. Si ha quindi deposizione di nuovo connettivo da parte dei fibroblasti. 
Lesione ischemica: infarto o necrosi ischemica 
L’ischemia è la più comune causa di danno in patologia, un quadro ben più grave dell’ipossia, in 
quanto si ha anche mancanza di nutrienti. 
Le cause di tale perfusione ridotta o assente possono essere: 

­Intrinseche al vaso: le principali sono la riduzione del calibro vasale, dovuta a un processo flogistico della parete (endoarterite o presenza di placche aterosclerotiche) o ad una ostruzione da trombo (coagulazione intravascolare disseminata – CID) o embolo. Altre cause intrinseche sono un vasospasmo o una diminuzione della vis a tergo, con insufficienza circolatoria 
­Estrinseche al vaso: taglio o legatura chirurgica, compressione da corpi estranei (tumori, fratture ossee, infiammazione, malformazioni). 
Le conseguenze della lesione ischemica dipendono da: ­Circolo locale (terminale o collaterale) ­Entità (estensione), rapidità di insorgenza e durata ­Tipo di tessuto e sue richieste metaboliche (5-6 min per il cervello, 10-20 per il cuore, 1-2 ore per il muscolo scheletrico, molto di più per il fegato) ­Stato precedente del tessuto 
ISCHEMIE TEMPORANEE Le ischemie temporanee sono importanti perché prevedono una semplice riduzione del carico vasale. La manifestazione più caratteristica è il dolore. 
­Formicolio agli arti 
­Claudicatio intermittens: si ritrova in pazienti al di sopra dei 60 anni con placche aterosclerotiche a livello dell’arteria iliaca o femorale, che riducono il calibro vasale. L’ipoafflusso viene particolarmente percepito quando si ha un aumento della richiesta funzionale per l’esercizio. 
­Angina pectoris: dolore ischemico riferibile all’ischemia del miocardio. Si presenta a localizzazione retrosternale, intenso, non modificabile dal ritmo respiratorio, a differenza dei dolori intercostali. Non si ha ancora necrosi del tessuto. 
­Angina abdominis: dolore simile, dovuto all’ischemia delle diramazioni del tronco celiaco. Si localizza sotto la bocca dello stomaco, dopo un pasto corposo. 
­Fenomeno di Raynaud: l’unica che non dipende da una diminuzione passiva, ma attiva, del diametro vasale. È dovuta ad uno spasmo arterioso e venulare, con una diminuzione dell’afflusso di sangue alle estremità. Di solito avviene in pazienti predisposti, che passano bruscamente ad una temperatura molto fredda, sotto 0°C 
ISCHEMIA PERMANENTE 
Sedi tipiche di ischemia sono gli arti, il cuore, il tessuto cerebrale e gli intestini. 
Si distinguono tre tipi di infarto: ­Infarto bianco (ad esempio l’infarto miocardico), così detto per il colore dell’area infartuata, come conseguenza di un’interruzione del ramo terminale del vaso che irrora l’area, senza la possibilità di perfusione da parte di altri rami. Causa necrosi coagulativa, con reazione infiammatoria delimitante, iperemia (tardiva) infiammatoria e reclutamento delle cellule del sistema immunitario. ­Infarto rosso o emorragico: la situazione non è tecnicamente meno grave dell’infarto bianco, anche se si ritrova sangue nell’area infartuata. È tipico di tessuti come il polmone e l’intestino. Può essere dovuto ad un’occlusione venosa, oppure a infarti in tessuti lassi o con doppia circolazione. Nella zona infartuata si ha ipotensione ex vacuo, che può risucchiare sangue da distretti limitrofi, con pressione alterata. Tale arrivo di sangue non può essere in grado di salvare il tessuto. Con il termine di infarto di Zahn si indica il raro tipo di infarto rosso del tessuto epatico. ­Infarto variegato 
INFARTO DEL MIOCARDIO 
L’infarto del miocardio è la prima causa di morte nei paesi occidentali. Quasi sempre si ha nel ventricolo sinistro. Esso è la sede preferenziale, perché è quello che svolge gran parte del lavoro cardiaco vero e proprio. Si distinguono: 
­Infarto transmurale: interessa l’intero spessore della parete cardiaca, e può anche preludere ad una rottura della parete, con conseguente tamponamento cardiaco e arresto della contrazione in sistole da compressione dell’organo 
­Infarto subendocardico: interessa una zona al di sotto dell’endocardio 
I fattori di rischio maggiori sono l’ipercolesterolemia, l’ipertensione e il fumo di sigaretta; quelli 
minori sono il diabete, l’obesità, l’ipertrigliceridemia e la sedentarietà. 
Il 90% dipende da trombosi che si vengono a formare su un ateroma ulcerato. Si può anche avere 
in seguito a vasospasmo (6,7%), embolo o causa ignota. 

Progressione degli eventi: ­All’inizio dell’ischemia si ha una deplezione di ATP, praticamente immediata (1 min) ­Entro due minuti al massimo, si perde la contrattilità della zona di tessuto colpita ­Diminuzione dell’ATP a 50% entro 10 minuti, al 10% in 40 ­Danno irreversibile al tessuto entro 20-40 minuti ­Danno microvascolare dopo un’ora dall’ischemia non trattata 
La diminuzione della fosforilazione ossidativa porta ad una diminuzione dell’ATP. Questo causa, come già visto, un aumento della glicolisi, con diminuzione del pH (addensamento della cromatina e attivazione degli enzimi lisosomiali) e diminuzione del glicogeno intracellulare. Si ha quindi un distacco dei ribosomi con diminuzione della sintesi proteica, e una diminuzione dell’attività della pompa Na+/K+ ATPasi, con conseguente rigonfiamento e perdita dell’organizzazione cellulare. Aspetti microscopici: dopo il primo giorno si hanno fibre ondulate, ancora nucleate. Non si osserva reazione infiammatoria, che si instaura dopo 48-72 ore dall’inizio dell’ischemia, come infiltrato neutrofilo. Le cellule hanno un aspetto raggrinzito e non mostrano nuclei. Dopo 7-10 giorni, le cellule morte sono state rimosse ed iniziano ad apparire elementi fibroblastici. Dopo tre settimane inizia la deposizione di tessuto connettivo. 
DANNO DA RIPERFUSIONE Negli infarti e nei trapianti, dopo la riconnessione vascolare, si ha il rischio tangibile del cosiddetto danno da riperfusione. Essa è una condizione in cui le cellule del tessuto vanno in necrosi o in apoptosi dopo che è stato ripristinato il flusso ematico. La riconnessione vascolare, infatti, causa un notevole aumento dello stress ossidativo, per il repentino aumento di pressione parziale di ossigeno. I ROS colpiscono prevalentemente l’endotelio e, in maniera variabile, le cellule parenchimali. Questo causa alterazioni mitocondriali, attivazione di JNK e calo delle difese antiossidanti. Si ha inoltre un’attivazione del complemento e deposizione di IgM nei tessuti, con danno cellulare e risposta infiammatoria. Per cercare di evitare questo, attualmente gli organi sono mantenuti in condizioni speciali dalla sede di espianto fino a quella di trapianto. 
Apoptosi L’apoptosi (dal greco “caduta delle foglie”) è una morte cellulare programmata: questo non significa che sia una morte che segue un programma, ma che può essere innescata da meccanismi diversi, che poi convergono in uno schema unico. 
La necrosi è morte di più cellule, l’apoptosi è potenzialmente un processo più raffinato, anche di singole cellule all’interno di un tessuto. Si può avere in condizioni fisiologiche, se tali cellule non sono più necessarie, sono danneggiate o sono potenzialmente dannose. Tale metodo impedisce il rilascio di materiale intracellulare all’esterno della cellula. Richiede una serie di eventi coordinati, ed è quindi considerata una morte “attiva”, con passaggi enzimatici e consumo di energia. Esistono marker morfologici e biochimici per identificare le cellule in apoptosi. Dove e quando si riscontrano processi di apoptosi? 
­Sviluppo embriofetale (morte cellulare programmata) 
­Omeostasi cellulare tissutale, ovvero nei tessuti ad alto turnover 
­Nelle reazioni immunitarie e nella maturazione dello stesso sistema immune 
­In presenza di danni al DNA irreparabili 
­In presenza di un accumulo soverchiante di proteine malripiegate 
­Durante l’invecchiamento 
­In presenza di alcune patologie acute o croniche 
­In caso di neoplasia 

Si noti che gli stessi stimoli possono determinare necrosi o apoptosi, a seconda della intensità e della durata di essi. 
Tra le alterazioni morfologiche delle cellule in apoptosi si hanno: ­Riduzione del volume cellulare (nella necrosi, invece, il volume aumenta): shrinking ­Condensazione della cromatina alla periferia del nucleo, sotto la membrana nucleare. È 
differente dalla necrosi, perché tende a determinare la frammentazione del nucleo. La 
situazione, comunque, non è sempre così netta. ­Blebs ed estroflessioni citoplasmatiche equivalenti a quelle osservabili nella necrosi ­Corpi apoptotici con membrana, una sorta di guscio proteico contenente frammenti di DNA 
e organelli. Il corpo apoptotico è destinato ad essere fagocitato, esprimendo degli “eat-me” signals, quali la fosfatidilserina e la trombospondina. La membrana citoplasmatica è integra e, di solito, non si ha reazione infiammatoria. Nella realtà necrosi e apoptosi coesistono all’interno di un tessuto. Nell’infarto del miocardio, ad esempio, alcune cellule muoiono per apoptosi. Dipende dall’intensità con cui è avvenuto lo stimolo, dalla concomitanza con l’infiammazione… Nelle epatopatie croniche si ha normalmente apoptosi degli epatociti. Se si ha troppa apoptosi, le cellule del Kuppfer riescono a tenere il passo con la fagocitosi (engulfment) e diventano iperattivate, dando un iperstimolo ai miofibroblasti, con conseguente fibrogenesi. Molecolarmente, l’innesco dell’apoptosi si può avere per danno al DNA, segnali di morte extracellulari, ingresso di proteasi nella cellula. La trasduzione del segnale di apoptosi è un po’ differente a seconda del tipo di innesco. 
VIA ESTRINSECA DELL’APOPTOSI La via estrinseca prevede la presenza di ligandi quali TNFa, FAS-L (CD95L) e TRAIL, che vengono riconosciuti da recettori della famiglia del TNFR con una porzione intracellulare detta death domain. Ad essa si associano proteine adattatrici dette FADD (Fas-associated death domain) e TRADD (TNFa receptor-associated death domain). Le caspasi di inizio sono la procaspasi 8 e la procaspasi 10. Essendo proenzimi, richiedono la rimozione di una porzione peptidica per essere completamente attivate. La vicinanza nel complesso recettoriale di più procaspasi media la transattivazione di esse. c-FLIP è una proteina che può inibire tale via di attivazione dell’apoptosi, la cui trascrizione viene revolata dall’IFNa e da altri fattori di sopravvivenza cellulari. 
VIA INTRINSECA (MITOCONDRIALE) DELL’APOPTOSI È la via di attivazione dell’apoptosi principale per i mammiferi. Una rimozione di fattori di crescita, ormoni, citochine; un aumento della presenza di ROS, sostanze tossiche o esposizione alle radiazioni o una qualsiasi causa di danno al DNA portano all’attivazione di BAX. BAX attiva Bak. Questo processo è favorito da Bad, Bid, Bim, Noxa, Bnf; ed antagonizzato da Bcl-2 e BclxL. Il complesso Bax-Bak attiva SMAC/Diablo (second mitochondria activator of caspases), AIF e forma oligomeri sulla membrana mitocondriale esterna, permettendo il rilascio del citocromo c e di altre molecole pro-apoptotiche. Bcl-2 e BclxL stabilizzano le membrane mitocondriali e impediscono il rilascio di tali molecole. Qualora l’attività pro-apoptotica sia preponderante, inizia il programma di apoptosi. L’attivazione del complesso Apaf-1/caspasi 9 (apoptosoma) da parte del citocromo c e la concomitante inattivazione delle IAP (inhibitor of apoptosis) da parte di SMAC/Diablo attivano le caspasi 3, 6 e 7. La via mitocondriale si basa sull’equilibrio tra produzione e presenza di proteine a carattere pro-o anti-apoptotico. I linfociti T citotossici (CTL) introducono granzimi (serina-proteasi) all’interno delle cellule bersaglio. Tali proteasi attivano direttamente le caspasi 3/6/7, facendo saltare ogni tipo di controllo. 
FASE DI ESECUZIONE DELL’APOPTOSI Le caspasi di esecuzione (ad es. caspasi 3 e 6) agiscono differentemente: sono cisteina-proteasi che clivano dopo residui di acido aspartico. Attaccano il cistoscheletro e possono degradare inibitori delle endonucleasi Ca2+/Mg2+-dipendenti, attivandole. Esse frammentano il DNA mediando la formazione dei corpi apoptotici e l’esposizione di “eat-me” signals. Le endonucleasi sono responsabili di due ondate di frammentazione nucleare. La prima genera frammenti di dimensioni tra le 50 e le 300 kilobasi, la seconda forma oligonucleosomi con frammenti di 180-200 paia di basi (scale di DNA – DNA ladders). Oltre alle caspasi, si attiva la transglutaminasi, un enzima che crea legami crociati fra frammenti di proteine, andando a costituire una sorta di guscio proteico al di sotto del plasmalemma, che rinforza il corpo apoptotico. 
VALUTAZIONE DELL’APOPTOSI La valutazione dell’apoptosi può essere: ­Morfologica: shrinkage della cellula e blebs, cromatina condensata, presenza di corpi apoptotici (visibili in particolar modo nei tessuti epiteliali mucosi) ­Biochimica: presenza di caspasi, frammenti di DNA, lipidi di membrana, antigeni correlati all’apoptosi (fosfatidilserina riconosciuta dall’annessina V) 
Talvolta è importante differenziarla. Esistono inoltre molti casi in cui il confine tra necrosi e apoptosi è labile: morti simil-apoptotiche con condensazione della cromatina e caspasi attivate, ma presenza di inibitori delle caspasi; o morti simil-necrotiche in cui permangono aspetti apoptotici quali l’esposizione di fosfatidilserina sul foglietto esterno della membrana cellulare, in cui però le caspasi non hanno un ruolo e si può anche non avere addensamento cromatinico. 
Omeostasi tissutale 
L’infiammazione 
Caratteristiche generali della flogosi 
L’infiammazione, o flogosi, è la risposta dei tessuti connettivi vascolarizzati al danno tissutale, 
indipendentemente dalla causa di esso. È una reazione dinamica, innescata da meccanismi innati. 
Costituisce una risposta a carattere difensivo, con vari obiettivi: 

­Circoscrivere, neutralizzare e/o eliminare gli agenti eziologici del danno, mediante il 
reclutamento di cellule del sistema immunitario 
­Rimuovere i detriti cellulari 
­Indurre la riparazione del tessuto, qualora ve ne siano i presupposti. 

Essendo una risposta innata e stereotipata, essa è identica indipendentemente dalla causa, dall’entità e dalla sede anatomica del danno. Ci sono tuttavia aspetti morfologici particolari a seconda del tipo di tessuto. La reazione infiammatoria deve essere localizzata, transitoria e circoscritta al tessuto interessato dal danno. In casi patologici, se l’infiammazione è intensa, si hanno risposte sistemiche quali febbre e shock cardiocircolatorio. In alcuni casi, la flogosi può assumere le caratteristiche di un vero e proprio processo patologico, che può determinare a sua volta danno tissutale. 
­Fase acuta strettamente di tipo infiammatorio: polmoniti, epatiti, encefaliti, nefriti… ­Malattie croniche fibro-proliferative trainate dal processo flogistico: aterosclerosi, epatopatie croniche, glomerulonefriti progressive, polmoniti fibrointerstiziali… ­Infiammazioni coinvolte nella genesi neoplastica. 
Si distinguono quindi due tipi di reazione infiammatoria: ­Reazione infiammatoria acuta,o angioflogosi, che si sviluppa in poco tempo (minuti) è caratterizzata da edema ed infiltrato neutrofilo 
­Reazione infiammatoria cronica, o istoflogosi, che invece richiede del tempo. È caratterizzata dalla presenza di linfociti e macrofagi, dalla proliferazione dei vasi sanguigni e dalla formazione di tessuto fibroso 
Innesco della reazione infiammatoria 
L’innesco, in caso di danno non mediato da patogeni, è dovuto al rilascio di materiale dalle cellule, 
costituito dai DAMPs (damage-associated molecular patterns), riconosciuti dai PRR (pattern 
recognition receptors), che sono anche in grado di rispondere ai PAMPs (pathogen-associated 
molecolar patterns) nelle infezioni. 
La sovrapposizione tra infiammazione ed immunità innata è intima e si è evoluta molto tempo fa 
(è già presente nel Limulus polyphemus). Ricordiamo che i PRR comprendono: 

­Recettori solubili: per la componente C3 del complemento, per le collectine e per le pentraxine ­Recettori cellulari: toll-like receptors TLR, recettori per peptidi formilati, lectine, recettori scavenger, CD14 (LPS) 
­Recettori citoplasmatici: NOD2 Cellule che esprimono tali PRR sono i granulociti neutrofili (che sono attivati più precocemente), i macrofagi (attivati più tardivamente), le cellule dendritiche e le cellule NK. 
Immunità innata  Immunità adattativa  
Macrofagi, polimorfonucleati, cellule dendritiche, NK  Tipi cellulari  Linfociti T e B  
Minuti-ore  Tempi di attivazione  Giorni-settimane  
PRR, TLR, lectina legante il mannosio (MBL), pentraxine  Recettori  Immunoglobuline (Ig), TCR  
Bassa  Specificità di azione  Elevatissima  
Bassa/alta  Affinità  Elevata/elevatissima  
Limitato  Repertorio  Enorme  
Policlonale: più tipi di recettore  Espressione di strutture di  Monoclonale: un solo tipo di  

per cellula  riconoscimento  recettore per cellula  
Varie, di norma essenziali per i microrganismi patogeni  Strutture riconosciute  Antigeni vari e casuali  

Il sistema del complemento 
Il sistema del complemento è costituito da un gruppo di proteine plasmatiche, dette componenti del complemento (C1-C9), che si attivano a cascata e da una serie di recettori. È localizzato in circolo e in tutti i fluidi corporei. Molte componenti del complemento sono proteasi sotto forma di zimogeni. Il complemento ha lo scopo di “marcare” le molecole dei microrganismi, per facilitarne la fagocitosi e la conseguente eliminazione. Esso può essere attivato per contatto diretto o indiretto delle proteine del complemento con i patogeni stessi, oppure per contatto con detriti di origine cellulare. Alcuni dei frammenti prodotti dalla cascata proteolitica stimolano la risposta infiammatoria. La fase centrale della cascata del complemento è l’attivazione di C3 da parte della C3 convertasi, mediante diverse vie: 
­Via classica: il componente C1 del complemento viene fissato dagli immunocomplessi 
antigene-anticorpo (IgM o IgG) 
­Via lectinica: costituita da proteine solubili in grado di riconoscere carboidrati, in 
particolare con mannosio in posizione terminale, che attiva C1 
­Via alternativa: caratterizzata dall’idrolisi spontanea della componente C3 (la più 
abbondante) e dalla sua fissazione a molecole di membrana batteriche Generalmente, il frammento b derivante dal clivaggio proteasico dei componenti del complemento ha attività proteasica ed è quindi quello che perpetua la cascata, mentre il frammento a è un mediatore dell’infiammazione o della chemiotassi. L’attivazione del complemento, quindi, conduce alla produzione di fattori proinfiammatori (C3a, C5a), di fattori chemiotattici per i fagociti mononucleati (C5a), di opsonine (C3b) e di strutture a poro sulle membrane bersaglio (MAC membrane attack complex, costituito da polimeri di C9). 
C1q appartiene alla famiglia delle collectine. Ad esso sono associate subunità C1r e C1s. Viene attivato, oltre che dagli immunocomplessi, anche dalle pentraxine, una famiglia di molecole di cui fanno parte tra le altre la proteina C reattiva (PCR, pentraxina corta di sintesi epatica) e la pentraxina 3 (PTX3, pentraxina lunga di sintesi extraepatica). Tali molecole riconoscono, oltre ai patogeni, anche materiale nucleare di cellule morte per necrosi o apoptosi. 
Le collectine (mannose binding lectin MBL, surfactant protein SP-A ed SP-D) sono in grado di attivare il sistema del complemento (non C1). Possono essere in circolo o nei fluidi organici. Riconoscono strutture polisaccaridiche. 
I fattori del complemento sono riconosciuti da appositi recettori: 
­CR1 (CD35), espresso su gran parte dei leucociti, media la fagocitosi e la rimozione degli IC 
­CR2 (CD21), espresso su linfociti B e cellule follicolari dendritiche, stimola la risposta 
umorale 
­CR3 (CD11b/CD18), espresso su fagociti e NK, media la fagocitosi 
Il sistema del complemento presenta dei fattori di regolazione talmente importanti che la loro modifica causa specifici quadri patologici: ­Inibitore della C1 esterasi (C1 INH), una serpina che lega in rapporto stechiometrico 1:1 il complesso C1r1s, inattivandolo (assenza: edema angioneurotico) ­Fattore J, inibisce anch’esso l’attività del C1 
­Proteina che lega il C4b ­Properdina, fattore di stabilizzazione che ha la funzione di ritardare la degradazione del complesso della C3 convertasi della via alternativa 
­Fattore H 
­DAF -acceleratore della degradazione (decoy accelerating factor) 

Altri fattori regolatori sono: ­Membrane cofactor protein (MCP) ­Complement receptor 1 (CR1) ­CD59, il vero “freno d’emergenza” del sistema del complemento, presente su vari 
compartimenti cellulari, tra cui quello eritrocitario. Si inserisce nel complesso C5b678, impedendo la polimerizzazione di C9 con conseguente formazione del MAC 
I Recettori – PRR 
I recettori NOD-like (nucleotide oligomerization domain) sono costituiti da almeno due domini: un 
dominio ricco di leucina (LRR) e un dominio TIR (toll-IL-1 receptor). 
Sono stimolati da materiale batterico (proteoglicani dei Gram+) e dal muramil dipeptide (MDP). 
Sono gli unici per cui non è stato dimostrato un legame con frammenti cellulari. In tutti gli altri si 
ha un crosstalk. 

­Recettori di membrana 
oRecettori per i peptidi formilati. Sono GPCR che riconoscono la formilmetionina batterica e materiali non batterici, riscontrabili in lesioni tissutali e nell’infiammazione, tra cui la ß-amiloide, l’amiloide sierica A (SAA) e la lipossina A4. 
oRecettori lectinici. Riconoscono strutture ricche di mannoso, tipiche della parete dei microrganismi, ma sono anche in grado di riconoscere gli enzimi lisosomiali mannosilati rilasciati dalle cellule morte 
oRecettori scavenger 
• 
CD14, riconosce componenti microbiche, tra cui l’LPS 

• 
SRA (scavenger receptor A), riconosce lipoproteine ossidate, che aumentano nella patogenesi dell’aterosclerosi (vedi dopo) 


oRecettori toll-like. Conservano a livello citosolico il dominio TIR, che consente l’interazione con proteine adattatrici. Esistono 10 isoforme di tali TLR, che possono presentarsi singolarmente (TLR4) o come omo-ed etero-dimeri. Sul plasmalemma sono espressi: 
• 	
TLR1/TLR2, che riconoscono i triacil lipopeptidi e TLR6/TLR2, che riconoscono i diacil lipopeptidi 

• 
TLR4, che riconosce l’LPS dei batteri Gram -e gli acidi lipoteicoici dei Gram+. Riconosce anche altri detriti di origine cellulare, ad esempio le molecole chaperone HMGB1 (high mobility group box 1 protein) per il DNA, Hsp60, l’acido ialuronico e gli acidi grassi 


• TLR5, che riconosce la flagellino batterica A livello intracitoplasmatico, soprattutto negli endolisosomi, sono espressi: 
• 
TLR3, che riconosce il DNA a doppio filamento (dsDNA) 

• 
TLR7-TLR8, che riconoscono l’RNA a singolo filamento di origine virale 


• TLR9, che riconosce le isole CpG del DNA ipometilate La proteina NS3 e il core di HCV possono indurre TLR2, mentre le proteine NS inibiscono varie risposte TLR-dipendenti, regolando negativamente tali recettori. 
Le citochine 
Qualunque sia l’innesco (PAMPs, DAMPs, stress cellulare…) i macrofagi producono citochine proinfiammatorie (principalmente IL-1 e TNFa), che attivano vie di trasduzione che agiscono prevalentemente su NF.B in maniera positiva. Questo fattore trascrizionale induce l’espressione, tra le altre, di proteine quali citochine, chemochine, molecole di adesione, NO sintetasi inducibile (iNOS), COX-2, proteine costimolatorie del sistema immunitario, fattori della coagulazione. Tutte le citochine sono prodotte in maniera transitoria e locale. Tranne IL-1 e TNFa hanno un’azione limitata nel circolo. Molte di esse sono pleiotropiche, ovvero agiscono su vari tessuti, e sono ridondanti, ovvero più citochine hanno la stessa azione. Esse possono agire su cellule emopoietiche, dell’immunità specifica, stimolare risposte infiammatorie primarie e secondarie, oppure avere un’azione immunosoppressoria e antinfiammatoria. Dal picco di rilascio nell’ambiente in seguito ad uno stimolo proinfiammatorio, si vede che le citochine infiammatorie primarie sono TNFa e IL-1. L’infiammazione, come ogni processo biologico, ha processi di innesco, rafforzamento, mantenimento e quindi spegnimento. Le citochine infiammatorie primarie 
TGF-ß Glucocorticoidi IL-10 
determinano l’espressione di molecole di adesione 
cellulare, chemochine, fattori di crescita e mediatori liposolubili (prostaglandine e ossido nitrico). La funzione di tutte queste azioni è il reclutamento leucocitario. Il sistema prevede tutta una serie di meccanismi di controllo e di feedback negativo che tendono ad evitare una cronicizzazione dello stato infiammatorio. 
La risposta infiammatoria acuta 
La risposta infiammatoria acuta è la risposta immediata ad uno stimolo lesivo. Viene sostenuta nel 
tempo e, a seconda della tipologia di lesione, raggiunge due scopi: attivazione delle cellule 
dell’immunità innata e attivazione delle cellule della parete vasale. 
Già nel 3000 a.C. Aulo Cornelio Celso descrisse i quattro punti cardinali dell’infiammazione acuta: 

­Rubor: rossore. Nell’area arriva più sangue per iperemia attiva e passiva 
­Tumor: gonfiore. È dovuto all’iperemia e ad un aumento della permeabilità vasale 
­Dolor: dolore. È dovuto al rilascio di mediatori algici. 
­Calor: calore. L’aumento della temperatura è dovuto al maggiore arrivo di sangue nella 
parte lesa e ad alterazioni metaboliche delle cellule ivi presenti. Rudolph Virchow, nell’Ottocento, aggiunse un quinto punto: ­Functio laesa: perdita o riduzione della funzione fisiologica del tessuto colpito. 
Lesione da corpo estraneo: modificazione della struttura dell’epidermide con rilascio di mediatori immediati, che causano e guidano delle alterazioni vascolari (vasodilatazione ed aumento della permeabilità). In qualche minuto questo consente la fuoriuscita di liquidi (edema) e, potendo, 

l’arrivo e l’attivazione di cellule infiammatorie (infiltrazione). Tale schema di base lo si ritrova in 
tutti gli esempi di infiammazione: ­Infezione da microrganismi: attraverso PRR di membrana e citoplasmatici ­Necrosi tissutale (per qualunque causa e luogo): attraverso acido urico, ATP, chaperonine, DNA, lipidi e amiloide. L’ipossia stessa induce infiammazione. ­Corpi estranei di qualsiasi natura (non aggredibili dai fagociti), con fagocitosi frustrata e danno tissutale ­Per reazioni immunitarie (ipersensibilità e malattie autoimmuni). 
ALTERAZIONI VASCOLARI 
In un vaso normale esiste una sorta di equilibrio tra i liquidi che escono e quelli che rientrano in 
circolo, secondo le forze di Starling. I liquidi possono fuoriuscire in due modalità dai vasi: ­Come trasudato, con fuoriuscita esclusivamente di liquidi. Vengono trattenute nel vaso le proteine plasmatiche. Il trasudato dipende da un aumento della pressione idrostatica del capillare oppure da una diminuzione della sua pressione oncotica. Non è infiammatorio, ma costituisce un ultrafiltrato del sangue, con una densità relativa inferiore a 1,012. È una condizione tipica delle epatopatie croniche. ­Come essudato, con fuoriuscita di plasma e anche di leucociti nel liquido extracellulare o in cavità preformate. È sempre infiammatorio, con densità relativa superiore a 1,020. 
Si parla di edema quando si ha accumulo di liquidi nell’interstizio o in una sierosa (può essere 
infiammatorio o meno). Si parla di pus in caso di essudato ricco di leucociti e detriti cellulari. 
Il microcircolo, costituito da arteriole, venule, metarteriole e capillari con canali preferenziali quasi 
sempre aperti, è regolato a livello degli sfinteri precapillari. Questi sono controllati da vari stimoli, 
soprattutto nella regione di competenza delle arteriole. 
Le alterazioni vascolari durante l’infiammazione hanno una durata variabile a seconda 
dell’intensità dello stimolo e lo seguono immediatamente in maniera temporale. 
Si distinguono: ­Vasocostrizione iniziale molto breve, a livello arteriolare. Non è sempre presente (visibile ad esempio come la linea bianca lasciata subito dopo essersi passati sull’avambraccio un righello) ­Vasodilatazione, per un lungo periodo. È la modificazione principale a livello arteriolare (all’inizio per rilascio di istamina). È resa possibile dall’apertura di nuovi capillari, con aumento del flusso ematico. È lo stadio di iperemia attiva. ­Rallentamento del flusso ematico, dovuto ad un aumento della permeabilità vasale con formazione di essudato. Si ha un aumento della viscosità sanguigna. Questo periodo è detto di stasi o iperemia passiva. ­Marginazione dei leucociti. 
Si noti che la vasodilatazione colpisce tutto: arteriole, metarteriole, letto capillare e venule. 
Durante l’infiammazione si ha la formazione prima di un essudato privo di cellule, con fuoriuscita 
di fibrina ed edemizzazione. Più tardi, invece, si ha un essudato ricco di cellule, inizialmente di 
neutrofili, quindi di monociti (che differenziano in macrofagi a livello tissutale) e di linfociti. 
Se la lesione è abbastanza intensa, ovvero si mantiene per almeno 2-3 giorni, si hanno tre fasi: ­Immediata transitoria, per circa 30 minuti, guidata dall’istamina, da contrazione dell’endotelio (vedi dopo). In casi particolari può essere mantenuta più a lungo ­Immediata prolungata, che si instaura subito e dura anche per giorni, dovuta alla lesione endoteliale 
­Ritardata prolungata, con fuoriuscita di liquido e dolore, dalle 4 alle 24 ore, dovuta sia ai 
mediatori sia al danno endoteliale. Il liquido essudativo diluisce l’agente lesivo e permette la formazione di coaguli di fibrina. I tessuti recisi vengono ricongiunti e si forma una barriera contro l’invasione da parte di microrganismi patogeni. Inoltre, la fibrina ne favorisce la fagocitosi. 
Ma quali sono i meccanismi della risposta vascolare? 
Da un lato si hanno le sostanze vasoattive (vedi dopo, ad es istamina, leucotrieni, bradichinina…), 
dall’altra si ha una contrazione dell’endotelio venulare (20-60µm), rapida e reversibile, che termina 
entro 15-30 minuti. Essa è mediata da IL-1, TNFa e IFN. ed è dovuta ad una riorganizzazione 
strutturale del citoscheletro. Il distacco delle giunzioni è più tardivo (4-6 ore) perché richiede una 
quantità di citochine sufficiente. Questo può durare a lungo (fino a 24 ore). Si ha anche il danno 
diretto all’endotelio, una reazione immediata e prolungata, che colpisce tutti i settori del 
microcircolo. Nell’eritema solare la reazione è più lenta e prolungata (danno endoteliale da 
leucociti). In corso di riparazione e angiogenesi si ha anche la perdita di liquidi per lassità dei 
contatti tra le cellule (transcitosi da VEGF). Il circolo linfatico drena l’edema con i fagociti, gli 
eventuali microrganismi e detriti cellulari. Durante l’infiammazione i vasi linfatici proliferano alla 
pari dei vasi sanguigni e mostrano una risposta specifica. Si possono infiammare, dando una 
linfangite, così come i linfonodi a cui drenano (linfadenite). 

MIGRAZIONE LEUCOCITARIA 
La migrazione leucocitaria richiede quattro diverse fasi: 

1. 
attivazione endoteliale 

2. 
marginazione/rolling 

3. 
attivazione/adesione 


4. migrazione L’attivazione endoteliale è stimolata dal rilascio di istamina, trombina, IL-1, TNFa e chemochine. Essa prevede l’espressione sulla membrana di molecole di adesione che permettono le fasi successive della migrazione. La marginazione è dovuta alla stasi, che permette una maggiore presenza di leucociti negli strati periferici del flusso. Il rolling (cicli di attacco e distacco dall’endotelio) è mediato dalle P-selectine (espresse su endotelio e piastrine), E-selectine (espresse sull’endotelio) e L-selectine (espresse dai leucociti), mentre l’adesione e la diapedesi richiedono le integrine ICAM/VCAM. Tutta questa serie di molecole di adesione complementari sono indotte in 1-2 ore dalla presenza di citochine macrofagiche. Le chemochine attivano il rolling e stimolano l’adesione mediando la transizione delle molecole di adesione integriniche allo stato ad elevata affinità. 
Cellula endoteliale  Leucocita  
P-selectina  Sialil-Lewis X  
E-selectina  Sialil-Lewis X/A  
CD34  L-selectina  
ICAM-1 (CD54)  CD11/CD18 (ß2 integrina)  
VCAM-1 (CD106)  VLA-4 (CD49d/CD29, ß1 integrina)  

La migrazione leucocitaria avviene prevalentemente a livello delle venule post-capillari, in risposta a stimoli chemiotattici. Essa è anche mediata da PECAM-1 (CD31), da CD44 e dalle integrine. La perforazione della membrana basale endoteliale è probabilmente dovuta alla secrezione di collagenasi, mentre l’adesione alla matrice extracellulare da CD44 e dalle integrine. 
La chemiotassi può essere portata avanti da peptidi formilati, leucotriene B4, chemochine e 
componenti del sistema del complemento (anafilotossine) che si legano a specifici GPCR. Un 
aumento del calcio intracellulare stimola la fosfolipasi A2 (PLA2) a degradare l’acido arachidonico, 
con conseguente secrezione, degranulazione ed estrusione di filopodi. 
Dopo 6 ore circa dall’insulto si ha la migrazione dei neutrofili e quindi, dopo 24 ore, dei monociti. 
Sono eccezioni le infezioni da Pseudomonas, in cui la migrazione neutrofila prosegue per 2-6 giorni; 
quelle di tipo virale, in cui migrano prima i linfociti e le reazioni allergiche, dove sono invece 
coinvolti gli eosinofili. Si noti l fatto che i monociti/macrofagi, rispetto ai neutrofili, mostrano una 
sopravvivenza prolungata nei tessuti e possono proliferare in loco. 

FAGOCITOSI 
La fagocitosi da parte delle cellule dell’immunità innata prevede varie fasi: 

1. 
riconoscimento ed adesione, mediata da PRR di membrana, C3b-CR, Ig-FcR 

2. 
invaginazione con estrusione di pseudopodi di membrana ed internalizzazione (engulfment) 

3. 
formazione del fagosoma 

4. 
fusione del fagosoma con formazione del fagolisosoma 

5. 
uccisione del microrganismo 

6. 
degradazione del materiale inglobato 


I granuli dei fagociti contengono tutta una serie di molecole ad attività antimicrobica: ­BPI, bactericidal/permeability-increasing protein, che lega l’endotossina ­defensine, proteine cationiche ­MBP, major basic protein, citotossica per i parassiti ­catelicidina ­lisozima, che idrolizza il legame del peptidoglicano ­lattoferrina, chelante il ferro 
Inoltre, si ha produzione di grandi quantità di specie reattive dell’ossigeno e dell’azoto. La mieloperossidasi neutrofila induce la produzione di radicale ipoclorito a partire dal perossido di idrogeno, rendendo possibile l’uccisione dei microbi per alogenazione. Le componenti batteriche sono degradate nel fagolisosoma da idrolasi acide. 
Bisogna distinguere i due principali fenotipi macrofagici tuttora conosciuti, ovvero il fenotipo M1 e il fenotipo M2. I macrofagi M1 sono macrofagi attivati secondo la via classica, attraverso ligandi dei TLR e IFN., in assenza di IL-13 e IL-4. Producono ROS, NO ed enzimi lisosomiali. Sono quindi dotati di attività fagocitica e di killing. Secernono inoltre citochine tra cui IL-1, IL-12 e IL-23 che, se prodotte in modo continuato, portano ad un’infiammazione di tipo patologico. I macrofagi M2, invece, sono macrofagi attivati secondo una via alternativa, che richiede IL-13 e IL­4, in assenza degli stimoli canonici dei TLR e dell’IFN.. Essi secernono citochine antinfiammatorie, quali IL-10 e TGF-ß, arginasi ed altre molecole coinvolte nella riparazione delle ferite e nella fibrosi. 
DANNO TISSUTALE DA LEUCOCITI I danni da leucociti possono essere danni collaterali da infezioni croniche (TBC, HBV, HCV), reazioni autoimmunitarie e reazioni di ipersensibilità abnormi nei confronti di sostanze abitualmente innocue. Questo è dovuto al fatto che, una volta attivati, i meccanismi effettori dei leucociti non sono in grado di distinguere tra l’ospite e l’agente lesivo. L’eventuale incapacità da parte dei fagociti di inglobare tale agente porta ad una fortissima attivazione con fagocitosi frustrata e rilascio nei tessuti del contenuto lisosomiale. 
Reazioni di ipersensibilità: ­ipersensibilità immediata (di tipo I), si instaura in minuti ed è dovuta all’interazione tra TH2, IgE e mastociti. Gli effetti sono dovuti principalmente al rilascio rapido dei mediatori. 
­Ipersensibilità anticorpo-mediata (di tipo II). I danni sono dovuti all’opsonizzazione delle cellule da parte degli anticorpi o dall’interazione degli stessi con strutture essenziali per la funzione della cellula 
­Ipersensibilità mediata da immunocomplessi (di tipo III). I danni sono dovuti dalla 
deposizione degli immunocomplessi, tipicamente nelle pareti vascolari, con stimolo 
infiammatorio cronico. 

­Ipersensibilità mediata da cellule T (di tipo IV), con rilascio di mediatori e citotossicità Alcune delle patologie di fatto riconducibili a danno da leucociti attivati sono: 
­Patologie acute 
o Sindrome da stress respiratorio dell’adulto (neutrofili) 

o Rigetto acuto (linfociti, anticorpi e complemento) 

o Asma (eosinofili, basofili e IgE) 

o Glomerulonefriti (neutrofili, monociti, anticorpi e complemento) 

o Shock settico (citochine) 

o Ascesso polmonare (neutrofili e batteri) 


­Patologie croniche 
o Artrite (linfociti, macrofagi e anticorpi) 

o Asma (eosinofili, basofili e IgE) 

o Aterosclerosi (macrofagi) 

o Rigetto cronico (linfociti e citochine) 


o Fibrosi polmonare (macrofagi e fibroblasti) I difetti della funzione leucocitaria sono quindi importanti nella patologia umana. Di seguito verranno trattati alcuni di tali difetti 
Deficit di adesione leucocitaria – LAD1-LAD2 
Ricordiamo che l’adesione è la capacità dei leucociti di prendere contatto in modo stabile con le cellule endoteliali. Deficit di tale funzione sono malattie ereditarie, a trasmissione autosomica recessiva, che comportano l’incapacità da parte dei leucociti a lasciare i vasi. LAD1 è causata da una mutazione di CD18, con deficit di adesione, aggregazione, chemiotassi e fagocitosi C3b-mediata. Espone a infezioni ricorrenti a cute, mucose, gengive, periodonto ed è caratterizzata da neutrofilia nel sangue periferico. LAD2 è causata dall’assenza di CD15s (Sialil LewisX), con deficit di rolling dei neutrofili, ritardo mentale, bassa statura e fenotipo Bombay degli eritrociti (h/h). Espone a infezioni ricorrenti acute ed è caratterizzata da neutrofilia nel sangue periferico. 
Disordini dei granuli dei neutrofili 
Vari sono i disordini che possono colpire il contenuto dei granuli dei neutrofili, tra essi: 
­Deficit di mieloperossidasi MPO, malattia AR con incidenza 1:2000. La mieloperossidasi è un enzima che produce ipoclorito. Questo deficit non causa infezioni ricorrenti, se non nei diabetici (candidosi e micosi). 
­Sindrome di Chédiak-Higashi, malattia AR rara (1:10000-12000), dovuta ad un deficit della proteina LYST (lysosomal trafficking regulator), una proteina di trasporto che sembra controllare la capacità dei lisosomi di fondersi con i fagosomi. Nei fagociti di questi individui, quindi, non si ha formazione del fagolisosoma. È caratterizzata da infezioni ricorrenti di tipo piogeno (Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes), con alterazioni neurologiche. 
Difetti nella funzione leucocitaria 
Anche in questo caso, sono varie le patologie che possono andare a colpire la funzione leucocitaria. Tra queste si ricordano in particolar modo: 
­Malattia granulomatosa cronica (CGD), ereditaria, nel 70% dei casi associata al cromosoma X, nel rimanente 30% dei casi a trasmissione AR. Si manifesta con la tendenza ad avere infezioni croniche con formazione di granulomi. La più comune è dovuta ad un deficit a livello del complesso enzimatico della NADPH-ossidasi (p91-PHOX). Non vengono quindi prodotti perossido di idrogeno ed anione superossido, rendendo impossibile il burst respiratorio di monociti, eosinofili e granulociti. Di conseguenza, si va incontro ad infezioni ricorrenti (in particolar modo da S. aureus) con flogosi eccessiva e formazione di granulomi, linfadenite, eventuale ostruzione gastrointestinale e urinaria da parte degli stessi, gengiviti, afte e dermatiti seborroiche. 
­Difetti di attivazione fagocitica, che possono essere di tipo associato al cromosoma X, che colpiscono la proteina NEMO (NF.B essential modulator), o di tipo AR, che colpiscono IRAK4 (IL-1 receptor-associated kinase 4). In entrambi i casi manca l’attivazione dei leucociti per deficit nella via di segnalazione di NF.B. Nel caso di assenza di NEMO si ha un deficit della risposta immunitaria contro batteri, funghi, micobatteri e virus, in quanto i leucociti non sono in grado di rispondere a IL-1, IL-13, IL-40, TNFa e alla stimolazione dei TLR. Nel caso di deficit di IRAK4, invece, l’individuo giovane è maggiormente esposto a infezioni da piogeni e da clostridi, non essendo in grado di rispondere all’LPS e alle altre vie. Tuttavia, la risposta al TNFa è conservata. 
TERMINAZIONE DELLA RISPOSTA INFIAMMATORIA 
La risposta infiammatoria è tenuta sotto controllo e deve essere terminata, perché deve essere 
una risposta locale e temporanea. 
Tutti i mediatori sono di solito prodotti ed attivati ad hoc e sono presenti fintanto che persiste lo 
stomolo. La degradazione avviene rapidamente, subito dopo il rilascio. 
I granulociti neutrofili hanno una sopravvivenza tissutale limitata, così come anche gli altri leucociti. 
Esistono anche “interruttori di spegnimento” della risposta flogistica: 

­TGFß/IL-10, liberati dai macrofagi e da altre cellule. Se si ha un disequilibrio, si può avere un’alterazione della risposta ­Switch della via di utilizzo dell’acido arachidonico dalla produzione di leucotrien,i a funzione chemiotattica, a lipossine ­Produzione di lipidi antinfiammatori a partire da acidi grassi polinsaturi, detti resolvine e protectine. ­Stimolo colinergico con inibizione della via del TNFa da parte dei macrofagi. 
Mediatori dell’infiammazione acuta I mediatori dell’infiammazione acuta possono essere prodotti dalle cellule con una neosintesi che segue l’attivazione, oppure possono essere rilasciati da granuli di riserva dove sono conservati preformati. Oppure ancora, possono essere mediatori plasmatici, anch’essi preformati ma inattivi. Quasi tutti questi mediatori chimici hanno recettori specifici su cellule bersaglio. Alcuni sono estremamente specifici, altri, invece, tendono ad amplificare la reazione infiammatoria, in particolare nelle prime fasi della stessa. Molti interagiscono modulando o regolando la reazione infiammatoria. Come già detto, hanno breve emivita e sono rilasciati localmente. Tuttavia, se essi 
sono rilasciati in eccesso, possono diventare citotossici e determinare a loro volta lesione cellulare, 
che può essere diretta oppure indiretta, per un eccesso di stimolo flogistico. 

AMINE VASOATTIVE 
Sono le molecole rilasciate per prime durante la risposta infiammatoria acuta. L’istamina è 
responsabile della vasodilatazione e delle risposte vascolari precoci. È presente soprattutto a 
livello dei mastociti, all’interno di granuli preformati. 
Quale che sia il segnale o il tipo di danno (fisico, IgE, IL-1, IL-8, neuropeptidi, allergeni, 
anafilotossine) l’istamina rilasciata interagisce con i recettori H1, che mediano la fase immediata 
con dilatazione arteriolare e aumento della permeabilità venulare per contrazione endoteliale. 
Gli stessi effetti sono anche attribuiti alla serotonina, rilasciata dalle piastrine a contatto con ADP, 
collagene, trombina o immunocomplessi, e da cellule neuroendocrine. 

METABOLITI DELL’ACIDO ARACHIDONICO 
La produzione di metaboliti dell’acido aracidonico proinfiammatori è il principale bersaglio di 
alcuni dei più comuni farmaci antinfiammatori. 
Le fosfolipasi attaccano gli acidi grassi polinsaturi (PUFA) della membrana plasmatica, in 
particolare l’acido arachidonico [AA, 20:4(.-6)]. Da esso derivano una serie di molecole, tutte 
coinvolte, talora con effetti contrastanti, nella risposta infiammatoria. La produzione di tali 
molecole è riconducibile all’azione di vari enzimi: 

­Ciclossigenasi-1 e 2 (COX-1, espressa costitutivamente e COX-2, inducibile). Usano l’acido arachidonico per produrre prostaglandine, inizialmente PGG2 e poi PGH2. A questo punto si ha una netta distinzione tra due tipi di composti: 
o 	PGI2 o prostaciclina, ad azione vasodilatante ed inibente l’aggregazione piastrinica 

o 	Trombossano A2 (TxA2), con effetto opposto, vasocostrittore ed attivatore 


dell’aggregazione piastrinica. Si possono anche avere PGD2 e PGE2, vasodilatanti e promotrici dell’aumento della permeabilità vascolare. Le prostaglandine sono coinvolte anche nella patogenesi del dolore e della risposta febbrile (vedi dopo). 
­	Lipossigenasi (le più importanti sono la 5-e la 12-). 
o 	La 5-lipossigenasi (5-LOX), agendo sull’AA, produce acido 5-idroperossi eicosatetraenoico (5-HPETE), trasformato quindi in acido 5-idrossieicosatetraenoico (5-HETE). Dal 5-HPETE derivano i leucotrieni, da LTA4, LTB4; oppure LTC4, LTD4, LTE4, ad azione variabile a seconda del tessuto. Essi mediano vasocostrizione, broncospasmo e facilitano il mantenimento della permeabilità vascolare. Hanno un’azione chemoattraente sui leucociti (5-HETE e LTB4 per i neutrofili) 

o 	La 12-lipossigenasi (12-LOX), agendo sull’AA, produce 12-HPETE. È un enzima prevalentemente piastrinico, che si attiva in particolare in tessuti con un’elevata concentrazione di LTA4. Dal 12-HPETE derivano le lipossine, LXA4 e LXB4, che inibiscono l’adesione e la chemiotassi dei neutrofili. 


La fosfolipasi è inibita dai glicocorticoidi, la via delle cicloossigenasi è invece il tipico bersaglio dei farmaci antinfiammatori non steroidei (FANS/NSAIDs). La via di produzione e segnalazione dei leucotrieni è modulata dagli inibitori delle lipossigenasi (Zileuton) e dei recettori per i leucotrieni (Montelukast), che vengono utilizzati nei pazienti asmatici. I glicocorticoidi sono inibitori della risposta infiammatoria. Hanno un recettore intracitoplasmatico. Il legame attiva immediatamente l’annessina I, che blocca le fosfolipasi, che rendono disponibile l’acido arachidonico. Il complesso ormone-recettore viene trasportato quindi a livello nucleare e può: 
­Agire su sequenze, mediando l’espressione di geni antinfiammatori 
­Interferendo con l’azione di NF.B. Tra le capacità non genomiche si ha anche l’attivazione delle fosfatasi della via delle MAPK. Riassumendo, i corticosteroidi riducono la sensibilità delle cellule agli stimoli pro-infiammatori. (Rhen e Cidlowski, NEJM, 2005) 
PLATELET ACTIVATING FACTOR (PAF) 
Il fattore di attivazione delle piastrine deriva dalla degradazione di acidi grassi presenti nei 
fosfolipidi di membrana in molti tipi cellulari. Aumenta la permeabilità vascolare, permettendone 
il mantenimento dopo il rilascio di istamina. Favorisce inoltre l’aggregazione e l’adesione 
leucocitaria (priming e chemiotassi). È un fattore broncocostrittore. Come dice il nome stesso, 
provoca l’attivazione piastrinica, stimola la liberazione di leucotrieni e anione superossido. 

MONOSSIDO D’AZOTO (NO) 
Il monossido di azoto è un gas ad emivita brevissima, ad azione vasodilatatoria ed antiaggregante. 
Viene prodotto, a partire dall’arginina, da enzimi appartenenti alla famiglia delle NO sintetasi 
(iNOS, inducibile; eNOS, endoteliale; nNOS, neuronale). Solo la iNOS è inducibile su macrofagi e 
endotelio. Il monossido di azoto e le specie reattive dell’azoto da esso derivanti sono molecole ad 
azione microbicida, che collaborano con i ROS. 

CHEMOCHINE 
Le chemochine sono polipeptidi basici, di 8-10kDa, che stimolano la chemotassi dei leucociti, ma 
anche di altre cellule dell’organismo. In presenza di citochine infiammatorie, quali TNFa e IL-1, 
possono indurre degranulazione, burst respiratorio ed altre risposte nei leucociti, tra cui il rilascio 
di proteasi degradanti la matrice. 
La struttura di tali proteine è caratterizzata da 4 residui cisteinici, legati da due ponti disolfuro. A 
seconda che i residui cisteinici siano posti affiancati a due a due, oppure le coppie siano separate 
da un altro residuo amminoacidico, si distinguono in chemochine della famiglia CC e della famiglia 

CXC. I recettori, distinti in base alla loro affinità relativa per le chemochine di una famiglia 
piuttosto che dell’altra, sono dei recettori accoppiati a proteine G, stimolanti la fosfolipasi C, D o 
A2. 
Le famiglie chemochiniche sono quattro in realtà, ma le prime due sono le più frequenti: 

­Cys-X-Cys (CXC): IL-8, SDF-1… T, NK, B, neutrofili 
­Cys-Cys (CC): MCP, MIP… monociti, cellule dendritiche, T, B, NK, eosinofili, basofili 
­Mancano le Cys1-3 (C): linfotactina… T, NK 
­Cys-X-X-X-Cys (CX3C): fractalkina… T, NK, monociti 

CASCATA COAGULATIVA E CHININE 
L’infiammazione e il sistema della coagulazione sono strettamente interconnessi. Come è visibile nello schema, l’attivazione del fattore XII di Hageman è mediata dal chininogeno ad alto peso molecolare e, attraverso loop enzimatici, porta alla produzione di chinine. Queste sono peptidi vasoattivi. La bradichinina è attivata dalla callicreina, ed ha funzione di aumentare la permeabilità vasale, di vasodilatare il settore venoso e di indurre stimolazione dolorifica. La callicreina modula anche l’attività dei sistemi del complemento e della fibrinolisi. 

chemiotassi, reclutamento e 
HMWK = high molecular weight kininogen 
attivazione leucocitaria 
Citochine infiammatorie e risposte sistemiche 
L’interleuchina 1 (IL-1a/ß) è prodotta dai monociti come pro-IL-1 in risposta a IL-1 stessa, TNFa e ligandi dei TLR. La pro-IL-1 viene clivata dalla caspasi 1, detta anche IL-1 converting enzyme (ICE). La risposta all’IL-1 viene modulata da: 
­IL-1Ra, antagonisti recettoriali, che impediscono il riconoscimento IL-1/IL-1R 
­IL-1R2, recettore decoy, è un recettore che interagisce con il ligando ma non dà segnale, 

riducendo l’efficienza segnalatoria della citochina. Il fattore di necrosi tumorale a (TNFa) viene prodotto sotto forma trimerica associata alla membrana e deve essere clivato per poter essere rilasciato. È riconosciuto da due tipologie di recettori: TNFR1 (p55), che è un recettore di morte (attivante anche NF.B); e TNFR2 (p75), che invece attiva soltanto la via di NF.B. La sequenza standard di risposta (con vari circoli a feedback positivo e negativo e sistemi di controllo della risposta) è: LPS . TNFa . IL-1 . IL-6 + IL-8 . NO +PAF Se le concentrazioni sono ridotte, si ha un’infiammazione localizzata. Se le concentrazioni sono moderate, si iniziano a manifestare effetti sistemici, che prendono il nome di risposta della fase acuta (APR), con febbre e produzione di proteine della fase acuta. Se le concentrazioni sono elevatissime, si ha shock settico, con vasodilatazione sistemica e conseguente crollo della gittata cardiaca e della contrattilità miocardica; lesioni diffuse all’endotelio, con coagulazione intravascolare disseminata e trombosi. 
Effetti sistemici su determinati tessuti: ­cellule emopoietiche: stimolo alla proliferazione e al differenziamento 
­centri ipotalamici: stimolo pirogeno endogeno, anoressia e astenia. Rilascio di CRH (IL-1 mediato), con stimolo alla secrezione di ACTH e quindi di cortisolo. Questa risposta ha un significato di controllo/fine della risposta immunitaria e infiammatoria. Oltre agli effetti metabolici tipici dei glucocorticoidi, si ha inibizione della sintesi e del rilascio di IL-1 e TNFa. I glicocorticoidi agiscono su varie cellule del sistema immunitario (praticamente tutte, tranne i neutrofili), direttamente o indirettamente. Riducendo la secrezione citochinica da parte delle cellule presentanti l’antigene (dendritiche e macrofagi), riducono l’interazione con i TH, con i CTL e con i linfociti B. Frenano quindi le risposte cellulomediate e umorali. 
­fegato: stimolo alla produzione di proteine della fase acuta, mediato da IL-6 (vedi dopo). ­endotelio: stimolo al rilascio di chemochine, all’espressione di molecole di adesione, iNOS, PGI2 e modulazione anticoagulante. ­tessuto osseo: stimolo all’espressione di proteasi, prostaglandine e stimolazione ad un eccessivo riassorbimento tissutale. ­miocardio: inibizione della contrattilità. 
Risposta della fase acuta 
La risposta della fase acuta è caratterizzata da: ­febbre (un rialzo termico per spostamento del setpoint da 1 a 4°C) ­produzione di proteine della fase acuta ­leucocitosi ­polso accelerato (tachicardia), aumento della pressione arteriosa, diminuzione della 
sudorazione, brividi, anoressia, sonnolenza 
­shock settico, in caso di setticemia, con rilascio di elevate quantità di pirogeni endogeni ed esogeni, conseguente vasodilatazione massiva con insufficienza circolatoria, coagulazione intravascolare disseminata e problemi metabolici. 
FEBBRE La febbre è mediata dall’azione sui centri ipotalamici di IL-1 e TNFa (pirogeni endogeni) e di sostanze provenienti dall’esterno quali l’LPS (pirogeni esogeni). Questi stimoli inducono la produzione di prostaglandina E2 (PGE2) a partire dall’acido arachidonico. Questa stimola una via di segnalazione cAMP-dipendente, che media uno spostamento del set point ipotalamico verso temperature maggiori. Si ha quindi il rialzo termico della febbre, che, forse inducendo l’espressione di heat shock proteins, contribuisce a debellare l’infezione. 
PROTEINE DELLA FASE ACUTA L’IL-6, agendo sugli epatociti, stimola la produzione di varie proteine, i cui livelli possono aumentare anche di centinaia di volte. Esse sono dette proteine della fase acuta. Tra le altre, si ha induzione della sintesi di proteina C reattiva (PCR), ad azione protrombotica (è un fattore di rischio per l’infarto miocardico); e di fibrinogeno (che lega gli eritrociti aumentando la VES). IL-1 e TNFa, invece, stimolano la sintesi di amiloide sierica A (SAA), che ha funzione di opsonina ma, se in eccesso, può portare ad amiloidosi. Altre proteine della fase acuta sono fattori del complemento, della coagulazione, inibitori della coagulazione e fibrinolitici, inibitori delle proteasi (a1-antitripsina e a1-antichimotripsina), proteine regolatrici dei livelli di metalli circolanti (ferritina, aptoglobina, ceruloplasmina e epcidina). La sintesi dell’epcidina (che blocca il passaggio del ferro dagli enterociti al circolo) è ferro-dipendente ed è responsabile dell’anemia che si manifesta in caso di malattie infiammatorie croniche. 
Parallelamente alle proteine “positive” della fase acuta, si hanno proteine la cui sintesi diminuisce durante l’infiammazione acuta. Tra le altre: albumina, transferrina, transtiretina, proteina legante i retinoidi, antitrombina. 
LEUCOCITOSI Si ha un aumento della conta leucocitaria (WBC) all’emocromo da circa 15-20x103/mm3 a 40­100x103/mm3. Generalmente, in caso di infezione batterica si ha una neutrofilia, mentre in caso di infezione virale si ha una linfocitosi. Inizialmente la leucocitosi è sostenuta da un’aumentato rilascio di cellule dal pool di riserva del midollo: si ha un aumento di neutrofili immaturi. Si ha quindi una marginazione delle cellule dalla corrente e conseguente passaggio nei tessuti. In caso l’infiammazione sia sostenuta si ha anche induzione della proliferazione dei precursori del midollo. Questa risposta è causata da citochine proinfiammatorie (IL-1, TNFa, IL-5, IL-7, c-Kit ligand) e fattori di crescita che stimolano le colonie. Il 90% dei neutrofili è conservato a livello del midollo osseo, come pool di precursori e pool di deposito. Il 10% del totale è invece in periferia, 5% nei tessuti e 5% come pool marginale o circolante. 
La neutrofilia si può osservare in diverse situazioni: ­infezione acuta batterica, in particolare da parte di microrganismi pirogeni, con un aumento dei neutrofili sia circolanti sia marginali, per riduzione del pool di deposito ­infezione o infiammazione cronica, con aumento dei precursori midollari e conseguente aumento del pool di deposito e periferico ­adrenalina e difetto di adesione leucocitaria (LAD), con difetto di marginazione, diminuzione del pool marginato e aumento del pool circolante 
­glicocorticoidi, diminuzione del passaggio nei tessuti, aumento del pool circolante e marginato. Si ha anche un aumento percentuale per inibizione di tutte le altre tipologie leucocitarie 
La monocitosi si può osservare in quadri di: ­infezioni croniche difficili da eradicare, quali TBC, endocardite, rickettsiosi e malaria ­malattie autoimmuni: LES e IBD 
La linfocitosi è un quadro che spesso accompagna la monocitosi: ­infezioni croniche, quali TBC e brucellosi ­infezioni virali, ad esempio HAV, CMV, EBV ­pertosse 
L’eosinofilia è un quadro raro. È caratterizzata da un numero di eosinofili superiore ai 500/mm3. Tuttavia, può non essere sempre documentabile, perché si può avere un’eosinofilia tissutale ma non ematica. Le cause possono essere: 
­allergia (a farmaci o antigeni di varia natura) e asma bronchiale ­malattie autoimmuni: artrite reumatoide, panarterite nodosa ­neoplasie particolari: linfoma di Hodgkin, micosi fungoide, carcinoma dello stomaco, dei 
polmoni, del pancreas, delle ovaie, dell’utero ­sindromi ipereosinofiliche (50-100x103/mm3): sindrome di Loeffler, endocardite, leucemia eosinofila, sindrome idiopatica ipereosinofila 
­infezione da parassiti Risoluzione dell’infiammazione 
La risoluzione della reazione infiammatoria si esplica in più momenti: ­recupero della permeabilità vascolare ­drenaggio da parte del sistema linfatico 
­pinocitosi macrofagica 
­fagocitosi dei neutrofili e dei detriti da parte dei macrofagi 
­eliminazione dei macrofagi 

L’infiammazione acuta può portare a diversi risultati: ­restitutio ad integrum completa (risoluzione) ­guarigione per fibrosi ­progressione a infiammazione cronica, qualora non possa essere risolta la fase acuta 
Aspetti morfologici dell’infiammazione acuta 
Gli aspetti morfologici della flogosi acuta derivano direttamente dagli eventi vascolari e tissutali 
che si verificano in essa: ­vasodilatazione apprezzabile del microcircolo e delle venule postcapillari ­rallentamento del flusso ematico ­presenza di leucociti e di fluidi nella sede lesa 
A seconda dell’aspetto morfologico, si distinguono varie tipologie di infiammazione. 
INFIAMMAZIONE SIEROSA 
L’infiammazione sierosa è una reazione generica, con accumulo di liquidi. È caratterizzata da 
edema con un essudato infiammatorio che può derivare dai vasi o dai mesoteli (effusione). È tipica 
dei tessuti lassi sottocutanei, dell’occhio, degli organi genitali esterni (scroto, vulva). 

INFIAMMAZIONE FIBRINOSA 
L’infiammazione fibrinosa è dovuta ad alterazioni della permeabilità tali da portare alla fuoriuscita 
di fibrinogeno dal vaso, con conseguente accumulo di fibrina nell’interstizio. Si verifica in alcune 
sedi particolari, ad esempio pericardio, pleura e meningi. L’auscultazione mostra tipici sfregamenti 
(rumore di carta vetrata/velcro). Istologicamente si presenta con accumulo di materiale eosinofilo 
extracellulare. Gli essudati possono essere rimossi dai meccanismi di fibrinolisi e fagocitosi. 
Qualora non venissero rimossi, si ha una fibrotizzazione organizzata. 

INFIAMMAZIONE EMORRAGICA 
L’infiammazione emorragica può colpire polmoni e pancreas con patologie associate a lesioni 
vasali (vasculiti e reazione di Arthus o malattia da immunocomplessi locale-ipersensibilità di tipo III 
localizzata). È caratterizzata dalla presenza di eritrociti nell’infiltrato. 

INFIAMMAZIONE CATARRALE 
L’infiammazione catarrale si ha a carico delle mucose respiratorie. Tale tessuto, quando lesionato, 
è in grado di secernere muco. Il catarro è l’insieme di muco, detriti cellulari e leucociti. 

INFIAMMAZIONE PSEUDOMEMBRANOSA 
L’infiammazione pseudomembranosa si ha a carico delle mucose dell’orofaringe e del sistema 
gastrointestinale. È caratterizzata, come dice il nome stesso, dalla formazione di 
pseudomembrane costituite da tessuto necrotico ed essudato flogistico. È tipica delle infezioni da 
Corynebacterium dyphteriae e da Clostridium difficile. 
GANGRENA 
La gangrena, o cancrena, è una necrosi estesa ad un intero arto, con impianto sul tessuto 
necrotico di particolari batteri appartenenti al genere Clostridium. 

SUPPURAZIONE 
La suppurazione è una necrosi estesa con una lesione infettata da batteri piogeni (Staphylococcus 
aureus, Streptococcus pyogenes). Può andare da un banale foruncolo ad un ascesso. Il tessuto 
necrotico si ammorbidisce per la presenza di enzimi leucocitari e cellulari. Si forma un fluido 
cremoso, che può andare a costituire l’ascesso. 

ASCESSO 
L’ascesso è l’esito di una suppurazione ed è costituito da una porzione centrale con pus e, 
perifericamente da cellule leucocitarie vive, un po’ di fibrina e quindi la membrana piogena che lo 
delimita, costituita da fibre collagene, fibroblasti, macrofagi e con fenomeni di angiogenesi. 
L’esito dell’ascesso può essere triplice: 

­il materiale si apre la strada spontaneamente verso l’esterno o verso una cavità interna dell’organismo (fistolizzazione) ­il materiale viene drenato chirurgicamente, con formazione di tessuto di granulazione e conseguente guarigione (altrimenti si ha il flemmone) 
­il materiale non viene drenato e quindi si ha l’organizzazione del materiale suppurativo Si può avere la formazione di un tessuto fibroso denso con conseguente calcificazione, oppure la formazione di un’ulcera, qualora sia posto nelle vicinanze di una mucosa o di un epitelio di rivestimento. Il fondo di tale ulcera presenterà tessuto necrotico ed edema infiammatorio. 
Infiammazione cronica 
L’infiammazione cronica è caratterizzata dalla persistenza della risposta flogistica per un periodo prolungato (settimane, mesi o anni). Di solito è causata da un agente lesivo che l’organismo non è in grado di eliminare. Il passaggio da acuta a cronica, pertanto, può verificarsi in maniera abbastanza semplice e talvolta l’episodio acuto può essere subclinico. Le cause di un’infiammazione cronica possono essere varie: 
­infezioni persistenti da parte di microrganismi di difficile eradicazione: micobatteri (granulomi), HBV e, soprattutto, HCV (fibrosi, cirrosi, carcinoma epatocellulare), alcuni miceti e parassiti. Spesso evocano una ipersensibilità di tipo ritardato. 
­	esposizione a sostanze lesive di varia natura: 
o 	di provenienza dall’ambiente esterno (tipica ai polmoni): asbesto, silice, talco (pneumoconiosi). In alcuni casi il vero danno è l’induzione della risposta infiammatoria, più che la tossicità vera e propria della sostanza 

o 	assunzione cronica di bevande alcoliche 


o aterosclerosi 
­patologie (auto)immunitarie: 

o 	da antigeni self: artrite reumatoide, sclerosi multipla 

o 	da microrganismi: malattie infiammatorie enteriche (IBD, inflammatory bowel disease: morbo di Crohn e rettocolite ulcerosa) 

o 	da antigeni ambientali: allergie e asma bronchiale 


Al confronto istologico tra flogosi acuta e cronica, si possono apprezzare alcune differenze: nella flogosi acuta si ha una vasodilatazione con stasi di flusso, infiltrato leucocitario e, in particolare, neutrofilo. Più o meno, si riesce a distinguere la struttura del tessuto interessato. Nell’infiammazione cronica, invece, il risultato progressivo è la distruzione dell’organizzazione del tessuto di origine (a causa sia dell’agente eziologico sia della reazione infiammatoria stessa), con conseguente sostituzione del parenchima con connettivo fibroso e neovascolarizzazione. Si possono apprezzare infiltrati mononucleati di macrofagi, linfociti, plasmacellule. 
I fagociti mononucleati (monociti e macrofagi) sono attivati in seguito a ingaggio dei TLR e dei PRR. La funzione di tali cellule è quella di fagocitare ed uccidere i batteri in maniera indipendente dai linfociti. Tale azione di killing è resa possibile dal rilascio di specie reattive dell’ossigeno, ipoclorito, citochine, proteine della fase acuta e fattori di rimodellamento tissutale. Essi possono avere un destino vario: possono fagocitare in maniera efficiente l’agente estraneo e degradarlo, oppure, nel caso questo fosse immediatamente tossico, morire. Un altro caso può essere quello di materiale non tossico ma non digeribile, che quindi rimane nella cellula e vi si accumula. Il macrofago può anche trasformarsi in una cellula epitelioide, con un fenotipo secretorio, oppure ancora, può essere portata a fondersi con altri macrofagi, a formare cellule giganti multinucleate (tipiche quelle dei granulomi tubercolari, dette cellule di Langhans). 
Altre cellule che si possono riscontrare sono: 
­Plasmacellule che producono anticorpi contro antigeni persistenti. In alcuni casi, 
l’accumulo di tali cellule può costituire degli ammassi simili a tessuto linfoide (ad esempio 
nella sinovia dei pazienti affetti da artrite reumatoide). 
­Linfociti T helper e memoria 
­Eosinofili, in caso di reazioni IgE-mediate e nelle parassitosi persistenti 
­Mastociti, con FceR1, recettore per le IgE. Rilasciano istamina e prostaglandine 
­Neutrofili: ne è possibile una permanenza, ma di solito non ci sono. Le eccezioni sono le 
osteomieliti e il fumo cronico di sigaretta. 
Nell’infiammazione cronica, i monociti continuano a migrare nell’area lesionata: si ha una continua 
espressione endoteliale di selectine specifiche e la presenza di potenti agenti chemotattici (MCP-1, 
PDGF, TGF-ß, IL-8, C5a…). È inoltre importante notare che l’emivita di tali fagociti mononucleati 
nei tessuti aumenta, in seguito alla presenza delle citochine proinfiammatorie IL-1 e TNFa. In 
alcune condizioni (aterosclerosi) i macrofagi possono anche proliferare in loco (vedi dopo). 
Secondo alcuni Autori si avrebbe anche una componente di immobilizzazione dei macrofagi 
nell’area della lesione. Si può avere una polarizzazione della risposta infiammatoria dei macrofagi 
in senso M1 o M2, a seconda della pressione citochinica. Qualora sia preponderante lo stimolo 
dell’IFN., si avrà una polarizzazione in senso classico M1. Questo tipo di macrofago tende a 
determinare infiammazione e, in caso di attività eccessiva, lesioni tissutali. Qualora invece sia 
preponderante l’IL-4, allora si avrà una polarizzazione alternativa in senso M2. In questo caso i 
macrofagi sono coinvolti nella riparazione tissutale. 

INFIAMMAZIONE CRONICA SUPPURATIVA 
Un’infiammazione cronica suppurativa può essere un ascesso con al centro una cavità ripiena di 
materiale purulento, circondata dalla membrana piogenica, oppure un empiema toracico, 
derivante da una rottura di un ascesso polmonare. È una condizione non frequente ma pericolosa, 
in particolare se la rottura avviene nello spazio tra le pleure. 

INFIAMMAZIONE CRONICA GRANULOMATOSA 
L’infiammazione di tipo granulomatoso ha la funzione di contenere un agente lesivo non 
eradicabile entro una struttura ristretta. È caratterizzata da una forte attivazione dei linfociti T con 
conseguente attivazione dei macrofagi, che differenziano in epitelioidi o si fondono a formare le 
cellule giganti di Langhans. Si può apprezzare un tessuto infiammatorio separato dal tessuto 
circostante. Si possono distinguere granulomi da corpo estraneo e granulomi immuni. 

Granulomi da corpo estraneo 
I granulomi da corpo estraneo si formano attorno a materiale inerte, non vivente. Un esempio è il granuloma indotto dal talco nei tossicodipendenti, dalle suture o da fibre di varia natura. La caratteristica comune è che tali corpi devono avere delle dimensioni significative che ne impediscano la normale eliminazione. Sono dovuti alla reazione tissutale. Ne sono esempio la silicosi, l’asbestosi e la berilliosi, che a livello tissutale provocano fibrosi (vista la via di esposizione, solitamente polmonare -pneumoconiosi). 
Granulomi immuni 
I granulomi immuni sono dovuti alla persistenza di un microrganismo o di particelle non digerite dello stesso. Normalmente si ha un’immunità specifica di tipo T contro quel microrganismo. I linfociti T attivati producono IFN., che induce la trasformazione dei macrofagi. Spesso si ha una necrosi caseosa al centro del granuloma stesso. I microrganismi che classicamente inducono la formazione di granulomi immuni sono: 
­Mycobacterium tuberculosis, agente eziologico della tubercolosi, che induce la formazione del tubercolo o granuloma tubercolare (caseoso e non) ­Mycobacterium leprae, agente eziologico della lebbra, che induce la formazione di granulomi e reazioni epitelioidi ­Treponema pallidum, agente eziologico della sifilide, che induce la formazione delle gomme sifilitiche e dei sifilomi. 
Altre cause di formazione di granulomi immuni sono: ­Sarcoidosi: granulomi non caseosi ad eziologia ignota ­Miceti ­Cat-scratch da batteri Gram -: granulomi arrotondati o stellati ­Morbo di Crohn, con occasionali granulomi non caseosi 
L’aspetto tipico di un tubercolo vede un’area centrale con necrosi di tipo caseoso, circondata da 
uno strato di istiociti poliedrici: cellule epitelioidi contenenti o meno micobatteri e cellule giganti 
di Langhans. Attorno a questo strato si ha una zona più ampia infiltrata da linfociti e plasmacellule, 
delimitata dal prodotto della reazione connettivale con fibroblasti. 
Indipendentemente dall’agente eziologico, si hanno delle caratteristiche comuni principali: 

­Le risposte di tipo vascolare sono quasi scomparse e anche la diapedesi granulocitica è ridotta ­Prevalgono fenomeni produttivi e tissutali, con arrivo di linfociti, plasmacellule e macrofagi, 
da cui derivano cellule particolari multinucleate ed epitelioidi ­Si ha la partecipazione di processi immunitari alla formazione del granuloma ­È frequente l’evoluzione necrotica, di tipo coagulativo o colliquativo ­Si può avere una guarigione in sclerosi con cicatrici detraenti o deturpanti. La sclerosi è un 
concetto chiave aggiunto alla fibrosi, descrive un tessuto connettivo particolarmente compatto, denso e rigido. 
Guarigione di lesioni e ferite 
Dopo la lesione da parte dell’agente eziologico e la conseguente reazione infiammatoria, si può avere una lesione tissutale acuta o cronica. L’infiammazione attiva una serie di eventi che iniziano il processo di guarigione. Con il termine di rigenerazione si indica la ricostituzione del tessuto originale (restitutio ad integrum vera e propria). Si ha un ripopolamento ottimale del tessuto danneggiato per iperplasia delle cellule specifiche. La rigenerazione vera e propria nel caso dei mammiferi, non esiste. Inoltre, nell’evoluzione è andata persa anche la capacità di rigenerare organi completi in seguito a perdita degli stessi. Il termine viene perciò utilizzato in parte impropriamente per indicare la ricostituzione epatica post-resezione, che in realtà è un quadro di iperplasia compensatoria (vedi prima). La riparazione, invece, affianca alla rigenerazione la deposizione di tessuto connettivo, con formazione di una cicatrice. Si può avere una restitutio ad integrum oppure una perdita di funzionalità. Questo dipende da vari fattori: 
­Estensione e gravità della lesione: se si ha un danno acuto ma di entità modesta, si avrà 
una reazione flogistica modesta; se il danno invece è esteso o grave, la deposizione di 
matrice extracellulare avrà la funzione di agire da “sentiero” per la migrazione di cellule 
(fibroblasti) e per la formazione di nuovi vasi. 
­Capacità tissutale di andare incontro a fenomeni di iperplasia compensatoria, secondo la 
classica distinzione in tessuti labili (in continua divisione), stabili (quiescenti) e perenni (non 
si dividono mai) di Bizzozero. 
­Fattori locali, sistemici o ambientali che ne possono modificare l’esito. 
Nei processi rigenerativi le nuove cellule prodotte derivano dalla proliferazione di cellule staminali del tessuto. Queste sono cellule dotate di capacità di autorinnovamento e di produzione di linee cellulari differenziate del tessuto. Per la maggior parte, le loro caratteristiche sono dovute ad un insieme di fattori solubili e non solubili presenti all’interno di nicchie specializzate. I tessuti labili, nell’adulto, sono i tessuti in cui l’azione delle cellule staminali è notevole, in quanto da esse si originano i compartimenti di amplificazione transiente che consentono il mantenimento di un turnover cellulare particolarmente elevato. 
Un esempio di restitutio ad integrum è la rigenerazione epatica. Come già detto, è un fenomeno di iperplasia compensatoria che permette la ricostituzione della massa (e non della forma) dell’organo dopo asportazione di una sua parte (fino al 60%). Le cellule del Kupffer forniscono lo stimolo agli epatociti quiescenti, che diventano competenti per l’ingresso nel ciclo cellulare dopo una fase di priming da parte di IL-6 e TNFa. Si hanno anche le cellule progenitrici epatiche (HPC), poste tra i colangiociti, che però non sembrano prendere parte al processo di rigenerazione dopo epatectomia parziale. La guarigione per riparazione è sempre presente in un tessuto perenne, in caso di danno esteso o grave, nei danni cronici persistenti, qualora siano danneggiati sia il parenchima sia lo stroma dell’organo e quando vi sia un’insufficiente risposta di iperplasia compensatoria. Consiste nella deposizione di collagene fibrillare e di matrice, con possibile cicatrizzazione e fibrotizzazione. Il processo segue un preciso ordine, con flogosi e risoluzione della flogosi, angiogenesi, migrazione di fibroblasti e/o miofibroblasti, eccesso di deposizione di matrice extracellulare e rimodellamento conseguente del tessuto connettivo. Qualora il danno sia persistente, si ha un’iperattivazione della risposta infiammatoria e della deposizione di tessuto connettivo, che porta alla fibrosi (vedi dopo). Le interazioni delle cellule con la matrice extracellulare sono di importanza fondamentale per l’organizzazione della risposta riparativa. La ECM, infatti fornisce un supporto meccanico per il mantenimento della polarizzazione cellulare e per il rinnovamento del tessuto, controllano la crescita e il differenziamento cellulare e fungono da serbatoio e da meccanismo di presentazione selettivo per molecole regolatorie. 
Angiogenesi 
Il processo di angiogenesi è fondamentale in ogni guarigione o riparazione delle lesioni. Con il termine angiogenesi si indica la produzione di nuovi vasi da vasi preesistenti in loco. Va distinta dalla arteriogenesi, fenomeno successivo caratterizzato dal differenziamento dei vasi neoformati. Va anche distinta dalla vasculogenesi, ovvero dalla formazione di vasi a partire da precursori di cellule endoteliali detti angioblasti, di solito di provenienza midollare. Un tempo si riteneva che tale fenomeno fosse limitato all’embriogenesi, ma si è scoperto essere presente anche in processi patologici cronici (in special modo neoplastici). 
L’ipossia è lo stimolo principale all’angiogenesi, mediato da fattori di crescita. Lo scopo è quello di assicurare un adeguato rifornimento di ossigeno al tessuto. L’ipossia (attraverso HIF-1a) stimola il parenchima, i fibroblasti e i miofibroblasti presenti nel tessuto e l’endotelio dei vasi preesistenti a secernere VEGF (vascular-endothelial growth factor). L’endotelio secerne anche ossido nitrico. Questi due mediatori causano un aumento della permeabilità vascolare ed una vasodilatazione che, nel complesso, determinano un inizio di scollamento dei contatti tra le cellule endoteliali e la fuoriuscita di proteine plasmatiche nell’interstizio. Queste si depositano sulla matrice rimasta, andando a formare un “sentiero” che avrà la funzione di guidare la migrazione delle cellule. Si ha quindi la fase di sprouting,o gemmazione. Le cellule endoteliali devono migrare e proliferare, e possono far ciò solo in presenza di tale sentiero costituito da proteine della matrice. Questo è reso possibile da un aumento di VEGF e da una concomitante riduzione dell’angiopoietina-1 (Ang-1). Studiando più a fondo questo processo, ci si è resi conto che esistono due tipologie di cellule endoteliali che vi prendono parte. La cellula capostipite (tip) è la prima che percepisce lo stimolo del VEGF e degli altri segnali migratori. Dietro a questa cellula si dispongono le cellule dello stelo (stalk). Si stabiliscono quindi interazioni tra il signaling di VEGF e quello di Notch. Si ha la formazione di un compartimento proliferativo, che garantisce l’allungamento del neovaso. Le tip cells migrano in parte perché sono stimolate da tali segnali, in parte perché secernono metalloproteinasi della matrice (MMP). Per ognuno dei passaggi fondamentali esistono dei controllori, in particolare l’angiostatina e l’endostatina. Il passaggio successivo nella angiogenesi è l’aggiunta di fibroblasti, miofibroblasti e periciti sul vaso neoformato (la tipologia cellulare dipende dal tessuto), che proliferano e ne seguono l’allungamento. Tali cellule tendono a contribuire alla formazione della struttura tridimensionale e dell’organizzazione del neovaso. Inoltre, contribuiscono alla deposizione di matrice. Si ha quindi la stabilizzazione del vaso: in caso contrario esso non è in grado di mantenere al suo interno i liquidi. Si ristabiliscono i contatti stretti tra le cellule endoteliali. Questo processo dipende dall’interazione tra i prodotti endoteliali e i periciti/fibroblasti. Le cellule endoteliali producono PDGFBB, riconosciuto dai fibroblasti, che esprimono il recettore apposito, PDGFRB. Questa interazione funge da stimolo chemiotattico per le cellule che producono Ang-1. Essa lega TiE-2, inducendo la formazione dei contatti stretti e la stabilizzazione del vaso. Se vengono a mancare una serie di tali stimoli, i vasi neoformati possono regredire. È ciò che accade durante la riparazione (vedi dopo). Si può avere la mancanza di citochine proangiogeniche 
o la presenza di molecole inibitorie (trombospondina, Ang-2, interferone). 

VASCULAR-ENDOTHELIAL GROWTH FACTOR (VEGF) 
Il VEGF è il più importante fattore della crecita nei tessuti adulti in cui si ha angiogenesi fisiologica 


o patologica (in seguito a infiammazione cronica). Esistono diverse forme di fattore di crescita 
vascolare-endoteliale. Di solito ci si riferisce alla isoforma A (VEGF-A). Essa presenta due recettori: 
VEGFR1, che si ritiene essere un decoy receptor, ovvero una molecola che sequestra il fattore di 
crescita, impedendone il legame con l’altro recettore, VEGFR2, che ha attività tirosinchinasica. 
VEGFR-2 può dare segnali di proliferazione (via PLC-.), sopravvivenza (via PI3K), migrazione, 
permeabilità vasale e mobilizzazione. 
Quando il VEGF arriva alla cellula leader, agisce su VEGFR2, inducendo, tra le altre risposte, la 
produzione dei ligandi Delta che, interagendo con Notch espresso dalle cellule stalk, ne guida la 
risposta. Questa regolazione risulta importante, in quanto le cellule più vicine al tip non devono 
proliferare, ma solo avanzare nel tessuto: proliferano quelle poste vicino al vaso di origine. 



Guarigione delle ferite cutanee 
La guarigione delle ferite cutanee è suddividibile in tre fasi, in parte concomitanti: 
­Fase flogistica, con coagulazione, chemiotassi e infiammazione 
­Fase proliferativa, riepitelizzazione, angiogenesi e formazione di tessuto di granulazione, 
con deposizione di matrice extracellulare provvisoria 
­Fase di maturazione, caratterizzata dalla deposizione di collagene e formazione della 
matrice extracellulare definitiva e cicatrice, contrazione della ferita, rimodellamento della 
matrice extracellulare e recupero della resistenza alla tensione. 
GUARIGIONE PER PRIMA INTENZIONE La lesione deve per forza aver interessato i vasi del derma. Con la formazione del coagulo si ha l’interruzione dell’emorragia. Esso funge da impalcatura (scaffold) per la migrazione (attraverso fattori di crescita e citochine) delle cellule nell’area: questo avviene entro 24-48 ore dalla lesione. Si ha quindi una risposta infiammatoria. Nelle prime 24 ore si hanno i neutrofili e dalle 48 alle 96 ore si ha un rimpiazzo da parte dei macrofagi. A partire dalle 24 ore iniziano a migrare le cellule epiteliali più vicine al coagulo. Da 3 a 7 giorni dopo la lesione, il coagulo inizia ad essere degradato grazie all’opera dei macrofagi, che rilasciano anche VEGF, TGFß e PDGF. A partire dalle 24-72 ore, si ha la formazione di un tessuto di granulazione, color rosa pallido con una picchiettatura rossa costituita dai vasi neoformati. Esso è dovuto alla migrazione e alla proliferazione dei fibroblasti e delle cellule endoteliali. Si forma al massimo entro 5-7 giorni. La quantità di tessuto di granulazione che si viene a formare dipende dalla dimensione della ferita e dall’intensità dell’infiammazione. Si ha proliferazione dei cheratinociti tra le 24 e le 72 ore, sostenuta da FGF, IL­6, HGF ed EGF, rilasciati dai fibroblasti stimolati dai macrofagi. Da 3 e 7 giorni i fibroblasti cominciano a produrre una matrice provvisoria, con elementi vari, relativamente lassi e con orientamento indistinto. Tra essi si ricordano collagene III, fibronectina, fibrina. La proliferazione epiteliale va ad ispessire lo strato epidermico. La terza fase della guarigione per prima intenzione si ha a distanza di una settimana dalla lesione (una piccola ferita è sistemata in due settimane, ma in 6-8 settimane si garantisce il 60-70% della resistenza alla trazione originaria). La crosta, o escara, si stacca quando il tessuto sottostante è cheratinizzato. Si ha la perdita degli annessi cutanei (follicoli piliferi e peli) e, in un paio di settimane, progressivamente, scompare l’infiltrato infiammatorio, l’edema e i vasi neoformati. Il tessuto di granulazione viene sostituito da un connettivo avascolare pallido, con pochi elementi fibroblastici e senza miofibroblasti. A questo punto esiste un buon equilibrio tra la deposizione della matrice e il suo rimodellamento, con conseguente recupero della resistenza del tessuto alla trazione. Fibroblasti e miofibroblasti, responsabili della sintesi della matrice e della contrazione della ferita, sono stimolati dal TGFß. Migrano per stimolo del PDGF, del VEGF e di bFGF. Il rimodellamento avviene grazie al rilascio, da parte dei miofibroblasti, di MMP. Anche i macrofagi e le serina-proteasi contribuiscono al rimodellamento del tessuto. 
GUARIGIONE PER SECONDA INTENZIONE La guarigione per seconda intenzione si ha quando la ferita è molto estesa, con un’area di necrosi ampia e i margini distanti. Il tutto è caratterizzato da una più intensa risposta infiammatoria. Di conseguenza, si ha la formazione di tessuto di granulazione in quantità molto maggiore, maggiori fenomeni angiogenetici e di transdifferenziamento fibroblastico verso un fenotipo miofibroblastico attivato (espressione di a-actina muscolare liscia e vimentina). Si ha quindi la deposizione di un eccesso di matrice, con formazione di una cicatrice evidente e contrazione della ferita (grazie all’azione dei miofibroblasti). Per ferite particolarmente estese si può arrivare a contratture che rendono problematico il movimento delle zone interessate dalla cicatrice. La sutura delle ferite ha il compito di riavvicinare e quindi di ridurre la formazione di cicatrici retraenti. 
FATTORI CHE CONDIZIONANO LA GUARIGIONE DELLE FERITE CUTANEE Sono vari i fattori che condizionano la guarigione delle ferite cutanee. Tra quelli generali vale la pena di ricordare: 
­Età del soggetto ­Stato nutrizionale, eventuale deficit di vitamina C, eventuale carenza di zinco ­Aumentati livelli di cortisolo (somministrazione esogena, Cushing e altri quadri patologici) ­Assunzione di farmaci antineoplastici ­Stato metabolico e circolatorio (diabete mellito, aterosclerosi, vene varicose) 
Tra i fattori locali, invece, si hanno: ­Dimensione, direzione e localizzazione della ferita (tessuti altamente vascolarizzati, come la cute della faccia, guariscono più velocemente) ­Infezione (aumento della distruzione tissutale e conseguente aumento della rigenerazione, 
proliferazione dei fibroblasti e deposizione di tessuto di granulazione). Cicatrici più gravi. ­Presenza di corpi estranei nella ferita ­Fattori meccanici e precoce mobilizzazione 
ASPETTI PATOLOGICI NELLA GUARIGIONE DELLE FERITE CUTANEE Un’insufficiente formazione del tessuto di granulazione causa deiescenza (riapertura) della ferita ed ulcerazioni, soprattutto se arriva meno sangue nella zona lesa, come ad esempio nell’aterosclerosi e nei pazienti diabetici non compensati. Nei diabetici, la neuropatia va a complicare la situazione, impedendo la normale sensibilità al dolore che queste ulcere provocano. Si può avere un eccessiva formazione della cicatrice, con cicatrici ipertrofiche o cheloidi, in caso di predisposizione allo stimolo riparatorio (come negli individui di colore o fortemente pigmentati), a seguito di interventi chirurgici o di ustioni. Si può avere un eccesso di tessuto di granulazione, con dermoidi o fibromatosi aggressive. Si può anche avere una contrattura della ferita, con conseguente deformazione della stessa e dei tessuti circostanti. Questo quadro è visibile in particolare nei pazienti grandi ustionati, a livello delle palme delle mani, delle piante dei piedi e anteriormente sul torace. 
La fibrosi 
In alcuni testi la fibrosi è definita semplicemente come il processo di deposizione di matrice. In realtà non è così, come definizione è troppo generale. La fibrosi è un eccesso di deposizione di matrice connettivale fibrosa, che si verifica nel parenchima di vari organi, in particolar modo nel polmone e nel fegato, in seguito a danno cronico con infiammazione cronica e conseguente cronicizzazione del processo di riparazione tissutale. La fibrosi è il risultato del processo. Il termine sclerosi è utilizzato per descrivere un indurimento del tessuto connettivo. Il termine cirrosi, un tempo inteso come sclerosi estesa ad un intero tessuto od organo, teoricamente può essere utilizzato per qualsiasi parenchima. Tuttavia, per abitudine, con il termine cirrosi si indica per antonomasia la cirrosi epatica. 
Una lesione acuta al fegato, in condizioni ideali, quale che sia l’eziologia darà una necrosi, con conseguente risposta infiammatoria e formazione dell’infiltrato di neutrofili e macrofagi. Questi incominciano il processo di fagocitosi, secernono fattori di crescita, citochine e reclutano le cellule che producono matrice extracellulare. Si ha il deposito di una matrice essenziale e quindi il suo rimodellamento, dopodiché, idealmente, le cellule vanno incontro ad apoptosi e la presenza di cellule intere ai margini della lesione che iperplasizza garantisce la restitutio ad integrum del tessuto. In caso di una lesione cronica si ha un continuo danno, ad esempio da persistenza di HCV, HBV (rara) o etilismo. Si ha quindi una sovrapposizione delle fasi della riparazione. Inoltre, si ha una persistenza della situazione. L’equilibrio, quindi, si sposta a favore della riparazione. Le cellule vengono attivate a miofibroblasti e permangono nel tempo. Si ha dunque un eccesso di deposizione di matrice. 
causa qualsiasi di 

lesione 
danno cronico 

persistente ipossia e compressione morte delle cellule del tessuto 



sepimentazione del 

(necrosi e/o apoptosi) 


parenchima 
causa di danno 
essa stessa 


mediatori persistente/cronica 
flogosi 
proinfiammatori 

GF, citochine, fibroblasti e inadeguata 


miofibroblasti 
attivazione cellule 
rigenerazione depositanti ECM attivati 
Nel fegato 
Nel fegato gli elementi miofibroblastici hanno origine differente: 
­il 60-70% deriva dal transdifferenziamento delle cellule stellate epatiche 
­il 15-30% deriva dalla partecipazione dei fibroblasti portali 
­il 5-10% deriva dal midollo osseo (cellule staminali mesenchimali MSC e fibrociti circolanti) Per un certo periodo di tempo si è pensato che gli epatociti e i colangiociti andassero incontro a transizione epitelio-mesenchimale. In ogni caso, i miofibroblasti hanno delle caratteristiche comuni: sono contrattili ed hanno un fenotipo proinfiammatorio, proangiogenico e immunomodulatorio. Alcuni Autori hanno proposto che possano comportarsi da cellule presentanti l’antigene o da cellule staminali, ma non si è ancora sicuri se sia così o meno. (per maggiori dettagli vedi dopo) 
Oncologia generale 
Terminologia 
Nello studio dell’oncologia generale, così come negli altri campi della medicina, sono 
particolarmente importanti la conoscenza e l’utilizzo di una terminologia corretta. 
Il termine tumore (latino corrispettivo al greco oncos) è un termine estremamente generico, che 
significa “massa, rigonfiamento”. Tuttavia, l’uso non-neoplastico del termine tumore è 
praticamente scomparso. Neoplasia è un termine più corretto, che indica una “nuova formazione”. 
Non è però una questione meramente di cellule che si moltiplicano, è un vero e proprio tessuto, 
quasi un organo, con parenchima, stroma e vasi. Le neoplasie si possono classificare 
grossolanamente in due categorie: benigne e maligne, con caratteristiche ben definite (vedi dopo). 

Si ha poi la terminologia specifica che serve ad indicare tutte le varie neoplasie che possono 
colpire i vari tessuti. Si ha la classificazione istogenetica, che ha il vantaggio di essere univoca, 
senza ambiguità, ma non viene sempre utilizzata. Il termine deriva dal nome del tessuto da cui 

origina la neoplasia, a cui vengono fatti seguire suffissi che servono ad indicare la benignità o la malignità della neoformazione e qualora esso sia epiteliale o connettivale. In caso di neoplasia benigna, la classificazione istogenetica prevede l’aggiunta del suffisso –oma (fibroma, lipoma…) e –adenoma per le neoplasie benigne coinvolgenti epiteli ghiandolari. In caso di neoplasia maligna, invece, si hanno due suffissi diversi a seconda dell’origine. Se la neoformazione è di origine epiteliale si usa il suffisso –carcinoma (o –adenocarcinoma per epiteli ghiandolari), che significa “granchio”. Tale termine deriva dall’anatomia patologica, in quanto la neoplasia di questo tipo sembra coartare il tessuto vicino. Nel caso di un tumore di origine connettivale, si usa il suffisso –sarcoma, che significa “carnoso”. In moltissimi casi, però, si continua ad usare il termine originario, che confonde: tanti –omi in realtà sono delle neoplasie maligne; ad esempio l’epatoma, il linfoma, il melanoma, il mesotelioma, il seminoma… Gli amartomi sono masse di cellule locali dall’apparenza disorganizzata ma benigne. Inoltre, certi tumori vengono chiamati con il nome dello studioso che li ha descritti per la prima volta; ad esempio il tumore di Wilms, il tumore di Krukenberg… Il termine cancro è stato introdotto come sinonimo di carcinoma, ovvero per indicare una neoplasia maligna epiteliale, ma ora il suo uso è stato esteso indiscriminatamente, ad indicare tutte le neoplasie maligne. 
Definizione di neoplasia 
Negli anni sono state date tante definizioni di neoplasia, ognuna con i propri limiti. Inizialmente si è descritta la neoplasia come un insieme di cellule caratterizzato da una proliferazione ed una crescita illimitata nel tempo e nello spazio. Questo è vero in vitro, in quanto le linee tumorali non smettono mai di proliferare, sono cellule “immortali”. In coltura esse perdono anche la inibizione da contatto. In vivo, però, queste caratteristiche dipendono essenzialmente dalla vita del portatore. Quando il paziente muore, anche le cellule tumorali muoiono. Sono illimitate nello spazio quelle neoplasie micrometastatiche. Si era indicata quindi la neoplasia come una espansione incontrollata e irreversibile di una popolazione cellulare. Tuttavia non è una popolazione cellulare: in vivo si han nuove mutazioni, con masse che contengono all’interno tanti cloni eterogenei, che cambiano nel tempo. Tuttavia, questa definizione afferma correttamente che questo quadro patologico è irreversibile. In altre condizioni proliferative, quali l’iperplasia compensatoria, quando viene meno lo stimolo, la crescita si blocca (e quindi il processo si reverte). Nelle neoplasie, anche se viene rimossa la causa che ha indotto la mutazione, non si riesce a tornare indietro. Un’altra definizione data al tumore è stata quella di massa anomala di tessuto, la cui crescita è eccessiva e scoordinata rispetto a quella di un tessuto normale e persistente nella sua eccessività, anche dopo la cessazione degli stimoli. Le cellule tumorali sono anche stabilmente diverse da quelle normali (le atipie, vedi dopo). La crescita è scoordinata perché non sta nella normale omeostasi dell’organismo, come ogni patologia. In questo caso, però, la particolarità sta nel fatto che tali cellule sono cellule del nostro organismo. Una definizione buona, che include le caratteristiche delle neoplasie, è quella di una neoformazione tissutale con cellule atipiche, ad accrescimento autonomo, afinalistico, progressivo ed irreversibile. 
­Neoformazione, qualcosa di nuovo, che prima non c’era 
­Cellule atipiche, ovvero che presentano atipie (vedi dopo) 
­Accrescimento, tali cellule si moltiplicano (non tutte quelle della massa, comunque) 
­Autonomo, svincolato dai normali meccanismi regolativi 
­Afinalistico, ovvero scoordinato 

­Progressivo. È un termine da prendere con cautela. È nato dall’idea che la neoplasia fosse un qualcosa che andasse sempre avanti. In questa accezione, è sinonimo in qualche modo di “irreversibile”. Tuttavia, vuol dire che la neoplasia progredisce sempre: da un clone si hanno varie sottopopolazioni, che poi vengono selezionate. Inizialmente questo aggettivo era volto a descrivere il comportamento della massa neoplastica, una volta che essa si fosse formata. Ora si è riportato nella cancerogenesi multifasica, ovvero quando ancora non si ha la massa tumorale vera e propria, ma solo una cellula che sta iniziando ad accumulare mutazioni (vedi dopo). 
­Irreversibile, come già detto sopra, anche se si toglie la causa mutagena, non si risolve la patologia 
Caratteristiche generali 
Inizialmente si era ipotizzato che le neoplasie (in particolare quelle maligne) fossero caratterizzate da una minore durata del ciclo cellulare. In vitro sembra così, ma è necessario paragonare la velocità di divisione della cellula neoplastica con le cellule del tessuto di origine. Così facendo si nota che in realtà ciò che varia è la durata della fase G1, mentre le fasi S, G2 ed M sono della stessa durata. Il tumore si accresce perché le cellule che lo compongono muoiono di meno, si moltiplicano continuamente e perché si ha contemporaneamente un gran numero di cellule che si divide. Si ha quindi un aumento del cosiddetto indice mitotico. 
PARAMETRO  NEOPLASIA BENIGNA  NEOPLASIA MALIGNA  
Velocità di crescita  Generalmente lenta  Di solito rapida (dal momento della diagnosi)  
Mitosi  Scarse  Numerose  
Atipie citologiche  Assenti  Presenti (correlate alla malignità)  
Struttura  Differenziazione ben conservata: il tessuto di origine è ben riconoscibile  Forte anaplasia: la struttura del tessuto la differenziazione cellulare è persa in vario grado. Non bisogna confonderla con altri termini simili, che però non sono caratteristiche tumorali. La displasia è la variazione di dimensione, aspetto e organizzazione delle cellule differenziate. Non necessariamente la displasia porta alla neoplasia. Tuttavia, quando si ha displasia a tutto spessore si parla di carcinoma in situ. La metaplasia è una differenziazione in senso diverso, ad esempio l’ossificazione del connettivo fibroso. La prosoplasia è una ulteriore differenziazione lungo la stessa linea.  
Capsula  Presente: è importante nell’exeresi chirurgica e per la diagnostica per immagini. È il risultato di una risposta da parte dei fibroblasti del tessuto sano circostante, per circondare la  Assente. L’organismo tenta sempre di produrre la capsula, ma il tumore, a seguito della sua modalità di crescita, la distrugge continuamente.  

massa estranea.  
Tipo di crescita  Espansiva: comprimono i tessuti vicini senza infiltrarli o distruggerli  Infiltrativa: invadono i tessuti vicini e la capsula. Le aree di massimo accrescimento sono quelle periferiche, in contatto con i tessuti dell’ospite. Spesso si ha una necrosi centrale per mancanza e disorganizzazione delle strutture vascolo-connettivali  
Metastasi e  Assenti: per definizione mancano le  Presenti. Si noti che con metastasi si  
recidive  metastasi (se ci sono, si tratta di una neoplasia maligna). Le recidive dopo exeresi chirurgica sono rare, e se ci sono, sono per errore chirurgico.  indica la presentazione di un clone neoplastico a distanza dalla massa primaria, con il termine recidiva si indica invece la ricomparsa della patologia dopo la cura.  
Effetti sull’organismo  Locali, da compressione Generali, da tumori endocrini Sindrome da iperfunzione: spesso il tumore di una ghiandola endocrina è in grado di produrre l’ormone, ma non risponde al feedback negativo.  Locali, da distruzione dei tessuti e degli organi per infiltrazione Generali: metastasi, cachessia (decadimento fisico e psichico dell’individuo. Spesso è una situazione terminale nella storia naturale del tumore, ma non è infrequente la comparsa precoce). Sindrome da ipofunzione, della ghiandola interessata, per atrofia del tessuto sano. Sindromi paraneoplastiche, dovute a produzione di ormoni non propri del tessuto di origine. A volte è uno dei primi segni della presenza di neoplasia maligna (perché, anche se piccola, fa comunque danni con la sua produzione ectopica di ormone) qualora la ghiandola fisiologicamente deputata alla produzione dell’ormone che dà i sintomi non sia interessata.  

Si noti comunque che esistono: 

­ Neoplasie benigne pericolose: qualora siano in sede endocranica o comprimano dotti o  
arterie  
­ Neoplasie maligne relativamente poco pericolose: il basalioma/carcinoma basocellulare. È  
una neoplasia molto infiltrante ma di cui non si muore, perché non metastatizza quasi mai,  
e se lo fa, lo fa in tempi estremamente lunghi.  

Atipie 
Le atipie riguardano le singole cellule neoplastiche. In passato erano state riscontrate moltissime atipie, poi si è operato per diminuirne il numero, anche perché non si utilizzava il controllo adeguato, ovvero le cellule normali dello stesso tessuto, senza trasformazione neoplastica. Ad esempio, per un epatoma, il controllo adeguato non è una cellula del fegato, che non è in attiva proliferazione, ma una cellula di un fegato in attiva moltiplicazione per un’epatectomia. Si è soliti distinguere tre tipologie di atipie: 

­Atipie morfologiche, importanti soprattutto dal punto di vista diagnostico 
anatomopatologico 
­Atipie funzionali o biochimiche 
­Atipie di comportamento, ad esempio quelle che colpiscono la mitosi 
Il primo tipo si basa sull’osservazione dall’esterno della cellula: la forma e il volume cellulari. In un tessuto normale tutte le cellule sono uguali una all’altra per forma e volume (“monotonia” cellulare). In un tessuto neoplastico si ha un’estrema variabilità di forma e di volume cellulari, che va sotto il nome di pleiomorfismo, con contemporanea presenza nella stessa massa di cellule completamente diverse. Esempi possono essere il sarcoma a cellule polimorfiche, l’epatoma ascite di Yoshida e il rabdomiosarcoma. La membrana cellulare, solitamente, presenta forti semplificazioni: la perdita di ancoraggi, microvilli, strutture specializzate e polarizzazione. Si torna ad una morfologia tipica di una cellula in proliferazione, che deve ancora differenziarsi. È l’opposto di ciò che accade a livello nucleare: mentre di solito il nucleo è rotondeggiante, nella cellula neoplastica spesso è di dimensioni maggiori, ipercromico, con un indice nucleocitoplasmatico alterato, a favore del nucleo (1:1 rispetto a un normale 1:4/1:6). Questo è dovuto al fatto sia che il nucleo è più grosso, sia perché nella maggior percentuale dei casi il volume di una cellula neoplastica è più piccolo di quello di una normale (perché appena può si divide). Il contorno del nucleo non è più regolare, ma comincia a presentare molte invaginazioni e frastagliature. Per quanto riguarda i cromosomi, sempre dal punto di vista morfologico, si hanno differenze sia quantitative sia qualitative del DNA nei vari cloni cellulari. Talvolta capita anche fisiologicamente che si possa avere due volte il DNA diploide. Nei tumori si può averne anche di più o anche di meno, in conseguenza a mitosi mostruose, indice chiarissimo della malignità, per alterazione dei meccanismi di divisione cellulare (ad esempio con formazione di un fuso mitotico tripolare). Sono stati descritti “cromosomi appiccicosi”, rallentamenti di formazione e retrazione del fuso o, peggio ancora, mancata formazione del fuso stesso. Nonostante questi problemi chiarissimi di divisione, le cellule sopravvivono e si moltiplicano. Oltre al nucleo, l’altro compartimento degli organelli ad essere più colpito è quello mitocondriale. Tuttavia, la morfologia dei mitocondri è meno importante dal punto di vista diagnostico perché richiede l’utilizzo della microscopia elettronica. Normalmente, nelle neoplasie il numero di mitocondri è inferiore, ma ciò che è più importante è la loro variazione morfologica, presente in quasi tutte le neoplasie maligne. Essi possono essere ad anello oa C aperta. Questo cambiamento di forma ha una notevole ripercussione dal punto di vista biochimico. 
Il metabolismo glicidico mostra due variazioni rispetto al normale: 
­Aumenta quantitativamente la glicolisi anaerobia 
­Compare la glicolisi aerobia o effetto Warburg (produzione di lattato anche se c’è ossigeno) Normalmente, la lisi del glucosio per la produzione di energia procede da glucosio a piruvato attraverso la via di Embden-Meyerhof-Parnas, quindi, a seconda della presenza di ossigeno si ha: 
­Glicolisi anaerobia a lattato 
­Produzione di acetil-CoA e avvio al ciclo degli acidi tricarbossilici e inibizione della 
produzione di lattato grazie all’effetto Pasteur Per glicolisi in questo caso si intende il percorso da glucosio a lattato (ovvero glicolisi vera e propria e fermentazione lattica). Nel tumore, anche in presenza di ossigeno molecolare, si ha produzione di lattato. Viene quindi a mancare l’effetto Pasteur, a causa di un malfunzionamento dei mitocondri. Questo ha una grossa ripercussione sull’utilizzo energetico del glucosio, in quanto si ha un vero e proprio “spreco” del glucosio: vengono prodotte 2 molecole di ATP per molecola di glucosio utilizzata, rispetto alle 36 che si avrebbero con una ossidazione completa. Inoltre, questa iperproduzione di lattato costringe l’organismo a lavorare per ricostituire ciò che la massa ha sprecato: il fegato è l’unico organo in grado di produrre (con ulteriore consumo di energia) glicogeno a partire dal lattato. Il problema è che il glucosio che si libera con la glicogenolisi in questo processo, viene nuovamente assunto e sprecato dalla neoplasia, rendendo necessario nuovamente un intervento energeticamente sfavorevole di gluconeogenesi da parte del fegato. Tuttavia, l’effetto Warburg potrebbe conferire un vantaggio alle cellule tumorali, selezionate da continui passaggi da uno stato di normossia ad uno di ipossia. Inoltre, il blocco del metabolismo del glucosio a livello del piruvato/lattato permette di deviare tali prodotti per l’utilizzo anabolico richiesto da una cellula in attiva replicazione. Per molto tempo si è ritenuto che questo fosse il motivo principale della cachessia (vedi dopo). In realtà non è questo processo a causare il quadro cachettico, ma certamente contribuisce allo sfiancamento dell’organismo nelle fasi terminali della malattia. 
Sono anche possibili anomalie della sintesi proteica nelle cellule tumorali, di tipo sia quantitativo che qualitativo. Inizialmente si pensò che la cellula tumorale avesse una sintesi proteica inferiore a quella delle cellule normali, basandosi su dati che mostravano una degranulazione del reticolo endoplasmatico. Alcune eccezioni a questa osservazione erano neoplasie come il mieloma multiplo, che produce grandi quantità di immunoglobuline monoclonali. Tuttavia è un po’ un controsenso: una cellula in attiva moltiplicazione dovrebbe produrre più proteine. Si è visto che, in realtà, la sintesi proteica è quasi uguale, o solo leggermente aumentata, in quanto ci sono più ribosomi, in particolare liberi nel citosol piuttosto che annessi alle membrane del reticolo endoplasmatico. Sono più importanti le alterazioni qualitative nella sintesi proteica, perché hanno una ricaduta pratica per il follow-up e la diagnostica delle neoplasie. È possibile la produzione di proteine oncogene (si veda la sezione sulla cancerogenesi) oppure la produzione di proteine normali ma inappropriate: o rispetto al tempo in cui vengono sintetizzate, 
o rispetto al luogo (tipo cellulare). Questo è espressione di una “riprogrammazione” della cellula. I marker tumorali, anche detti macromolecole fetali o antigeni neofetali (in quanto normalmente sintetizzati su membrana e rilasciati in circolo durante la vita fetale, sono proteine che segnano la sdifferenziazione tumorale: nell’adulto normalmente non sono presenti, si hanno nella vita fetale in momenti ben precisi del differenziamento. Han dato molta speranza nella possibilità diagnostica precoce e terapeutica, ma poi tale entusiasmo è stato smorzato dalla presenza di troppi falsi positivi e falsi negativi per potervisi affidare esclusivamente per la diagnostica oncologica. Questa loro carenza di specificità e sensibilità fa sì che, se presenti, mettano un grosso dubbio che richiede ulteriori accertamenti diagnostici (che poi possono rivelarsi negativi), ma se non sono presenti, non diano comunque tranquillità. Il loro utilizzo è stato quindi introdotto per monitorare l’esito della terapia tumorale in un paziente. Anche qui, però, non danno troppa sicurezza: se il tumore iniziale non esprime alcun antigene neofetale, allora non è possibile utilizzarlo, ma se lo si utilizza in tumori esprimenti tali marker, non dà sicurezza. Se non si muove, significa che la terapia non sta funzionando, se crolla la terapia sta avendo un qualche effetto e se si ripresenta dopo la terapia segna una recidiva. Tuttavia, non è infrequente che la terapia stessa selezioni un nuovo clone più differenziato, che non produce più tale marker. 
La a-fetoproteina è un marker espresso da diversi tipi di tumore gastroenterico. Si hanno però falsi positivi in gravidanza, in caso di epatite virale, epatectomia, esposizione ad agenti chimici quali il tetracloruro di carbonio e in caso di cirrosi epatica. L’antigene carcinoembrionario (CEA) viene utilizzato in prima istanza perché ha un ampio spettro di estensione neoplastica, ma anch’esso presenta un gran numero di falsi positivi: nei fumatori, in caso di cirrosi epatica, pancreatiti, coliti e diverticoliti. Inoltre, è assente in neoplasie fortemente anaplastiche. Si possono anche usare a scopo di monitoraggio delle molecole che di per sé non sono definibili come marker tumorali ma che in un particolare tipo di tumore possono comportarsi come marker molto affidabili (ormoni, proteine particolari, modificazioni della VES…). 
Storia naturale del tumore 
La storia naturale del tumore descrive cosa succede naturalmente alla neoplasia, come essa evolve. Si possono distinguere tre o quattro momenti importanti che costituiscono un continuum. 
STATO DORMIENTE Ciò che si conosce sullo stato dormiente deriva da dati sperimentali. Nell’uomo conosciamo poco delle prime fasi di sviluppo di una neoplasia: un cancro solido, quando è diagnosticato clinicamente, ha già completato gran parte del suo ciclo vitale. Comunque, lo stato dormiente è quel momento iniziale in cui qualcosa ha provocato la comparsa di una cellula con una mutazione genetica. Questa è potenzialmente in grado di compiere tutte le altre fasi della vita naturale della neoplasia (anche se non è detto che lo riesca a fare), ovvero di andare incontro alla trasformazione tumorale. Si ha quindi la crescita delle cellule trasformate. Non si ha un aumento della massa, ma una selezione dei cloni, fintanto che non si han le mutazioni necessarie per compiere il passaggio successivo. Non si può dimostrare sperimentalmente, ma si può ragionare per assurdo: se tutte le cellule si replicassero e nessuna morisse, in circa 30 cicli, da una cellula trasformata si avrebbe una popolazione di 109 cellule, a costituire la più piccola massa clinicamente palpabile (1g), con possibilità di diagnosi. Da questo punto, con soli altri 10 cicli, il tumore raggiungerebbe la misura massima considerata compatibile con la vita (1kg). L’evoluzione, pertanto, dovrebbe essere estremamente rapida: assumendo un ciclo di replicazione ogni tre giorni da parte delle cellule neoplastiche, il tutto dovrebbe avvenire in circa 120 giorni, ossia quattro mesi. Ciò non accade, pertanto, non è possibile che tutte le cellule si replichino e che nessuna muoia. Non succede così per più motivi: il ciclo non è così breve, non tutte le cellule si moltiplicano, non è vero che nessuna cellula esce dal ciclo tumorale. Man mano, la frazione di crescita diminuisce, fino ad un certo punto: quando si raggiunge una determinata dimensione, le cellule non hanno più nutrienti in quantità sufficiente. Si hanno velocità di crescita estremamente differenti da una neoplasia ad un’altra: ci sono dei casi di raddoppio della massa in alcuni mesi o anni. Il tutto dipende dalla massa, dalla frazione di crescita e dal tempo di duplicazione: un tumore che cresce più velocemente è un tumore che ha una frazione di crescita maggiore. Le cellule tumorali, come si è già detto, non necessariamente completano il ciclo cellulare più rapidamente, anzi, il ciclo per molti tumori ha una durata uguale o maggiore di quella dei controlli normali corrispondenti. Nelle fasi iniziali della crescita tumorale quasi tutte le cellule trasformate fanno parte del pool replicativo. Tuttavia, man mano che la neoplasia avanza, molte cellule lasciano il pool replicativo (per morte o per passaggio in G0). Per questo, al momento della diagnosi clinica, spesso solo il 20% delle cellule del tumore sono in attiva replicazione, rendendole poco sensibili alla terapia tradizionale (che colpisce le cellule in attiva divisione). Al contrario, i tumori che crescono 
rapidamente danno l’idea di rispondere meglio alla terapia, tuttavia, dato il rapido turnover del 
tessuto, sono quelli che più facilmente sviluppano un clone resistente alla terapia. 
Negli anni, inoltre, ha trovato sempre maggior supporto l’idea che anche nel tumore esista una 
popolazione di cellule staminali con capacità di autorinnovamento e lunga sopravvivenza. Va da sé 
che una terapia efficace debba essere in grado di eradicare tali cellule, altrimenti la recidiva è 
un’ipotesi quantomeno probabile. Queste cellule, proprio come le staminali non neoplastiche, 
mostrano una grande resistenza agli insulti esterni, in quanto si replicano poco. Per questo, 
mostrano una notevole resistenza a tutti gli approcci terapeutici non radicali (chirurgici). 

INVASIONE LOCALE 
Il passaggio alla fase d’invasione locale è caratterizzato dall’angiogenesi, promossa da fattori 
solubili a breve raggio d’azione (vedi paragrafo generale sull’angiogenesi). In questo modo si può 
differenziare una fase avascolare da una vascolare. All’inizio sono importanti fattori prodotti dal 
tumore stesso, intrinseci. Dopo l’invasione e durante la metastatizzazione è invece fondamentale 
l’interazione tra cellula tumorale e l’organismo (il cosiddetto microambiente tumorale). 
La crescita infiltrativa è data dalla penetrazione delle cellule neoplastiche con i neovasi nel tessuto 
attiguo, con sua conseguente distruzione e sostituzione. I fattori coinvolti nell’invasività sono: 

­Superamento di barriere: membrana basale, fibre collagene, distruzione delle cellule normali ­Locomozione/chemiotassi guidata da prodotti di lisi della matrice, ANF, fattore di motilità autocrino, che stimola la chemiocinesi ­Angiogenesi: facilita il processo non solo fornendo una maggiore vascolarizzazione, ma 
portando alla formazione di punti di minor resistenza. È importante non confondere lo stato dormiente con quello di tumore in situ. In quest’ultimo, l’infiltrazione sta già avvenendo (ha già le caratteristiche di un tumore maligno), ma non ha ancora superato la membrana basale dell’epitelio. L’infiltrazione è un passaggio necessario, ma non sufficiente, per la formazione di metastasi. Si han situazioni fisiopatologiche molto infiltranti ma che non metastatizzano quasi mai, come il basalioma e il trofoblasto. 
METASTATIZZAZIONE Il termine metastasi non è un termine esclusivo delle neoplasie: esso indica la riproduzione a distanza nell’organismo di un processo patologico (metastasi di infiammazione: ascesso batterico). Tuttavia, per antonomasia, con il termine “metastasi” si indica la metastasi neoplastica. Essa è, quindi, una propagazione a distanza, senza continuità anatomica, della massa tumorale. Se ci fosse una connessione di qualche tipo tra le due masse, si tratterebbe di infiltrazione. L’importanza clinica della metastatizzazione è notevole: attorno al 30% dei pazienti con neoplasie solide non cutanee (a parte il melanoma) cui viene fatta la diagnosi di cancro presenta già metastasi. Questo cambia drasticamente la prognosi, anche perché certe metastasi impediscono qualunque tipo di trattamento curativo (ad esempio la diffusione del tumore di Krukenberg nel peritoneo). Non è infrequente che la metastasi sia ciò che causa la sintomatologia che permette l’identificazione della patologia neoplastica. Tranne alcune eccezioni, tutte le neoplasie maligne sono capaci di metastatizzare. Tali eccezioni sono i gliomi e i carcinomi basocellulari dell’epidermide. La maggiore prova a dimostrazione che le metastasi derivano dalle cellule della massa primitiva è data dall’aspetto istologico della metastasi, che è simile alla massa originaria e non al tessuto sede di impianto delle cellule. Spesso è difficile individuare la neoplasia primitiva se i primi sintomi sono metastatici: ora il tutto è reso più facile dall’utilizzo della TC. 
Le cellule, rilasciate dal tumore primitivo, devono passare attraverso delle vie di disseminazione, 
qui elencate per ordine di importanza crescente: ­Metastasi per innesto: via storica, di causa iatrogena. Agli albori della chirurgia, quando ancora non si conosceva la capacità di attecchimento delle cellule tumorali, dopo la rimozione si sezionava direttamente sul tavolo operatorio il tumore appena escisso, per permetterne la valutazione. In tal modo, alcune cellule potevano facilmente scappare e il tumore si poteva riformare in loco. Era difficile distinguere una recidiva da una metastasi. ­Metastasi per contatto: tra due superfici contigue di un organo o di due organi vicini. In questo caso, si tratta di una metastasi vera e propria. Un caso classico è la metastatizzazione tra le due labbra. Nei fumatori di pipa era comune il carcinoma del labbro inferiore, che poteva propagarsi al labbro superiore. Un altro caso è il tumore polmonare che, una volta raggiunta ed erosa la pleura viscerale passa per contatto alla pleura parietale. ­Metastasi per diffusione attraverso cavità: ha una certa frequenza e si verifica nelle cavità preformate dell’organismo. Le due più importanti, da questo punto di vista, sono le pleure ed il peritoneo. Le cellule scorrono all’interno di queste cavità, di solito dall’alto in basso sotto l’azione della forza di gravità ed attecchiscono sul fondo delle cavità. Le metastasi possono andare a colonizzare gli organi avvolti dal peritoneo oppure rimanere adese alla superficie mesoteliale. Si han frequentemente nelle femmine metastasi con colonizzazione delle ovaie (statisticamente di pià all’ovaio sinistro) e, viceversa, tumori dell’ovaio che metastatizzano diffusamente nella cavità peritoneale. ­Metastasi per via canalicolare: si possono avere per via linfatica, per via ematica o attraverso i bronchi, i dotti escretori… Sono le più frequenti, che causano metastasi realmente a distanza. La via linfatica è più lenta, deve procedere a step, data la presenza delle stazioni linfonodali; mentre quella ematica è più veloce. In entrambe, le metastasi, per potersi formare, devono trovare un filtro: di solito i precursori delle metastasi sono piccoli emboli di cellule che devono fermarsi, e possono farlo laddove si abbiano vasi di diametro minore al loro calibro. Non è comunque detto che, dove tale massa metastatica si fermi, possa attecchire. Questo è dovuto al fenomeno dell’organotropismo: l’attecchimento metastatico è dovuta ad alcune caratteristiche della cellula tumorale e contemporaneamente alle caratteristiche dell’organo dove essa è casualmente arrivata. Nella via linfatica, si ferma ai linfonodi. Lì, il gruppo di cellule o viene aggredito dal sistema immunitario, con formazione di un linfonodo reattivo, dando flogosi ma senza metastasi (linfoadenopatia), oppure se supera le difese immunitarie, invade il linfonodo, infiltra la capsula ed invade i tessuti vicini, portandosi al vaso efferente. Il linfonodo metastatico non è dolente, a differenza di quello reattivo che, invece, essendo interessato da un processo infiammatorio, duole alla palpazione. Inoltre, i linfonodi reattivi si presentano scorrevoli sui piani anatomici superficiali e profondi mentre quelli infiltrati sono adesi e non sono più mobili. La via linfatica è preferita (non in assoluto) dai carcinomi, mentre quella ematica dai sarcomi. 
Il linfonodo sentinella è il primo linfonodo che drena la zona in cui si ha la massa primaria. Esso viene identificato mediante iniezione di mezzi radiomarcati o coloranti all’interno del tumore primario, che vengono drenati naturalmente dal sistema linfatico. Se il linfonodo sentinella è “pulito”, ovvero non presenta cellule neoplastiche, si può essere abbastanza tranquilli. Tuttavia, sono possibili metastasi che saltano tale linfonodo o un gruppo di linfonodi a causa di anastomosi venose o per obliterazione iatrogena di tale via di drenaggio. È molto frequente l’invasione di un linfonodo, ma è meno grave dell’invasione di un altro organo. 
Nella stadiazione tumorale TNM (American Joint Committee on Cancer Staging), che utilizza un 
codice numerico per le tre lettere, si vanno a valutare: ­T, tumore, la dimensione della massa primaria ­N, linfonodo, quanti sono sede di metastasi e che localizzazione hanno rispetto alla massa ­M, metastasi ad altri organi (sì/no) 
La gradazione tumorale, invece, è un’operazione di tipo anatomopatologico, con distinzione in base al grado di anaplasia/differenziamento delle cellule tumorali, il numero di figure mitotiche e alcune caratteristiche architetturali. 
È richiesta una serie di processi successivi perché una metastasi attecchisca, e per questo è praticamente impossibile che una cellula da sola abbia successo: è necessario che ci siano piccoli agglomerati embolici di cellule tumorali. Un processo così improbabile diventa reale per l’enorme numero di cellule con potenzialità metastatica che un tumore che ha raggiunto una certa dimensione (non necessariamente grande) è in grado di mettere in circolo al giorno. In questo modo, anche se la probabilità di riuscita è molto bassa, l’evento si verifica lo stesso. Un tumore con un diametro di un centimetro può essere in grado di immettere nel circolo venoso anche un milione di cellule al giorno: il tumore spende quindi molto per rilasciare in circolo tali cellule. 
Fasi della metastatizzazione 
La metastatizzazione è suddivisibile in varie fasi. Si parte dall’infiltrazione: si han solo cellule in grado di distruggere gli elementi di contenimento del tumore (compresa la parete capillare). Tali cellule sono in grado di iniziare il processo e di portare all’ingresso in circolo. Le cellule sono sospinte dalla circolazione sanguigna, in condizioni altamente traumatiche. Solo le cellule più robuste sopravvivono a questo primo shock. Si ha quindi l’arrivo ad un filtro: le cellule devono aderire all’endotelio, quindi aggredire la parete del vaso e penetrare nell’organo. Devono quindi essere in grado di sopravvivere e proliferare nell’ambiente nuovo. Questo comporta anche una stimolazione alle cellule endoteliali locali affinché forniscano le strutture fibrovascolari necessarie per cominciare l’infiltrazione. Le cellule metastatiche devono essere in grado di attivare le funzioni appropriate al momento giusto, altrimenti il processo si interrompe. 
­Cellula trasformata ­Espansione clonale con crescita, produzione di cloni diversi e angiogenesi ­Sottoclasse metastatica con adesione alla membrana basale ed invasione ­Passaggio all’interno della matrice extracellulare ed ingresso nel vaso sanguigno ­Interazione con il sistema immunitario dell’ospite ­Embolo di cellule tumorali. Secondo alcune teorie il rivestimento di esso con piastrine e 
fibrina dà un vantaggio al tumore, in quanto isola le cellule dall’ambiente traumatico del 
circolo. Esso riduce però la capacità di lesione delle stesse 
­Adesione alla membrana vasale ed extravasazione 
­Formazione della metastasi, angiogenesi e crescita 

I quadri standard di diffusione sono legati alla localizzazione ed al tipo istologico della neoplasia primitiva. La diffusione ematica prevede due vie: una segue la vena porta e da stomaco e intestino, dà metastasi epatiche. La seconda coinvolge tutto ciò che drena nelle vene cave e dà metastasi polmonari. Un’altra sede frequente di metastasi è quella vertebrale in caso di tumori posti in prossimità del plesso paravertebrale (carcinomi tiroidei e prostatici). L’eccezione è dovuta al fatto che, come già detto, le cellule metastatiche non crescono necessariamente in tutti i tessuti (organotropismo). Inoltre, talvolta viene saltato il primo filtro. Alcuni tipi di neoplasia, quali il melanoma e il microcitoma polmonare, possono dare metastasi in molti più tessuti. Ad intuito, più un organo è vascolarizzato, più dovrebbe essere soggetto a metastasi. Tuttavia, così non è: non esistono quasi metastasi muscolari o spleniche; inoltre l’osso, che è poco irrorato, è sede frequente di metastasi. Questo è dovuto al suo circolo lento, che evita un danno da spremitura alle cellule tumorali. Il fatto che alcuni tumori diano metastasi ad alcuni tessuti più a valle rispetto ad altri (ad esempio all’osso piuttosto che al polmone) è dovuto all’organotropismo della neoplasia stessa, che basa la propria metastatizzazione sul caso e sulla necessità. La crescita di una metastasi non è una semplice funzione del fatto che la cellula raggiunga l’organo, ma dipende dal fatto che la cellula giunga nell’organo dove essa è maggiormente adatta a crescere e dal quale viene selezionata positivamente. L’organotropismo può essere dovuto a tutta una serie di fattori: 
­Le cellule tumorali possono presentare molecole di adesione i cui ligandi sono espressi 
sulle cellule endoteliali dei vasi di alcuni organi 
­Alcuni organi possono liberare sostanze chemiotattiche per un determinato tipo di tumore 
­Il tessuto bersaglio può esprimere degli inibitori delle proteasi e fattori proangiogenetici Si è quindi studiata l’induzione dell’organotropismo. Si è partiti da un melanoma murino, facilmente coltivabile in vitro e trapiantabile in vivo. Iniettate le cellule nella vena caudale dell’animale, si è osservata la sede di metastasi: più frequentemente esse si andavano a localizzare a livello polmonare, ma anche in altri organi. Sono quindi state raccolte esclusivamente le cellule metastatiche polmonari, le si è coltivate e reinoculate in un animale. Man mano che si ripeteva questo procedimento (per 10 volte), si avevano sempre più metastasi polmonari e non negli altri organi. Si è quindi selezionato un clone cellulare dotandolo di uno spiccato organotropismo. Cambiando sede di inoculazione (camere cardiache sinistre), il melanoma dà prevalentemente metastasi cerebrali. La ripetizione della stessa procedura per 10 volte ha permesso di ottenere delle cellule dotate di neurotropismo spiccato. Se invece si inoculano le cellule tumorali direttamente in situ nel cervello, e si riprendono le cellule dalla massa dopo un determinato lasso di tempo (senza quindi fornire una pressione selettiva), se si inoculano tali cellule nel circolo sistemico, non mostrano alcun tipo di tropismo tissutale. Per alcuni tipi di tumore (melanoma e carcinoma della mammella e della prostata) è stato dimostrato uno stato di dormienza, per cui si hanno micrometastasi in grado di sopravvivere, senza accrescersi, per molti anni, fornendo la base per una possibile “recidiva a distanza”. 
Cachessia La cachessia (dal greco kakos "brutta" e hexis "condizione") è una condizione abbastanza frequente negli stadi terminali del tumore maligno: si riscontra in circa i 2/3 dei pazienti. Non è obbligatorio arrivare allo stato cachettico per morire di tumore. Il problema è che spesso i pazienti si sottopongono a terapie che di per sé possono indurre cachessia. Non sono solo le neoplasie maligne a portare a cachessia, ma sono talmente frequenti le cachessie di origine tumorale che si usa tale termine per antonomasia. Esiste una cachessia da inanizione, ovvero per mancata introduzione di alimenti (come quella che presentavano i prigionieri dei campi di concentramento) e una cachessia da malattie infettive (come quella dei malati terminali di AIDS). La cachessia, di per sé, aumenta la morbilità e la mortalità, in quanto deprime il sistema immunitario, diminuisce la tollerabilità alla terapia antineoplastica e diminuisce la resistenza agli interventi chirurgici. Alcune definizione che sono state date alla cachessia nel corso della storia della medicina sono: 
­Progressivo decadimento delle condizioni generali dell’individuo che termina nella morte 
­Progressiva perdita di peso e deperimento fisico accompagnati da profonda astenia, 
anoressia e anemia 
­Progressiva perdita di grasso e peso accompagnata da profonda astenia, anoressia e 

anemia. In tutte queste definizioni sono contenuti due concetti principali: la perdita di peso e l’anoressia, ritenuti essere costanti in presenza di cachessia. Altre qualità non sono presenti in tutti i pazienti e non si riesce a capire se esse siano causa o effetto di tale quadro. Si noti la differenza tra inanizione, ovvero la mancanza di alimentazione, e anoressia, ovvero la mancanza del desiderio di mangiare. La cachessia è una conseguenza sistemica del tumore, non è un’immediata conseguenza dell’invasività di una neoplasia in un determinato organo piuttosto che in un altro. Capita “a caso”, nessun parametro sembra essere sempre collegabile alla cachessia: 
­È più frequente nei tumori solidi ­Non è correlata al grado di malignità, forse perché la neoplasia maligna può uccidere prima 
dell’insorgenza di tale quadro ­Non è correlabile (entro certi limiti) alle dimensioni della massa ­È più frequente nei tumori metastatici (in cui risulta anche più difficile calcolare la massa) ­Può essere influenzata dalla sede della neoplasia (ad es., nel tratto digerente) ­Non è correlata al tipo istologico, anche se alcune neoplasie la provocano con maggiore 
frequenza La cachessia al momento della morte è presente nel 100% dei tumori all’esofago, nell’84% dei tumori allo stomaco e nel 70% di quelli al polmone. 
Come si è studiata l’eziologia della cachessia? Si hanno problemi nel seguire il paziente o il modello animale, anche per la presenza di fattori confondenti non controllabili. Dal momento che nel paziente la cachessia spesso è il primo sintomo, non si conosce la situazione prima dell’insorgenza della stessa, per comparare possibili parametri causali. Se compare dopo la diagnosi, quasi sempre tra il momento della diagnosi e l’insorgenza dello stato cachettico il paziente è stato sottoposto ad una terapia che potrebbe aver contribuito almeno in parte alla cachessia stessa. I modelli animali, in questo caso, hanno vantaggi e svantaggi: 
­Vantaggi: si conosce il momento di inizio della malattia, si possono valutare le variazioni di certi parametri e si possono annullare alcuni parametri confondenti, o modificarli in modo da poterne valutare l’effetto 
­Svantaggi: nei tumori indotti è difficile stabilire la massa del tumore (si possono avere altri tumori diversi da quello atteso e non rilevabili), inoltre di solito non metastatizzano o metastatizzano molto tardi. Nei tumori trapiantabili, invece, si ha lo svantaggio di una crescita molto veloce e del fatto che la maggior parte non dà una cachessia precoce. Si ha quando la massa raggiunge grandi dimensioni, pari al 50-70% del peso dell’animale, non riconducibili alla situazione che si verifica nell’umano. 
Ci si è chiesti quindi se la cachessia fosse dovuta alla massa in quanto tale, oppure in quanto costituita da cellule neoplastiche. Alcuni studi han stabilito che un 20% dell’anoressia e un 40% della perdita di peso possono essere dovute alla sola massa. La prima ipotesi è stata quella dell’azione spoliatrice del tumore, avanzata studiando le modificazioni metaboliche nel tumore, simili a quelle che si hanno durante il digiuno. Le più comuni sono a carico del substrato: 
­Lipidi: aumento della lipemia e del catabolismo lipidico, diminuzione della massa grassa e 
dell’attività della lipoprotein lipasi. ­Carboidrati: aumento del consumo corporeo e della produzione epatica (si vedano le atipie) ­Proteine: diminuzione della massa muscolare per aumentata proteolisi Nel digiuno, inizialmente si ha un aumento di tutte le situazioni del consumo. L’organismo gerarchizza i consumi: prima il glicogeno, poi i grassi, infine le proteine. Nella cachessia, anche negli stadi iniziali, non si ha tale organizzazione nel catabolismo delle molecole di deposito dell’organismo. All’ipotesi dell’azione spoliatrice è stata però avanzata un’obiezione. Essa vede il tumore come un parassita. Una situazione simile non tumorale è la gravidanza, per cui il feto cresce solo a spese del portatore, tuttavia, la madre non va incontro a cachessia. Addirittura, si deve evitare l’aumento di peso della gestante. Nel caso della gravidanza, però, la mamma mangia, mentre nel tumore cachettico si ha anche l’anoressia. Il tumore, quindi, sottrae energia ai tessuti sani, ne fa spendere all’organismo per rigenerare zuccheri dal lattato e previene l’aumento dell’introduzione di materiale energetico, portando quindi alla cachessia. Se così fosse, però, tutti i tumori dovrebbero portare alla cachessia, ma non è così. Inoltre, la cachessia può comparire in neoplasie con una massa molto piccola. L’alimentazione forzata migliora l’idratazione e i depositi lipidici, ma non è in grado di far regredire la predita muscolare. Non basta quindi la teoria della spoliazione. 
Si è avanzata allora la teoria della produzione di mediatori cachessizzanti. Prima si è pensato che essi fossero rilasciati dal tumore, ma questa ipotesi ha dato scarsi risultati, quindi si è ipotizzato che fossero prodotti dall’ospite stesso in risposta al tumore (in particolare da parte di macrofagi e linfociti). I fattori prodotti da parte dell’ospite dovrebbero derivare dall’azione di difesa contro la neoplasia. Già a fine Ottocento uno studioso mise in luce che, occasionalmente, pazienti oncologici con una forte infezione batterica avevano avuto una diminuzione della massa tumorale. Si isolò il tumor necrosis factor, TNFa, che induce la necrosi delle cellule neoplastiche. Da questo derivò una grande speranza di trattamento per le malattie tumorali, tuttavia si è visto come le dosi utili per tale scopo abbiano anche un’azione cachessizzante. Andando a studiare la malattia del sonno, che induce una fortissima cachessia, in un modello lapino, si notò una cachessia con forte lipemia. Si scoprì che essa era dovuta ad una inibizione della LPL, un parametro correlato quantitativamente con la gravità del quadro cachettico. Si scoprì che tale inibizione era dovuta proprio all’azione del TNFa prodotto dai macrofagi e dai linfociti T citotossici. Il fatto che livelli di TNF così elevati inducano uno stato cachettico (e quindi la morte) è un vantaggio per la specie: in quanto vengono eliminati gli individui con infezioni gravi e malattie di tipo neoplastico. Al momento non esiste alcun trattamento soddisfacente per la cachessia neoplastica se non la rimozione della causa prima di essa, ovvero la neoplasia stessa. 
Sindromi paraneoplastiche [in più, ma nel programma] Le sindromi paraneoplastiche consistono in una produzione ectopica di ormoni da parte del tumore, con conseguente complessità sintomatica a seconda dell’ormone secreto. Possono rappresentare la prima manifestazione della patologia neoplastica, possono causare problemi che portano a morte il paziente e possono mimare un coinvolgimento metastatico non presente. La più comune endocrinopatia è il morbo di Cushing (vedi dopo), dovuta a produzione di corticotropine. Un’altra sindrome paraneoplastica molto comune è l’ipercalcemia, dovuta all’osteolisi indotta dal tumore e alla produzione di sostanze ipercalcemizzanti (PTHrP). Altri sindomi paraneoplastiche coinvolgono il sistema neuromuscolare (simil-miastenia gravis), la cute (acanthosis nigricans) e l’apparato scheletrico. 
Cancerogenesi chimica 
Lo studio della cancerogenesi chimica iniziò nel 1775, quando sir Percival Pott notò che gli spazzacamini avevano un elevato rischio di contrarre il cancro dello scroto. Collegò questo alla scarsa pulizia dalla fuliggine. Nel 1875 Walkman identificò un'altra classe di tumori professionali, i tumori cutanei negli addetti alla lavorazione del catrame. Nel 1915 fu effettuato il primo vero e proprio studio sperimentale. 
Un cancerogeno è un agente o un processo che aumenta l’incidenza di neoplasie. Le sostanze cancerogene si distinguono in genotossiche, qualora inducano alterazioni nel DNA, e in non genotossiche, qualora non agiscano direttamente ma abbiano la capacità di alterare l’informazione genica (ad esempio l’infiammazione cronica e la sintesi poco accurata di DNA). I cancerogeni genotossici possono a loro volta essere distinti in diretti e in procancerogeni. Questi ultimi richiedono di essere preventivamente metabolizzati in un determinato organo prima di poter indurre neoplasia. 
La determinazione della cancerogenicità è stata a lungo effettuata con il test di Hanks, su un ceppo di Salmonella dipendente dall’amminoacido istidina. Si aggiunge alla coltura la sostanza da analizzare e quindi si fa espandere la popolazione batterica su un terreno istidina-privo. Normalmente, qualche ceppo muta e riesce a sopravvivere anche in assenza dell’amminoacido, ma quando la sostanza è veramente mutagena, si osserva una grande quantità di colonie indipendenti dall’istidina. È un test estremamente sensibile: molte sostanze mutagene per la S. non lo sono per l’uomo (sono svolti studi successivi su cellule di mammifero). 
Per i cancerogeni chimici, diversamente dalle radiazioni (vedi dopo), esiste una dose soglia, ossia una quantità minima di composto richiesta per poter osservare la comparsa di una neoformazione in un animale da esperimento. Spesso, però, il cancerogeno può essere efficace anche se applicato in modo frammentato (ovvero la stessa dose frazionata in più somministrazioni), anche perché talvolta la dose completa data in una sola soluzione può essere tossica. Questa tipologia di sostanze prende il nome di tossici da sommazione: essi sono molto importanti in quanto manifestano i propri effetti in seguito a somministrazione cronica di bassi livelli (come molti inquinanti ambientali). Molti sono tumori di tipo professionale. Inoltre, si può anche avere un tempo di latenza, con comparsa della neoplasia tempo dopo la rimozione del cancerogeno. I cancerogeni possono essere inorganici, organici (occupazionali ed ambientali) e naturali (ambientali). 
COMPOSTI INORGANICI I composti inorganici cancerogeni sono sia professionali che da inquinamento ambientale. Tra essi si annoverano: 
­Derivati dell’arsenico: tumori polmonari e cutanei, nell’uomo ma non in animali 
­Asbesto: tumori polmonari (mesotelioma pleurico), non genotossico ma attivante EGFR 
­Cadmio: carcinoma della prostata, del polmone e del rene 
­Cobalto: carcinoma polmonare 
­Cromo: carcinomi gastrointestinali 
­Nichel: polipi, papillomi e carcinomi delle vie aeree, non genotossico ma lega le proteine 
­Berillio: carcinomi polmonari 
­Ferro o ematite: carcinomi polmonari su siderosi 
COMPOSTI NATURALI 
Tra i composti naturali cancerogeni si annoverano le aflatossine (prodotte dal micete Aspergillus 
flavus, rischio alimentare), la cicasina (dalla noce di Cycas, usata da popolazioni in Estremo Oriente) 
e il safrolo (dall’olio di sassofrasso, usato in preparazioni cosmetiche e alimentari). 

L’aflatossina B1 è un idrocarburo eterociclico, ubiquitario sulle granaglie mal conservate nei silos. È comune nel Nord Africa ma anche in Italia. È un procancerogeno che, se ingerito (anche dagli animali) viene metabolizzato a livello del fegato, con una idrossilazione seguita da una epossidazione, da parte di ossidasi a funzione mista. Questa è una reazione di detossificazione con generazione di un prodotto eliminabile per via urinaria, che tuttavia può legare il DNA in modo covalente. Si può quindi avere una riparazione della mutazione oppure una mitosi con fissazione della mutazione ed eventuale sviluppo di neoplasia, in particolare di carcinomi epatocellulari (uno dei pochi dovuto a mitogenesi e non a infiammazione cronica, senza cirrosi). Sperimentalmente si è notata un’elevata frequenza di una specifica mutazione inattivante di p53 nei tumori indotti da aflatossina. 
SOSTANZE ALCHILANTI Le sostanze alchilanti causano mutazione della molecola di DNA per aggiunta di gruppi alchilici con eventuali sostituzioni di basi, rottura a singolo e a doppio filamento, perdita di basi puriniche e legami intra-e inter-filamento. Un esempio tipico è quello G--C . O6-metil-G—C . O6-metil-G--T . A--T 
Alchilanti spontanei ­Ciclofosfamide, usata in chemioterapia. Dall’1 al 6% dei pazienti trattati a 5-6 anni va incontro a tumori vescicali (in quanto viene escreta per via urinaria) o leucemie ­Iprite o dicloroetilsolfuro o mostarda azotata, responsabile della comparsa di neoplasie polmonari o sarcomi ­Ossido di etilene, usato come propellente per razzi e nella sterilizzazione del materiale ospedaliero, è responsabile della comparsa di leucemie e neoplasie gastriche 
Alchilanti non spontanei 
­Nitrosocomposti (nitrosammidi e nitrosammine) presentano due atomi di azoto e, soprattutto sperimentalmente, possono provocare sia tumori nella zona di inoculazione sia a distanza. Sono importanti le nitrosamine, con due valenze dell’azoto amminico occupate da gruppi alchilici. Vengono attivate nel fegato dal sistema microsomiale con N­idrossilazione. Si formano a livello gastrico per assunzione di nitriti e nitrati (conservanti presenti nei salumi), trasformati in acido nitroso che reagisce con le amine organiche. Possono dare tumori a livello gastrico o epatico. Inoltre sono legate ad un rischio professionale nelle industrie che lavorano la gomma e le concerie. Sono presenti anche negli scarichi dei motori diesel e nel fumo di sigaretta. 
AMINE AROMATICHE Le amine aromatiche sono usate in diverse diete senza conoscere il loro potere oncogeno. L’anilina è l’amina aromatica più semplice, tossica ma priva di potere oncogeno. Altre sono la benzidina e la naftilamina, che sono usate nell’industria dei coloranti e delle vernici e sono quindi causa di un tumore occupazionale alla vescica (in quanto la via di escrezione è prevalentemente urinaria). Questi composti possono essere introdotti nell’organismo per varie vie, ma danno comunque tumore vescicale, in quanto sono dei procancerogeni. Esse vengono metabolizzate nel fegato, vanno in circolo e quindi sono escrete dal rene. La reazione di fase 1 è una idrossilazione, la reazione di fase 2 è una glucuronazione. In caso di coniugazione con l’acido glucuronico la sostanza non è cancerogena, ma è cancerogeno l’intermedio idrossilato. Si hanno batteri esprimenti glucuronidasi, che staccano l’acido glucuronico e ri-trasformano la sostanza in cancerogena. Se si ha una buona eliminazione delle urine, non dovrebbero esserci problemi. Ma se si ha un aumentato numero di batteri in vescica (cistite o ipertrofia prostatica o scarsa idratazione) l’urina ristagna ed è maggiormente concentrata. Il composto intermedio si lega al DNA e si ha l’inizio della cancerogenesi nella vescica. L’acetilaminofluorene è un derivato dell’anilina che viene metabolizzato a livello epatico per deglucuronazione e causa quindi tumori epatici. 
IDROCARBURI POLICICLICI AROMATICI Gli idrocarburi policiclici aromatici derivano dalla combustione di materiali organici (cibi – carne, tabacco, caffè, whisky, carbon fossile). Il benzene è un idrocarburo aromatico monociclico, il più semplice, cancerogeno se inalato (tumore professionale nei calzaturifici, dà leucemie). L’antracene e il fenantrene sono costituiti da tre anelli aromatici posti diversamente, mentre il pirene da quattro anelli. Essi non sono cancerogeni, lo sono i loro derivati (da sostituzioni metiliche, etiliche…) omo-ed etero-ciclici. Tra questi si ricordano il benzo(a)pirene, il metilcolantrene e il dibenzantracene. Inducono cancerogenesi al sito di esposizione: cute, sottocutaneo, polmone. I rischi sono professionali (spazzacamini, pescatori che utilizzano la pece, asfaltatori) con formazione di carcinomi spinocellulari alle labbra. Altri rischi sono ambientali/voluttuari, da fumo di sigaretta e inquinamento atmosferico (gas di scarico, riscaldamento), caffè tostato, carne e verdura alla brace. Si noti che per questi composti è importante l’attivazione metabolica. Essa può avvenire a livello epatico o ovunque. Dipende da ossidasi a funzione mista P450-dipendenti, con formazione di epossidi, dioli e diolepossidi. La prima reazione di attivazione è la formazione del diolo, seguita dalla formazione dell’epossido per perdita di una molecola di acqua, e quindi la formazione di dioplepossido. Dove vengono attaccati i dioli? Si hanno la regione L, che se sostituita causa un aumento dell’elettrofilia, e la regione K, dove deve avvenire l’epossidazione e l’idrossilazione. Nella regione L si ha la sostituzione con formazione di una molecola cancerogena, nella regione K l’idrossilazione crea una molecola che lega il DNA covalentemente. I punti del DNA particolarmente nucleofili sono l’azoto della citosina, l’azoto e l’ossigeno della guanina e i gruppi carbonilici. Si hanno anche enzimi disattivanti (epossido idrasi ed idrolasi) che scindono gli epossidi in dioli; la glutatione transferasi, che forma un derivato coniugato con il glutatione. Si ha una reazione di riduzione non enzimatica che stacca l’epossido e il gruppo ossidrilico. Il potere oncogeno è determinato dal bilancio delle reazioni di attivazione ed inattivazione dei composti e dal grado di efficienza del sistema di riparazione del DNA. 
IDROCARBURI ALOGENATI 
­Cloruro di vinile (anche da PVC), cancerogenesi professionale per produzione di materie plastiche. Attivazione da parte della catena microsomiale (epossido) a livello epatico: angiosarcomi (tumori vascolari, non epiteliali, altrimenti rari) 
­Dicloro-difenil-tricloroetano DDT, insetticida utilizzato per eliminare i vettori del plasmodio malarico: accumulo nel tessuto adiposo. Lo studio di queste sostanze è stato fatto negli anni 1960 su animali. 
CANCEROGENESI UMANA E MODELLO DIFASICO Gli studi sulla cancerogenesi e lo sviluppo del modello difasico sono nati dall’osservazione che esistono cellule marcate con un cancerogeno che rimangono latenti. Se in un animale da esperimento si applica un cancerogeno sulla cute da solo, di solito non si ha tumore. Se invece lo si applica con una sostanza che causi infiammazione, allora si ha uno sviluppo tumorale massiccio. La stessa cosa può avvenire se si applica il flogogeno mesi dopo l’applicazione del cancerogeno. Vuol dire che una cellula iniziata trasmette le mutazioni alle cellule figlie. 
Se si dà la sostanza flogogena in più somministrazioni a dosi inferiori e spaziate sufficientemente nel tempo, non si ha lo sviluppo del tumore. Il cancerogeno prende il nome di induttore, in quanto provoca l’iniziazione della mutazione. Il flogogeno prende il nome di promotore, in quanto induce la divisione cellulare (ad esempio il TPA, estere del forbolo che stimola la PKC e promuove la mitosi cellulare). L’induzione è irreversibile, in quanto basta una divisione cellulare perché la mutazione venga fissata nelle cellule figlie. Si ha quindi una latenza per tempi lunghi. Lo stimolo proliferativo causa la sommazione alla mutazione iniziale di altre mutazioni casuali (progressione), che possono portare all’insorgenza di cloni neoplastici (tumore). Per questo, da un modello bifasico si è passati ad un modello multifasico. I cancerogeni chimici si possono quindi distinguere in: 
­Completi, che danno comparsa del tumore senza bisogno di alcuna sostanza promotrice ­Incompleti, che invece necessitano di una sostanza promuovente per indurre il tumore (ad 
esempio gli idrocarburi policiclici). La promozione è reversibile, perché se lo stimolo proliferativo non è intenso e concentrato nel tempo, non si ha cancerogenesi. Anche i promotori si possono quindi distinguere in: 
­Completi, ad esempio il TPA e l’olio di Croton ­Incompleti, che devono agire in combinazione e con sequenzialità obbligata (ad esempio la 
trementina) L’azione promuovente può anche essere indotta da sostanze endogene quali gli ormoni sessuali; oppure da farmaci, quali i contraccettivi orali, gli steroidi, gli analgesici; oppure ancora da agenti infettivi. Un esempio è dato dalla sperimentazione della cancerogenesi da corpo estraneo, con introduzione di una lamina di oro e materiale plastico, non cancerogeni. Questa è seguita dalla comparsa locale di un sarcoma. Se la lamina è sufficientemente traforata, si è notato che la cancerogenesi non si verifica più. Quindi l’induzione del sarcoma non è una questione di chimica del corpo estraneo, ma di alterazione della struttura tissutale da parte dell’inserzione, probabilmente per un “disturbo” allo scambio di informazione tra i tessuti, che porta alla produzione di sostanze promuoventi endogene. 
Esposizione a radiazioni Le radiazioni si possono distinguere in radiazioni ionizzanti, quando hanno un’energia superiore ai 10eV e sono in grado di indurre la formazione di uno ione per espulsione di un elettrone da parte dell’atomo; e in radiazioni eccitanti, con un’energia inferiore ai 10eV, che sono in grado soltanto di far passare su un orbitale più energetico l’elettrone. Di solito queste ultime non danno problemi all’organismo. Le uniche che possono dare danni all’organismo sono le radiazioni ultraviolette (UV). 
Tra le radiazioni ionizzanti si distinguono le radiazioni a, corpuscolate, costituite da nuclei di elio, 
le radiazioni ß, costituite da elettroni, le radiazioni costituite da protoni e neutroni accelerati, le 
radiazioni X e le più energetiche in assoluto, le radiazioni .. 
Le radiazioni eccitanti vanno invece dall’infrarosso all’ultravioletto (più energetico). Il limite tra le 
radiazioni ionizzanti e le radiazioni eccitanti è rappresentato dalle radiazioni X. 

Ci si ricordi che un elettronvolt è l’energia acquistata da un elettrone quando attraversa una 
differenza di potenziale di un Volt nel vuoto. 
Le radiazioni corpuscolate hanno una massa e la loro energia dipende dalla velocità e da taòe 
massa. Nel caso delle radiazioni elettromagnetiche, invece, l’energia dipende dalla frequenza 
secondo la costante di Planck. 

RADIAZIONI IONIZZANTI Esistono fonti naturali di radiazioni ionizzanti: il fondo di radioattività naturale,i raggi cosmici, l’irraggiamento interno. In Italia, in un anno, si è esposti a una quantità di radiazioni ionizzanti naturali pari a circa 20 radiografie del torace. La radiazione naturale è costituita per circa il 50% da radon-222 (222Rn – tempo di dimezzamento 3,8 giorni), il rimanente è prevalentemente dato da carbonio-14 (14C – radiazione ß, tempo di dimezzamento 5730 anni) e trizio (3H – radiazione ß, tempo di dimezzamento 12 anni). Le sorgenti artificiali di radiazioni ionizzanti sono quelle che le utilizzano per terapia e diagnostica medica, le centrali, i macchinari e gli ordigni nucleari (in caso di esplosioni) e le scorie di tali attività. L’effetto delle radiazioni dipende anche dalla capacità di penetrazione delle stesse. Per le radiazioni elettromagnetiche essa dipende esclusivamente dall’energia dell’onda, mentre per le corpuscolate dipende dalla massa, secondo una relazione di proporzionalità inversa. A parità di velocità, quindi, la radiazione a è meno penetrante della ß. La capacità di produrre ionizzazioni secondarie è maggiore per le radiazioni corpuscolate con massa maggiore, in quanto hanno una maggiore interazione con la materia circostante. Dipende anche dalla densità del mezzo (è per questo che si hanno le radiografie). 
Se la radiazione è elevata si possono osservare: 
­Assorbimento fotoelettrico: la radiazione colpisce un elettrone e cede tutta l’energia ad esso. L’elettrone viene espulso come fotoelettrone. Una parte dell’energia serve a liberare il fotoelettrone e la rimanente si trasforma in energia cinetica. L’elettrone espulso ha un’energia superiore ai 10eV e può dare ionizzazioni secondarie (radiazione di tipo ß). 
­Effetto Compton, dato da una radiazione con un’energia ancora superiore, con formazione di un angolo incidente: si ha espulsione di un elettrone di valenza ad alta energia (ß) ma anche un fotone deviato che possiede ancora energia ionizzante. 
Questi effetti vengono usati in medicina per la scintillazione dei fosfori, che emettono luce visibile 
in seguito all’assorbimento di energia ionizzante. 

Si hanno varie unità di misura delle radiazioni ed alcune non tengono conto degli effetti biologici. 
Il Curie (Ci) corrisponde a 3,7·1010 disintegrazioni nucleari in un secondo. Il Becquerel (Bq) è l’unità 
di misura S.I., corrispondente ad una disintegrazione nucleare al secondo. 
Altre misure sono: il potere di ionizzazione (Röntgen R), l’energia assorbita (Grey Gy o rad=0,01Gy) 
e la dose equivalente assorbita (Sievert Sv). 
La dose assorbita è la quantità di energia rilasciata sulla materia. La dose equivalente tiene conto 
del fattore di qualità, ovvero del tipo di radiazione. Sv=Gy·Q (o rem=rad·Q), dove Q=1 se raggi X o 
raggi ., Q=5-20 se radiazioni corpuscolate. 
L’effetto biologico dipende dall’energia di radiazione, dal tempo di esposizione, dal tipo di 
radiazione, dal tipo di tessuto e dalla superficie irradiata. 

Sulle molecole biologiche la radiazione può dare effetti diretti, colpendo proteine, DNA, RNA e 
lipidi; o effetti indiretti, quando causa la radiolisi dell’acqua. Questo ultimo effetto è più probabile 
e quantitativamente maggiore. 

Effetti diretti 
L’effetto diretto della radiazione su una molecola ne provoca la ionizzazione. Lo ione cerca di recuperare l’elettrone, formando un radicale libero. Questo radicale libero può causare reazioni a catena, con instabilità molecolare. In presenza di ossigeno si può produrre il radicale idroperossile HO2· o anione superossido O2-, estremamente reattivi. L’ossigeno potenzia il danno biologico di due o tre volte (effetto ossigeno). Per questo la radioterapia potrebbe essere meno efficace nel centro della massa tumorale, che solitamente è ischemico. 
. +- •+-
RH .
.RH + e . R + H + e 
Effetti indiretti 
Radiolisi dell’acqua: 
. +-
H2O .
.H2O + e 
+ +-
HO + HO . HO + OH radicali idronio ed ossidrile
2 23 
- -•- 
e + H2O . H2O . H + OH 
Dopo circa 10-11 secondi si ha la produzione di H3O+, OH -, H· ed e -, tutti reattivi 
Effetti sulle molecole A livello del DNA si ha la formazione di rotture a doppio filamento (double strand breaks DSB), mismatch, alterazioni della base, dello zucchero, eliminazione della base, formazione di rotture a singolo filamento. I lipidi possono andare incontro a perossidazione lipidica, le proteine a denaturazione o crosslinking. Tutto questo si ripercuote a livello degli organelli: danni a RNA (meno pericolosi), alla membrana (shock osmotico), ai lisosomi (auto-proteolisi), ai mitocondri (rigonfiamento torbido). I danni dipendono anche da quanto le singole cellule siano sensibili alle radiazioni (a seconda del potenziale replicativo). Le cellule perenni sono in genere radioresistenti, le stabili hanno una sensibilità intermedia, mentre i tessuti labili (ad esempio il midollo osseo) sono fortemente radiosensibili e le cellule che li compongono sono più facilmente uccise o mutate. La radiosensibilità dipende da: 
­Attività mitotica ­Livello di differenziamento (minore è il differenziamento, maggiore è la sensibilità) ­Contenuto di molecole antiossidanti ed antiradicaliche ­Livello di ossigenazione del tessuto ­Efficienza dei meccanismi di riparazione del DNA 
Effetti sull’individuo 
L’individuo irradiato manifesta danni a breve e a lungo termine, la cui gravità dipende oltre che dalla durata e dall’intensità dell’esposizione, anche dalla superficie irradiata (panirradiazione vs irradiazione localizzata). 
L’irradiazione dell’intero organismo (panirradiazione), come in seguito ad un incidente nucleare, ad un’esplosione nucleare o all’esposizione cronica a bassi livelli di radiazioni per motivi professionali, o nel caso della radioterapia per il condizionamento pre-trapianto di midollo osseo, può avere conseguenze di tre tipi a seconda della dose: 
­Per dosi di irradiazioni piuttosto basse (300rad) si ha una sindrome ematopoietica con leucopenia, trombocitopenia ed eventualmente, in seguito, anemia. In genere si cura, ed è contrastata con antiossidanti quali la vitamina C. Inoltre, si può ricorrere al trapianto di midollo osseo. La leucopenia e la trombocitopenia danno le loro manifestazioni tipiche (suscettibilità alle infezioni e diatesi emorragiche, rispettivamente). 
­Per dosi decisamente più alte, fino a 1000rad, si ha, oltre alle manifestazioni ematopoietiche, una sindrome intestinale, quasi mai curabile, dovuta al danno all’endotelio ed alla mucosa intestinale. 
­Per dosi fino ai 2000rad si hanno danni anche al SNC, soprattutto alle cellule gliali, con induzione di uno stato infiammatorio/edematoso ed un’eventuale necrosi neuronale. Si ha pressoché morte immediata. 
In caso di irradiazione localizzata di possono avere danni differenti a seconda del tessuto (e a seconda della dose efficace). La prima reazione è un’infiammazione acuta, che tende a cronicizzare, portando, a seconda del tessuto interessato, a cataratta, miocardite con fibrosi e pericardite costrittiva, fibrosi esofagea con eventuale stenosi, fibrosi polmonare, nefrite da raggi, cistite cronica da raggi, sterilità per interessamento gonadico. 
A lungo termine, le radiazioni sono tutte potenzialmente cancerogene. Ne sono esempi i cancri cutanei alle mani dei vecchi radiografisti, il rischio 10 volte maggiore di cancro polmonare nei minatori per l’uranio, l’aumento di leucemia mieloide acuta e cronica (AML e CML) e di carcinoma mammario, del colon e del polmone negli individui di Hiroshima e Nagasaki, l’incidenza di noduli e neoplasie tiroidee nelle isole Marshall in seguito ad esperimenti con bomba H (produzione di iodio radioattivo). I tempi di latenza per le leucemie sono attorno ai 7 anni, per un picco fino a 15-20 anni. Anche il tumore tiroideo è abbastanza precoce. Per tutte le altre neoplasie, a 10 anni la frequenza si innalza, per raggiungere un picco dopo i 30-40 anni dall’esposizione. L’esposizione a basse dosi non comporta danni immediati, ma non esiste una dose soglia per annullare il rischio di sviluppare tumori (per alcuni una dose bassa è sufficiente, per altri sono richieste dosi alte e magari non svilupperanno mai una neoplasia). È difficilmente valutabile la radiosensibilità dei singoli individui. L’uranio impoverito, come tutti i metalli pesanti, tende ad accumularsi nel midollo osseo e può indurre leucemie (non in tutti, però). Ma mentre ad Hiroshima e Nagasaki non sono stati riscontrati danni genetici nella prole, nei reduci della Guerra del Golfo sì, perché l’uranio impoverito può dare danni alla spermatogenesi. 
RADIAZIONI ECCITANTI Le radiazioni eccitanti, come già detto, hanno minore energia e quindi non determinano la ionizzazione dell’atomo, ma il passaggio di un elettrone da un orbitale meno energetico ad uno energetico (stato di instabilità). Le radiazioni infrarosse si esplicitano in calore, le visibili nei colori (assorbite dalla melanina e dalla emoglobina, tra le altre). Le radiazioni ultraviolette sono le più pericolose, perché sono le più energetiche e sono assorbite da proteine ed acidi nucleici. 
UVA: 400-315nm arrivano tutte sulla superficie terrestre, costituiscono il 99% 
UVB: 315-280nm sono in parte schermate, costituiscono l’1% 
UVC: 280-100nm sono quasi completamente fermate dall’ozono Gli effetti indiretti dei raggi UVB non dipendono dall’elettrolisi dell’acqua, ma dalla presenza di sostanze fotodinamiche e fotosensibilizzanti. Le UV mostrano un assorbimento preferenziale. A 265nm dal DNA a doppio filamento, a 280nm dalle proteine. 
A livello cutaneo si ha flogosi acuta. Le ustioni solari si possono sovrapporre alle ustioni da calore applicato. Si ha un’iperpigmentazione cutanea dovuta ad un aumento di attività della tirosinasi, che converte la tirosina in DOPA chinone e da questo deriva poi la melanina. Si ha anche un’ipercheratosi e un’alterazione funzionale delle proteine, con i gruppi tiolici che vanno a formare ponti disolfuro, con conseguente perdita di funzionalità. I raggi UV possono anche essere mutageni. A livello oculare si hanno fotocheratiti, fotocongiuntiviti, retiniti e si può avere l’insorgenza di cataratta precoce. 
I raggi UV a livello del sistema immunitario possono dare immunosoppressione ed è per questo che in caso di patologie autoimmunitarie l’esposizione alla luce solare può facilitare il riassorbimento della malattia. 
I luoghi più colpiti sono quelli vicini all’Equatore, le persone con cute chiara e background genetico sono le più suscettibili. Gli UVA sono responsabili delle scottature ed hanno un effetto di invecchiamento tissutale, in parte dovuto alla riduzione del contenuto idrico dei tessuti stessi. Gli UVB sono come gli UVA ma in più sono dannosi per gli occhi e sono degli agenti mutageni. Per questo sono utilizzati per la sterilizzazione: virus, protozoi e batteri sono molto sensibili. Nell’uomo si hanno i meccanismi di riparazione del DNA, ma comunque la luce ultravioletta può essere coinvolta nell’eziologia del carcinoma basocellulare e spinocellulare e probabilmente anche nel melanoma. Sembra che, mentre gli epiteliomi dipendono dall’esposizione cumulativa ai raggi UV, il melanoma dipenda dall’esposizione intensa e intermittente. Agiscono infatti sulle basi azotate, soprattutto sulla timina, causando la formazione di dimeri di pirimidine per due legami covalenti, che portano alla distorsione della doppia elica del DNA, che però può ancora essere riparata. I dimeri di pirimidina sono riconosciuti da endonucleasi e poi da esonucleasi. Intervengono quindi la polimerasi e la ligasi, ottenendo una riparazione del danno al genoma. Nello xeroderma pigmentosum, abbastanza comune nel Nord Africa, si ha un deficit di endonucleasi. La patologia è caratterizzata da sensibilità alla luce solare e da un aumento del rischio di sviluppare carcinomi cutanei ed anche di altri istotipi. Gli UV, tuttavia, hanno degli effetti utili per l’organismo: mediano la maturazione del 7­deidrocolesterolo in vitamina D3, sono utili nella terapia di malattie autoimmuni quali la psoriasi e la vitiligine e per gestire l’ittero fisiologico del neonato, in quanto rendono idrosolubile la bilirubina, favorendone l’escrezione. 
Se la radiazione colpisce una sostanza fotodinamica, essa emette un fotone ancora molto energetico, che può potenziarne l’effetto. Una sostanza fotodinamica animale è l’emoporfirina, tra le vegetali ci sono la clorofilla, la furocumarina, la chinina e l’ipericina. L’esposizione con sostanze fotodinamiche può aggravare l’ustione solare. Ad esempio ne sono colpiti i lavoratori del catrame, a causa degli idrocarburi policiclici, chi utilizza l’ipericina come antidepressivo, o creme/lozioni autoabbronzanti, o in caso di patologie umane quali la porfiria. Farmaci fotosensibili sono invece alcuni contraccettivi, il nimesulide, il diclofenac, le tetracicline, i sulfamidici, i chinoloni, alcuni antiaritmici. 
Le porfirie sono malattie rare, per la maggior parte a trasmissione ereditaria autosomica dominante, dovute ad alterazioni degli enzimi che sintetizzano l’eme. Sono tutte caratterizzate da una diminuzione delle concentrazioni di eme e da una spiccata fotosensibilità, in quanto i prodotti che si accumulano sono fotodinamici. La presentazione clinica è molto varia, andando da livelli patologici molto gravi ad altri più blandi. Diventano gravissime in caso di assunzione di ulteriori sostanze fotodinamiche e soprattutto di farmaci sensibilizzanti. 
Cancerogenesi virale – oncogeni e oncosoppressori 
È stata dimostrata, soprattutto sugli animali (ma anche nell’uomo) una cancerogenesi vitale, per cui l’esposizione ad un determinato tipo di virus, detto virus oncogeno, in seguito ad un processo di progressione della mutazione cellulare, porta alla formazione di neoplasie. 
VIRUS ONCOGENI A DNA 
Tra i virus oncogeni a DNA ricordiamo: papovavirus (poliomavirus, SV40, JCV, HPV); myxomavirus; herpesvirus (EBV, HHV-8, CMV), adenovirus e virus dell’epatite B (HBV). Il virus di Epstein-Barr (EBV/HHV-4) è associato all’insorgenza di linfoma di Burkitt e di carcinoma nasofaringeo, i ceppi del papillomavirus umano 16 e 18 (HPV-16 e HPV-18) sono associati all’insorgenza di carcinoma della cervice uterina, gli altri papova a neoplasie del sistema nervoso (meningioma, medulloblastoma, glioblastoma), cytomegalovirus e HHV-8 sono associati al sarcoma di Kaposi. 
Tali virus sono caratterizzati dall’avere un genoma di DNA a doppio filamento. Essi possono avviare il ciclo litico, per cui il genoma non viene integrato con quello della cellula ospite e il virus si moltiplica in una cellula permissiva; oppure il ciclo lisogeno, per cui il genoma si integra nella cellula ospite non permissiva, rendendo possibile la trasformazione tumorale. Si dicono quindi cellule permissive le cellule che permettono al virus di sintetizzare le sue proteine, consentendo la moltiplicazione del virus. Il ciclo termina con la morte della cellula e quindi non porta all’insorgenza di neoplasie. La trasformazione corrisponde all’integrazione del DNA virale nel genoma dell’ospite. Essa può essere cromosomica, quando il filamento del virus e il filamento ospite si uniscono, oppure in forma episomale, per cui si hanno pezzi di DNA virale all’interno del nucleo, che però non si integrano con i cromosomi. Nell’integrazione parte del DNA virale viene perso. La trasformazione è un processo che avviene in cellule non permissive e solitamente ha un’efficienza molto bassa. Inoltre, si noti che cellule non permissive per un tipo di virus non necessariamente risulteranno non permissive per un altro virus. Si noti che il ciclo litico e il ciclo lisogeno con integrazione sono due scelte mutualmente esclusive. 
Ciclo litico  Ciclo lisogeno  
Entrata  
Espressione di proteine virali precocissime, precoci e tardive  Espressione di proteine virali precoci, per cui la cellula ospite presenta caratteristiche antigeniche differenti dal normale  
Assemblaggio  Possibilità di riconoscimento da parte dei linfociti T  
Maturazione. Si ha rilascio di virus infettivi  Il genotipo viene alterato, si ha moltiplicazione cellulare ed attivazione delle funzioni virali precoci. Non si ha produzione di virus infettivo  

Virus di Epstein Barr 
L’EBV è un virus ubiquitario: il 90% della popolazione adulta presenta anticorpi anti-EBV. Esso è l’agente eziologico di: ­Mononucleosi infettiva, in particolare negli adolescenti che non presentano anticorpi anti-
EBV ­Linfoma di Burkitt, in pazienti immunodeficienti, endemico in alcune regioni africane ­Linfoma a cellule B ­Linfoma di Hodgkin ­Carcinoma nasofaringeo, endemico in Cina ed in altre zone del Sud-Est asiatico 
Il linfoma di Burkitt, come già accennato, è comune in Africa nelle regioni in cui la malnutrizione/kwashiorkor e la malaria sono diffusi. In Occidente si osserva nei pazienti affetti da AIDS e in pazienti immunodepressi. La trasmissione avviene attraverso droplets: una glicoproteina virale aggancia il CD21 (CR2) di membrana, espresso in particolare dalle cellule dell’orofaringe, dai linfociti B e dai monociti/macrofagi. Si ha la fusione del nucleocapside con integrazione nelle cellule dell’orofaringe o il ciclo litico. L’infezione dei linfociti B può dare nessun sintomo, una mononucleosi infettiva, una linfoadenopatia o una splenite, oppure dare la traslocazione t(8;14) che porta al linfoma di Burkitt. Nei soggetti sani interviene il sistema immunitario e quindi si hanno soltanto i primi quadri, mentre l’ultimo avviene negli immunodepressi. La traslocazione porta il protooncogene c-Myc nei pressi del gene per le catene pesanti delle immunoglobuline (IgH). Si ha quindi un’attivazione costitutiva del’oncogene, che dà un impulso proliferativo ai linfociti B. Un’alterazione a livello di NRAS porta ad un fenotipo francamente maligno. Si noti che EBV può provocare anche altre traslocazioni che coinvolgono Myc, quali la t(8;2) e la t(8;22). c-Myc nella sua posizione naturale, sul cromosoma 8, è controllato da vari fattori trascrizionali, ed è un proto-oncogene. Dal momento che il linfocita B produce in continuazione le immunoglobuline, il gene per le IgH e anche gli altri geni coinvolti nella loro sintesi sono sempre espressi. La traslocazione porta ad una iperespressione di c-Myc con un’ulteriore spinta alla proliferazione. Oltre alla traslocazione si ha la produzione di proteine virali: nel nucleo della cellula si hanno le EBNA (Epstein-Barr nuclear antigens), di tre tipi, e una proteina detta LMP-1. EBNA-2 è un fattore trascrizionale che mima un recettore di Notch attivo costitutivamente, transattivando molti geni, tra cui quelli della ciclina D e degli oncogeni Src. LMP1 è un oncogene che si comporta come un recettore CD40 costitutivamente attivo, promuovendo le via di segnalazione di NF.B e JAK/STAT, che inducono la proliferazione e l’espressione di Bcl-2, antiapoptotica. Questo stimola l’oncogenesi. Tutte le vie di segnalazione sono mediate dall’interazione con TRAFs con altre vie di segnale (PI3K, Akt, Rho). LMP-2 attiva la via di Erk con attivazione di Jun e probabilmente induzione della proliferazione. La via della PI3K attiva Akt e Rho, inducendo la sopravvivenza. 
Il linfoma di Burkitt è un linfoma B-cellulare endemico nell’Africa Equatoriale. Per il 95% qui è associato ad infezione da EBV, in particolare nei bambini affetti da PEM. Negli Stati Uniti ed in Europa è sporadico, colpisce bambini ed adulti e solo il 15% è associato ad infezione da EBV. Prevale il coinvolgimento extranodale (mascelle, intestino, reni e ovaie). Nel 75% dei casi si ha guarigione con chemioterapia. La traslocazione t(8;14) è la più frequente. Sembra che l’EBV non sia direttamente oncogenico ma, agendo come un mitogeno policlonale per i linfociti B, ponga le basi per l’acquisizione delle traslocazioni attivanti di c-Myc essenziali per la trasformazione. L’infezione da EBV è agente eziologico del 100% dei casi di carcinoma nasofaringeo. Tale neoplasia ha una patogenesi multifattoriale: sicuramente intervengono fattori genetici (in quanto l’incidenza è elevata nei cinesi ed è intermedia nei cinesi migrati negli Stati Uniti), virali e chimici. In particolare questi ultimi sono stati associati all’assunzione di esteri del forbolo con la dieta da parte dei cinesi (pesce sotto sale e carne affumicata), con conseguente induzione della proliferazione. Questo fattore viene meno durante l’emigrazione in Occidente. Il carcinoma nasofaringeo colpisce gli adulti e non i bambini, persone immunocompetenti ma che hanno una predisposizione genetica ed hanno comportamenti alimentari a rischio. Nel linfoma a cellule B e nel linfoma di Hodgkin, invece, l’infezione da EBV non è agente eziologico ma solamente associato. 
Papillomavirus umano 
Esistono circa 70 tipi differenti di HPV. Esso è l’agente eziologico delle verruche, formazioni benigne squamose della cute (in particolare i ceppi HPV1-2-4-7), dei condilomi acuminati a livello perianale (HPV6-11) e del carcinoma a cellule squamose della cervice uterina, della regione anogenitale, del cavo orale e della laringe (HPV16-18). 
Nel caso delle verruche, il genoma non si integra ma rimane sotto forma episomiale. Nei carcinomi, invece, in genere si integra all’interno di un cromosoma della cellula ospite. Il ciclo vitale si ha nelle cellule basali e la sua propagazione è in genere laterale e non verso la superficie. Andando verso la superficie, invece, si ha il rilascio di nuove particelle virali. Come nel caso di EBV, il sito di integrazione è casuale. L’integrazione comporta la perdita di alcune parti del genoma virale e, con esse, della capacità di produrre nuovi virioni. Il genoma codifica ed esprime proteine, alcune delle quali precoci (Early), altre tardive (Late). In alcuni ceppi (16 e 18) si hanno le oncoproteine precoci E6 ed E7, che favoriscono la trasformazione neoplastica. E6 induce la degradazione di p53 e di Bax, ed induce l’espressione della telomerasi; mentre E7 lega Rb, bloccandone la funzione e spiazzando E2F (vedi dopo), oltre ad agire anche su p53 e su p21/p27 (CDKI, vedi dopo). In questo modo si ha inibizione dell’apoptosi e delle proteine che regolano il ciclo cellulare e la crescita. Probabilmente E7 si lega e attiva le cicline E ed A, fornendo anche uno stimolo proliferativo deregolato alle cellule infette. Si noti, comunque, che la sola infezione da HPV non è sufficiente alla carcinogenesi, ma richiede una compresenza di fattori ambientali. Il vaccino per le ragazze prepuberi (Gardasil) previene le infezioni da parte di HPV16 e HPV18, responsabili del 70% dei carcinomi della cervice uterina, e di HPV6 e HPV11, responsabili del 90% dei condilomi acuminati. 
Virus del sarcoma di Kaposi – HHV-8 
Il sarcoma di Kaposi si manifesta a livello epiteliale sotto forma di macchie bluastre. È endemico nell’Africa Equatoriale ed in Europa è riapparso con l’epidemia di AIDS, sottolineando quanto sia importante l’immunità nel controllo di tale neoplasia. Esso è dovuto ad un herpesvirus: inizialmente si era pensato a CMV o EBV, ma poi si è scoperto un nuovo virus, chiamato HHV-8 (KSHV). Virtualmente tutti i casi di sarcoma mostrano infezione da parte di tale virus. Esso è presente in Africa, in alcune zone del Mediterraneo e nel Sud-Est Asiatico. Tuttavia richiede anche un cofattore, non chiaramente identificato. In Europa è associato all’infezione da HIV perché si ha un’interazione tra le citochine prodotte dalle cellule CD4+ infette da HIV e le cellule infette da HHV-8. Esso infetta varie tipologie di cellule, tra cui cellule fusiformi con un fenotipo intermedio tra le cellule endoteliali e le cellule muscolari lisce vasali. Sia il ciclo litico che il ciclo lisogeno sono presenti nello stesso individuo, contribuendo entrambi alla cancerogenesi. L’induzione di infiammazione e la conseguente produzione di citochine (tra cui un fattore solubile virale IL-6-simile) stimolano la proliferazione endoteliale e delle cellule fusiformi stesse. Inoltre, le cellule in cui KSHV si è integrato, producono proteine virali omologhe della ciclina D ed inibitori di p53, mostrando quindi un vantaggio proliferativo. La stimolazione al rilascio di VEGF sembra essere fondamentale per la proliferazione vascolare che circonda la neoplasia. Si noti che, nonostante il nome di sarcoma, la neoplasia sembra avere carattere benigno. Tra HHV-8 e EBV si han diverse analogie: entrambi sono .-Herpesvirinae che contengono geni correlati a geni umani promuoventi la crescita, quali cicline, IL-6, recettori per citochine e chemochine, recettori per il complemento e Bcl-R. I meccanismi patogenetici, tuttavia, rimangono ancora da definire con precisione. La trasmissione sessuale interumana è la più importante forma di trasmissione. 
Virus dell’epatite di tipo B – HBV 
Il virus dell’epatite B codifica per vari antigeni, che possono essere presenti sull’involucro o sul core ed altri a funzione enzimatica. È l’unico a contenere la trascrittasi inversa e la DNA polimerasi. 

L’antigene HBs è presente nel sangue. Il trattamento con un detergente non ionico permette di esporre l’antigene HBc, mentre quello con un detergente ionico l’antigene HBe ed il DNA. Questi antigeni permettono di distinguere i pazienti completamente guariti da pazienti con infezione cronica. Il DNA del virus è circolare a doppio filamento incompleto. È associato agli epatocarcinomi, attraverso la via patogenetica classica di essi: infezione acuta, infezione cronica, fibrosi, cirrosi e carcinoma epatocellulare. La trasmissione è parenterale, ematogena: trasfusioni, strumenti chirurgici, scambio di siringhe, rapporti sessuali, durante il parto, per lavori esposti (dentista, estetista, barbiere, agopuntore…) Una volta penetrato nelle cellule, il virus si denuda ed inizia la trascrizione di un RNA pregenomico, che viene poi assemblato in particelle immature. Interviene quindi la trascrittasi inversa, già presente fin dal momento dell’infezione, producendo la molecola di DNA. Nel 1967 uno studio ha identificato un rischio relativo di sviluppare un carcinoma epatocellulare per i portatori cronici di HBV rispetto a quelli non cronici 217 volte maggiore. Tra le varie proteine del virus, si ha HBx, un attivatore trascrizionale delle MAPK (Fos-Jun), di Myc e di NF.B. Può legare p53 ed inibirne la funzione, impedendone il passaggio nel nucleo, e può anche interagire con Rb. 
VIRUS ONCOGENI A RNA I virus oncogeni a RNA sono noti fin dall’inizio del XX secolo e sono virus prevalentemente animali. Nell’uomo il primo virus riconosciuto come oncogeno a RNA è stato HTLV-1 (Human T-lymphoma virus 1), abbastanza raro e localizzato in alcune isole giapponesi del Sud e nei Caraibi. Il loro studio non è giustificato da un dato epidemiologico (in quanto sono rari), ma perché hanno permesso la scoperta degli oncogeni. I virus oncogeni a RNA fan parte della grande famiglia dei Retrovirus. Essi sono virus con un mantello, ovvero un doppio strato fosfolipidico contenente glicoproteine che vanno a costituire i cosiddetti spike. Sotto si ha una matrice proteica con il capside proteico. All’interno del capside è contenuto il genoma sotto forma di filamento di RNA e un complesso proteico contenente la trascrittasi inversa, l’integrasi e l’RNasi H, oltre a proteasi. Queste sono essenziali, in quanto le proteine vengono sintetizzate in una forma precoce molto più lunga rispetto a quella finita. Si hanno gli Oncovirus,i Lentivirus e gli Spumavirus. Degli Oncovirus si distinguono forme diverse di particelle a seconda della fase della gemmazione, della posizione del core e della possibilità o meno di visualizzare gli spikes. 
­Oncovirus A: particelle virali immature, all’interno delle cellule, intracitoplasmatiche 
­Oncovirus B: maturazione del core eccentrica dopo la gemmazione 
­Oncovirus C: core posto centralmente dopo la gemmazione 
­Oncovirus D: core centrale di forma particolare 

Il meccanismo di penetrazione e di integrazione nella cellula è uguale per tutti. Ciascun tipo di virus infetta quelle cellule che esprimono le proteine che permettono l’aggancio alle glicoproteine degli spikes. Si ha quindi la fusione del mantello con il plasmalemma e l’ingresso del core nel citosol. Il filamento di RNA viene retrotrascritto a formare una molecola di DNA virale, che diventa a doppio filamento. Esso si integra sempre nel genoma della cellula ospite. Non si hanno cellule permissive e non permissive. La produzione dei nuovi virioni non avviene per lisi della membrana, ma per gemmazione: la cellula continua a sopravvivere e a produrre virioni. Genoma a ssRNA.RT.ssDNA.DNA-pol.dsDNA.DNA integrato.RNA-pol-II.RNA genomico.splicing.mRNA.preproteine.proteasi.proteine virali Per l’integrazione sono importanti le sequenze LTR (long terminal repeats), sequenze terminali che vengono in parte tagliate ed in parte integrate. Il genoma comprende quattro tipologie di geni: 
­Geni gag: codificano per le proteine del core 
­Geni pol: codificano per la polimerasi 
­Geni pro: codificano per la proteasi 
­Geni env: codificano per l’envelope 

Esistono tre tipi di virus oncogeni a RNA: ­Virus della leucemia acuta e dei sarcomi,(virus acuti) che possono contenere tutte le sequenze o essere difettivi di alcune necessarie per la replicazione, ma contengono i geni Onc (il virus del sarcoma di Rous è l’unico non difettivo). Per replicarsi richiedono la coinfezione di un virus helper. Producono tumori nella quasi totalità dei soggetti infettati perché hanno i geni Onc. Possono trasformare le cellule in coltura con un’elevata efficienza, hanno un sito di inserzione casuale e producono tumori policlonali perché infettano in maniera oncogenica più cellule. Si hanno: 
o 	Virus dei sarcomi degli uccelli 

• 	
RSV Rous sarcoma virus . Src 

• 	
FSV Fujinami sarcoma virus . Fsp 

• 	
ASV Y73 . Yes 



o 	Virus delle leucemie aviarie 

• 	
AMV avian myeloblastosis virus . Myb 

• 	
AMCV avian myelocytomatosis virus . Myc 

• 	
AEV avian erythroblastosis virus . Erb 



o 	Virus dei sarcomi murini/di ratto (MuSV) 

• 	
MoSV Moloney sarcoma virus . Mos 

• 	
HaSV Harvey sarcoma virus . H-Ras 

• 	
KiSV Kirsten sarcoma virus . K-Ras 



o 	Virus delle leucemie murine 

• 	AbLV Abelson leukemia virus . Abl 

o 	Virus del sarcoma di gatto FeSV (Gardner-Arnstein) . Fes 

o 	Virus del sarcoma di scimmia WmSV (Wolly Monkey) . Sis 


­Virus “lenti”, cis-attivanti, sono strettamente imparentati con i virus acuti, ma non posseggono le sequenze Onc. Non trasformano in vitro le cellule ed hanno un’efficienza tumorigenica molto minore. Danno tumori monoclonali perché per indurre tumore devono andare ad inserirsi (casualmente) in un punto specifico della cellula ospite, vicino ad un oncogene cellulare. In questo modo, il protooncogene cellulare (con LTR a monte) viene a trovarsi sotto controllo trascrizionale virale ed è in pratica costitutivamente attivato. Ci si domandò quindi se fossero nati prima gli oncogeni cellulari (c-Onc) o quelli virali (v-Onc). Il fatto che gli oncogeni virali non abbiano introni ed il meccanismo di azione dei virus lenti lascia pensare che siano i virus ad essersi appropriati degli oncogeni cellulari. 
­	Virus umani, trans-attivanti (HTLV-1 e HTLV-2), sono competenti per la replicazione ma contengono anche i geni Tat/Tax, che sono fattori trascrizionali attivanti anche geni distanti dal punto di inserzione virale. Si ha anche la proteina Rex, ottenuta da splicing dell’RNA virale. Essa lega direttamente alcuni promotori, ma influenza anche l’azione di alcuni fattori trascrizionali. L’infezione del linfocita T da parte di questi virus fa upregolare IL-2 e IL-2R, oltre a stimolare i macrofagi a secernere ulteriore IL-2 via GM-CSF. In questo modo si ha uno stimolo positivo alla proliferazione policlonale dei linfociti T, su cui si inseriscono mutazioni casuali che portano allo sviluppo di una leucemia monoclonale a cellule T. Più recentemente è stato visto che TAX può influenzare anche la via di NF.B sia attraverso il legame a IKB, sia su AP-1 (Fos). Il recettore di HTLV-1 sulla cellula è GLUT-1. Come già detto, HTLV-1 ha una distribuzione geografica particolare. Mostra un tropismo per i linfociti T CD4+ e viene trasmesso per via sessuale, durante il parto e l’allattamento o attraverso il sangue. La leucemia si sviluppa in una piccola percentuale degli individui infetti, anche dopo un periodo di latenza di 40-60 anni. 
Tipo di virus  Tempo di latenza  Efficienza  Effetto oncogeno  In vitro?  
Acuti  Breve (giorni)  Alta (fino 100%)  v-Onc  Si  
cis-attivanti  Medio (sett.-mesi)  Alta-Media  c-Onc attivato dal provirus  No  
trans-attivanti  Lungo (mesi-anni)  Molto bassa  Proteine virali che controllano la trascrizione  No  

Alterazioni molecolari dello sviluppo neoplastico Studiando le cellule tumorali, si notò che nei tumori erano presenti diverse alterazioni non letali, alla base dell’alterazione neoplastica. Queste, più comunemente, possono essere acquisite oppure ereditate dalla linea germinale. La maggior parte dei tumori deriva da una singola cellula ed è perciò monoclonale, ma la progressione tumorale fa sì che si sviluppino cloni cellulari con svariate caratteristiche. Le mutazioni sono state osservate su geni particolari, definiti proto-oncogeni ed oncosoppressori. I proto-oncogeni sono geni, strettamente regolati, i cui prodotti stimolano la divisione e la crescita cellulari (ed altre caratteristiche, quali l’invasività) e favoriscono la sopravvivenza cellulare. Gli oncosoppressori, invece, sono i geni i cui prodotti inibiscono l’attività di divisione cellulare. Altri geni fondamentali, considerabili oncosoppressori, sono i geni che regolano l’apoptosi e quelli che sono coinvolti nella riparazione del DNA. Normalmente, le mutazioni dei proto-oncogeni sono di tipo attivante (o gain of function) e quindi è sufficiente la mutazione di un solo allele perché si abbia attività aberrante; le mutazioni degli oncosoppressori, invece, sono inattivanti (loss of function) e quindi normalmente è richiesto un danneggiamento di entrambi gli alleli perché sia persa la funzione (ma sono possibili casi di aploinsufficienza ed effetto dominante negativo per cui una singola mutazione è sufficiente). Quando si ha la presenza di agenti eziologici che possono alterare il DNA, entra in gioco il sistema di riparazione. Se questo non è efficiente, le alterazioni vengono “fissate” nel genoma e vengono trasmesse alle cellule figlie. Per proseguire, le mutazioni devono attivare gli oncogeni o inattivare i geni oncosoppressori, portando ad un aumento della proliferazione e ad una diminuzione della morte cellulare che espande il clone di cellule alterate. Su questo quadro si innestano mutazioni aggiuntive, quali quelle proangiogenetiche o di evasione dal controllo immunitario. Si ha quindi una progressione con formazione di una neoplasia maligna, infiltrazione e metastatizzazione. Negli anni, si è andato a delineare un elenco di cambiamenti fondamentali nella fisiologia della cellula che vanno a determinare il fenotipo maligno neoplastico. Essi sono detti hallmarks del cancro (gli ultimi tre si sono aggiunti nell’ultimo periodo): 
­autosufficienza dai segnali che promuovono la crescita 
­mancata sensibilità ai segnali che sopprimono la crescita 
­evasione dall’apoptosi 
­potenziale replicativo illimitato (immortalità replicativa) 
­induzione dell’angiogenesi 
­capacità di invasione e metastatizzazione 
­difetti nella riparazione del DNA (instabilità genomica) 
­fuga dal controllo del sistema immunitario 
­promozione dell’infiammazione che sostiene il tumore 
­alterazioni del metabolismo cellulare PROTEINE DEL CICLO CELLULARE: CICLINE E CHINASI CICLINA-DIPENDENTI Nel normale ciclo cellulare, degli stimoli esterni fan sì che la cellula entri nel ciclo, uscendo dalla fase G0. Le cellule più sensibili a tali stimolazioni sono le cellule labili. I passaggi attraverso le varie fasi (G1 S G2 M) sono regolati dalle cicline, che modulano l’attività di specifiche chinasi ciclica-dipendenti (Cdk), che sono serin-treonin chinasi. Le diverse Cdk mostrano una preferenzialità nei confronti di alcune cicline, che vengono prodotte in fasi differenti del ciclo cellulare. La ciclina D regola la transizione G1.S e lega Cdk4 e Cdk6. La ciclina E media anch’essa la transizione G1.S e lega la Cdk2. La ciclina A complessata alla Cdk2 media la transizione S.G2, mentre la ciclina B con la Cdk1 media la transizione G2.M. All’interno del ciclo cellulare si hanno diversi checkpoint (punti di controllo), di cui il più importante è quello tra la fase G1 e la fase S, regolato, tra le altre, dalla proteina Rb (110kDa). Si noti che nelle cellule embrionali il controllo è più semplice, in quanto si ha esclusivamente la regolazione da parte delle cicline A e B e della Cdk1, con la mancanza di tutti i punti di controllo normalmente presenti nelle cellule somatiche. Per questo le cellule embrionali hanno una maggiore sensibilità agli insulti mutageni. II complessi ciclina-Cdk hanno il compito di fosforilare Rb (fino a 53 punti di fosforilazione). Rb fosforilata si stacca dalla proteina E2F, a cui è normalmente legata. E2F è un fattore trascrizionale fondamentale per il ciclo cellulare che, una volta libero, può andare a controllare l’espressione dei suoi geni bersaglio. Si ha anche l’intervento di una serie di inibitori dei complessi ciclina-Cdk (CKI), a basso peso molecolare. Alcuni (p16, p15 e p18) derivano dal gene Ink4 ed agiscono sulla transizione G1.S. Essi vanno a bloccare soprattutto il complesso ciclina D-Cdk4/6 della fase G1, spiazzando la ciclina. Altri inibitori (p21, p27 e p57) della famiglia Cip/Waf sono universali ed agiscono su tutte le altre fasi del ciclo. E2F serve per la progressione del ciclo, in quanto stimola l’espressione di una moltitudine di geni necessari per la sintesi di una nuova catena di DNA. Tra gli altri, stimola anche i geni delle cicline necessarie per le fasi successive. E2F stimola anche il gene ARF, con produzione di p14-ARF. Questa lega MDM2, spiazzandolo da p53, che quindi risulta libero di agire. Esso blocca il ciclo cellulare stimolando la sintesi di p21, evitando la fosforilazione di Rb e l’attivazione di E2F. Essendo però un inibitore universale, può anche bloccare le cicline mitotiche. Questo rende possibile un controllo su una proliferazione cellulare eccessiva (con elevati livelli di E2F, che attivano p53, inibendo la divisione cellulare). Un’eccessiva attivazione di p53, infine, può portare la cellula in senescenza oppure condurla all’apoptosi. Si ha quindi un punto di restrizione R: si è osservato che il controllo esogeno, da parte di ormoni e fattori della crescita, è necessario fino ad un certo punto della fase G1, fintanto che è presente la ciclina A. Da quando subentra la ciclina E, invece, non sono più necessari stimoli esterni e la cellula deve necessariamente andare incontro al ciclo replicativo. In altri punti regolatori intervengono i complessi ciclina-Cdk, che normalmente hanno un’effetto stimolatorio sulle cicline successive ed uno inibitorio su quelle precedenti: ad esempio il complesso ciclina A-Cdk2 inibisce la ciclina E, mentre il complesso ciclina B-Cdk1 inibisce il complesso ciclina A-Cdk2. Il punto di restrizione coincide, tra le altre cose, con lo stato di fosforilazione completa di pRb, quando essa si distacca da E2F. Questo può trovarsi o libero nel citosol, legato a pRb, oppure trovarsi già sul DNA col suo partner DP (che non varia molto durante il ciclo cellulare), ma complessato ad Rb. Tra la fase G2 e la fase S si ha una fosfoprotein fosfatasi (PP1) che comincia a defosforilare pRb, che torna a rilegare E2F. Altri fattori di controllo sono: 
­Stato di fosforilazione/defosforilazione delle cicline, che permette l’assemblaggio o meno dei complessi ciclina-Cdk ­Legame da parte di proteine inibitrici CKI 
­Induzione della sintesi delle cicline ­Induzione della degradazione delle cicline L’emivita delle cicline è abbastanza breve. La degradazione è ubiquitina dipendente. ­La ciclina D aumenta all’inizio di G1 e poi diminuisce. La sintesi è stimolata da fattori 
mitogenici. Può essere mantenuta anche nelle fasi più avanzate del ciclo. ­La ciclina E inizia ad aumentare alla fine di G1 e a metà della fase S sparisce. ­La ciclina A inizia subito dopo la metà della fase S ad essere presente e termina alla fine 
della fase G2. 
­La ciclina B copre la parte finale della fase G2 e la fase M. La fase M è regolata dal complesso ciclina B/Cdk1. Le fosforilazioni avvengono ad opera di chinasi CAK, tra cui quella formata da ciclina H e Cdk7. Questa fosforila il residuo T160 (attivante), mentre Wee fosforila i residui T14/Y15 (inibenti). Deve intervenire la Cdc25, che elimina la fosforilazione dovuta a Wee per rendere attivo il complesso. Il complesso ciclina B/Cdk1, ora attivo, fosforila il complesso separasi/securina. Tale fosforilazione non tocca la coesina, che tiene adesi i cromosomi. Quando il complesso Cdk20-APC porta alla degradazione della securina e della ciclina B, la separasi fa distaccare la coesina e si ha la separazione dei cromosomi omologhi. 
Riassumendo, i checkpoint sono: ­G1, il più importante, controlla i danni al DNA e l’effettiva presenza di fattori di crescita e 
nutrienti, necessari per la duplicazione cellulare 
­S: nuovo controllo per evitare che il DNA sia danneggiato 
­G2: controlla che il DNA sia tutto duplicato e che la cellula sia grande abbastanza 
­M: controlla che i cromosomi siano tutti attaccati correttamente al fuso mitotico 

Al checkpoint G1/S se è presente un danno al DNA si ha una risposta immediata ed una tardiva. ATM/ATR risponde degradando la Cdc25 (fosfatasi). In questo modo i complessi ciclina E/Cdk2 e ciclina A/Cdk2 sono bloccati (blocco in fase S). La risposta più tardiva passa attraverso p53, che viene fosforilata e si distacca da MDM2. p53 può quindi legare il DNA, andando ad agire come fattore trascrizionale, stimolando l’espressione di p21. Questa blocca la fosforilazione di pRb. Al checkpoint G2/M il complesso ATM/ATR stimola sempre la degradazione della Cdc25, con blocco del complesso ciclina B/Cdk1. anche in questo caso viene attivata per fosforilazione p53, che attiva p21. Questa va ad inibire il complesso ciclina B-Cdk1 
FATTORI DELLA CRESCITA E VIE DI SEGNALAZIONE La proliferazione, fisiologicamente, dipende da proteine dette fattori della crescita (GF, growth factors). Essi controllano anche altri aspetti della vita cellulare quali la sopravvivenza, la motilità e il differenziamento. Tra essi ricordiamo: 
­EGF, espresso in moltissimi tessuti. Ha funzione mitogenica. Il recettore (EGFR1/ERBB1) ha attività tirosinchinasica intrinseca. ERBB2/HER2 è un recettore simile overespresso in un sottogruppo di neoplasie mammarie. 
­HGF ha azione mitogenica. È secreto dalle cellule mesenchimali. Il suo recettore è c-MET. ­PDGF (AA, BB, AB) lega PDGFRa o PDGFRß. Stimola la migrazione e la proliferazione di fibroblasti, cellule muscolari lisce e monociti. ­VEGF (famiglia) è il principale induttore della vasculogenesi e dell’angiogenesi (vedi prima). VEGFR-2 è il recettore principale 
­FGF (famiglia, 20 membri) lega FGFR (famiglia, 4 membri). È conservato a livello della matrice legato ai glicosaminoglicani. È importante nella riparazione tissutale, nell’emopoiesi, nell’angiogenesi e durante lo sviluppo 
­TGF-ß è un omodimero che si lega a recettori con attività serin/treoninchinasica che attivano le Smads. È un inibitore della crescita epiteliale, stimola la fibrogenesi ed ha effetti anti-infiammatorie 
L’ingaggio dei recettori dei fattori di crescita da parte dei loro ligandi attiva varie vie di 
segnalazione intracellulare: ­I recettori tirosinchinasici dimerizzano, si transautofosforilano e reclutano proteine adattatrici (Grb-2). Ad essa si lega SOS che funge da GEF per la proteina G monomerica Ras. Questa attiva la via di segnalazione delle MAPK (mitogen-associated protein kinases). Queste stimolano la fosforilazione di fattori trascrizionali tra cui Jun e Fos, che dimerizzano formando AP-1. Altre vie di segnalazione che possono essere attivate sono quelle della PLC. che, attraverso il rilascio di DAG e IP3 media l’aumento del calcio intracellulare e l’attivazione della serin/treoninchinasi PKC; oppure la via della PI3K, che attiva la chinasi Akt/PKB (proliferazione e sopravvivenza) ­I recettori associati a tirosina chinasi sono tipicamente quelli citochinici. Le JAK ad essi legate, quando dimerizzano, si transautofosforilano, fosforilano le code del recettore per legare STAT. Queste, una volta fosforilate, dimerizzano, traslocano nel nucleo e fungono da fattori trascrizionali ­I recettori accoppiati a proteine G trimeriche modulano (stimolano Gs o inibiscono Gi) l’attività della adenilatociclasi, con conseguente controllo dei livelli di cAMP e quindi dell’attività della PKA ­I recettori degli ormoni steroidei/tiroidei e delle vitamine liposolubili sono intracitoplasmatici e, quando legati, possono traslocare nel nucleo e fungere da TF. 
AUTOSUFFICIENZA REPLICATIVA 
L’autosufficienza replicativa può essere ottenuta a diversi livelli: ­secrezione autocrina di fattori della crescita ­mutazione attivante dei recettori per i fattori di crescita: dimerizzazione costitutiva (RET, neoplasie endocrine multiple, leucemie), puntiforme attivante (FLT3 carcinomi ovarici e mammari, c-KIT leucemie e tumori stromali gastrointestinali), traslocazione (PDGFR leucemie), iperespressione (ERBB1 carcinoma squamoso polmonare, HER-2 carcinoma mammario e altri adenocarcinomi) ­mutazioni delle proteine trasduttrici del segnale. La principale di esse è la mutazione dei geni RAS (HRAS, vescicali, KRAS, carcinomi, NRAS, ematopoietici) presente nel 15-20% di tutti i tumori umani. Più comunemente mutazioni puntiformi che riducono l’attività GTPasica, rendendolo costitutivamente attivo, oppure mutazioni inattivanti delle GAPs (oncosoppressori che stimolano l’attività GTPasica), tra cui NF-1. Possono anche essere attivati membri a valle quali RAF e MAPK. ­Mutazioni in chinasi non recettori. Importante è la traslocazione t(22;9) di c-ABL tipica della CML, che va a formare il gene chimerico BCR-ABL, il cui prodotto omodimerizza, transattivandosi ­Mutazioni in fattori trascrizionali, su cui convergono le vie di segnalazione. Tra questi ricordiamo MYC (C-MYC, linfoma di Burkitt, N-MYC, neuroblastoma e microcitoma, L-MYC, microcitoma), MYB e JUN/FOS (AP-1). MYC ha uno spettro di regolazione trascrizionale molto ampio: acetilazione istonica, motilità cellulare, attività telomerasica, sintesi proteica. La sua attivazione può avvenire per traslocazione, amplificazione e formazione di double minutes in forma episomale. ­Mutazioni dei componenti del ciclo, con upregolazione delle cicline e delle CDK ed inattivazione dei controllori dei checkpoint. 
PERDITA DELL’INIBIZIONE DELLA CRESCITA E FUGA DALLA SENESCENZA Coinvolge principalmente l’inattivazione degli oncosoppressori. L’ipotesi che siano necessari danni ad entrambi gli alleli (two-hit) è nata dall’osservazione che in certe sindromi familiari con tumori precoci (vedi dopo) uno dei due alleli era mutato in maniera inattivante e che la tumorigenesi era quindi notevolmente facilitata dal fatto che fosse sufficiente una sola mutazione casuale invece di due sull’oncosoppressore con conseguente perdita del’eterozigosità. Vari sono i geni oncosoppressori mutati, in gran parte descritti in precedenza: 
­RB: nel suo stato ipofosforilato è presente ubiquitariamente nelle cellule quiescenti. Essa lega il fattore trascrizionale E2F, impedendone l’attività. Durante il ciclo cellulare, la fosforilazione di RB ne media il distacco, permettendo l’espressione di geni fondamentali per la progressione del ciclo cellulare. Le mutazioni colpiscono la tasca RB, coinvolta nel legame con il TF. Altre mutazioni che possono mimare la perdita di RB sono le mutazioni attivanti dei complessi ciclina-Cdk fosforilanti Rb, l’inattivazione delle CDKI. 
­p53: localizzato sul cromosoma 17, è stato battezzato “guardiano del genoma”, in quanto può permettere un arresto del ciclo cellulare temporaneo (quiescenza), permanente (senescenza) o indurre l’apoptosi (molti effetti sembrano essere mediati da un miRNA: miR34). La stragrande maggioranza dei tumori ha una deregolazione della funzione di p53. Le mutazioni più frequenti coinvolgono la sequenza di legame con il DNA, altre a livello di MDM2 o MDMX ne stimolano la degradazione. L’attivazione di p53 dipende da sensori del danno al DNA quali ATM/ATR, che fosforilano p53 quando attivate. Mutazioni inattivanti del complesso che controlla l’integrità del genoma hanno il risultato di inibire l’attività di p53. Mutazioni inattivanti a valle, sugli effettori del controllo di p53 (p21 in primo luogo e le proteine proapoptotiche BAX e PUMA) rendono inefficace l’attivazione di p53. 
­APC: è un oncosoppressore che ha la funzione di downregolare i segnali che promuovono la proliferazione. Fa parte della via di segnale di Wnt. APC ha la funzione di limitare i livelli di ß catenina liberi nel citoplasma (altre molecole che hanno questo compito sono le caderine, garantendo in questo modo l’inibizione da contatto). Il complesso APC-axina­GSK3ß media la degradazione della ß catenina e viene inibito dal signaling di Wnt. La ß catenina nel nucleo lega TCF e funge da TF, mediando l’espressione di c-MYC e della ciclina 
D. La più comune mutazione di questo asse è la perdita di APC con attivazione costitutiva 
della via di segnale della ß catenina. ­PTEN: è un inibitore della via della PI3K/Akt che ha funzione proliferativi e di sopravvivenza. 
IMMORTALITÀ REPLICATIVA: LA TELOMERASI Nelle cellule normali un limite al numero di replicazioni possibili è dato dall’accorciamento progressivo delle estremità cromosomiche, i telomeri. Quando i telomeri diventano troppo corti per poter garantire l’integrità delle informazioni contenute nel cromosoma, la cellula va in senescenza replicativa e non può più dividersi. Esiste però un enzima, la telomerasi, che può mantenere la lunghezza dei telomeri da una divisione cellulare ad un’altra. Essa è una DNA polimerasi RNA-dipendente, che utilizza la molecola di RNA come template per la sintesi dei telomeri. A seconda del livello di attività della telomerasi, le cellule saranno in grado di andare incontro ad un numero maggiore o minore di duplicazioni cellulari. La semplice inattivazione dei meccanismi di controllo dell’integrità genomica può portare all’instabilità genomica e conseguente catastrofe mitotica per la rottura di cromosomi di centrici formati dalle rotture a doppio filamento. La riattivazione della telomerasi, dunque, permette una certa stabilità del genoma, una volta che le mutazioni si sono potute accumulare, permettendo alle cellule tumorali di uscire dal ciclo di fusione-rottura. 
IMPORTANZA DELLA INSTABILITÀ GENOMICA NELLA CANCEROGENESI – LE SINDROMI TUMORALI FAMILIARI Affinché si abbia la formazione di una cellula neoplastica, ormai dovrebbe essere chiaro, più mutazioni su geni importanti per il controllo della replicazione cellulare devono accumularsi, in maniera casuale. Pertanto, la presenza di meccanismi di riparazione del danno al DNA, che garantiscono una buona stabilità genomica, sono di enorme intralcio allo sviluppo del tumore. Per questo, nel modello multifasico si è pensato che una delle prime mutazioni che dia avvio al processo di neoformazione non avvenga tanto a livello degli oncogeni o degli oncosoppressori, ma a livello dei geni della riparazione del DNA, consentendo quindi l’accumulo di più mutazioni ad ogni replicazione cellulare. Un chiaro esempio è dato da numerose sindromi familiari in cui l’insorgenza precoce di tumori all’interno dei membri è causata da una mutazione a livello di uno di questi geni. Il cancro colorettale ereditario non poliposico (HNPCC), ad esempio, risulta da un difetto nei geni i cui prodotti sono coinvolti nella riparazione dei mismatch nel DNA, con risultante instabilità dei microsatelliti. Gli individui affetti ereditano un’allele mutato ed uno sano. Quando quello sano viene colpito casualmente da una mutazione, si ha instabilità genomica e conseguente trasformazione neoplastica. Lo xeroderma pigmentosum è un’altra forma di sindrome ereditaria caratterizzata da neoplasie cutanee dovute ad un deficit nel sistema di riparazione per escissione nucleotidica, essenziale per la riparazione dei dimeri di pirimidine. Questo rende le cellule particolarmente sensibili ai raggi UV. Altre sindromi sono caratterizzate da una ipersensibilità agli agenti ambientali che danneggiano il DNA: la sindrome di Bloom (deficit nella ricombinazione omologa e difetti di sviluppo), l’atassia telangectasia (mutazione di ATM con deficit nella risposta alle radiazioni ionizzanti e sintomi neurologici) e l’anemia di Fanconi (geneticamente varia, con deficit nella riparazione dei crosslink). Anche la mutazione dei geni BRCA1 e BRCA2, associati con un rischio familiare di tumori mammari (ma anche ovarici e prostatici), porta ad un’incapacità di riparare i legami inter e intracatena, con conseguente attivazione della via di giunzione delle estremità nonomologhe. Altre sindromi tumorali ereditarie sono invece legate alla presenza di un allele mutato in un gene oncosoppressore. Le più note sono la mutazione di Rb, con conseguente comparsa di retinoblastoma; la mutazione di p53, con formazione di tumori multipli (sindrome di Li-Fraumeni); la mutazione di APC, con formazione di poliposi adenomatosa e adenocarcinoma del colon; le mutazioni di NF1 e NF2 con conseguente neurofibromatosi; le mutazioni in MEN1 e RET nella sindrome da neoplasie endocrine multiple; le mutazioni di PTEN e formazione di carcinomi epiteliali (sindrome di Cowden). Tutte queste sindromi sono dette autosomiche dominanti in quanto la mutazione di un solo allele è sufficiente a causare la comparsa del fenotipo patologico (neoplasia) in tutti gli individui portatori. 
CAMBIAMENTI EPIGENETICI NELLA TRASFORMAZIONE NEOPLASTICA Un nuovo campo di ricerca nello studio della trasformazione neoplastica è l’epigenetica, ovvero l’insieme di fattori trasmissibili da cellula a cellula che influenzano l’espressione genica senza essere codificate dalla sequenza del DNA. Essa comprende le modificazioni post-traduzionali degli istoni (acetilazione e metilazione) e la metilazione del DNA. Le cellule tumorali, diversamente da quelle normali, presentano una ipometilazione del DNA generalizzata, unita ad una metilazione dei promotori molto selettiva (per gli oncosoppressori). Il rimodellamento della cromatina è regolato dalle modificazioni istoniche: queste dipendono dall’espressione di specifici enzimi (overespressi nelle cellule tumorali) e dalla metilazione delle diverse regioni del DNA. Un altro campo che ha trovato terreno fertile nello studio della trasformazione neoplastica è la ricerca sui miRNA, piccoli RNA prodotto di geni, che possono influenzare l’espressione di una grande quantità di prodotti genici contemporaneamente. 

Fisiopatologia del sangue 

Emopoiesi 
L’emopoiesi è il processo di produzione delle cellule del sangue mature. Si distingue in pre/postnatale e della pubertà/età adulta. La prima sede di eritropoiesi è il sacco vitellino, ma le cellule staminali ematopoietiche (HSC) si differenziano a livello della regione mesonefrica e da qui vanno a colonizzare tutti gli organi che saranno sede di eritropoiesi: fegato, milza e midollo osseo. Alla nascita tutte le ossa contengono midollo ematopoieticamente attivo. Dopo la pubertà e nell’adulto si hanno sedi specifiche dove si trova il midollo rosso attivo, prevalentemente confinate allo scheletro assile: vertebre, coste, sterno, bacino, scapole, cranio ed epifisi prossimali dell’omero e del femore. Comunque, solo la metà di tali cellule sono precursori del sangue, la metà rimanente sono adipociti. In particolari patologie si può avere la riattivazione dell’emopoiesi nelle sedi extramidollari tipiche della vita intrauterina (con HSC circolanti). 
Michal Komorniczak (Poland) 
La scoperta delle cellule staminali ematopoietiche si deve a Till e Mc Cullock (1963). Essi osservarono che, se in un topo che era stato sottoposto ad ablazione del midollo osseo venivano trapiantate cellule provenienti dal midollo di altri topi irradiati in maniera subletale (in modo da indurre anomalie morfogenetiche), queste cellule attecchivano e cominciavano a formare colonie cellulari. Tutte le colonie presentavano la forma particolare delle cellule originarie del donatore. Il differenziamento delle cellule dalla cellula staminale va di pari passo con la perdita di capacità proliferativa e di autorinnovamento. Vari fattori di crescita indirizzano il fato differenziativo di tali cellule. Dalle HSC, pluripotenti, originano due tipologie di cellule multipotenti: i progenitori linfoidi comuni ei progenitori mieloidi comuni. Da tali cellule si generano colonie di progenitori indirizzati (committed) di varia specie, che prendono il nome di unità formanti colonie (CFU) e da questi i precursori (mieloblasti, proeritroblasti, megacarioblasti). Tali fasi sono morfologicamente distinguibili per la dimensione del nucleo, per la presenza di granuli e di specifiche proprietà tintoriali e per l’espressione di specifici antigeni di differenziamento. Nel sangue fisiologicamente si hanno cellule mature, mentre i precursori sono a livello midollare. 
Precursore eritroide: 20-22µm. Col differenziamento si ha una riduzione delle dimensioni, per perdita del nucleo e degli organelli. Il primo precursore riconoscibile è il proeritroblasto. Dallo stadio di eritroblasto basofilo (normoblasto primitivo) si inizia ad avere produzione di emoglobina. si passa ad uno policromatofilo (normoblasto intermedio), con iniziale addensamento della cromatina (picnosi) che precede l’espulsione del nucleo, e quindi a quello ortocromatico (normoblasto tardivo). In esso il citosol inizia a presentare granuli arancioni per l’aumentata sintesi dell’emoglobina. Si hanno ancora frammenti che si colorano con l’ematossilina, ovvero pezzi di nucleo che poi vengono persi. Si ha quindi il reticolocita, una cellula priva di nucleo e piena di emoglobina, ma ancora immatura (contenente organelli, in particolare ribosomi), da cui poi deriverà l’eritrocita maturo. La percentuale di reticolociti a livello del sangue periferico è 0,5-1,5%. Dallo stadio di eritroblasto basofilo si ha solamente differenziamento ma non più divisione cellulare. Il processo, nel complesso, richiede circa una settimana. Il differenziamento da proeritroblasto a reticolocita richiede circa 30 ore, da reticolocita a eritrocita maturo un paio di giorni. Il differenziamento della serie rossa è controllato da alcuni fattori trascrizionali, di cui il più importante è GATA-1 (globin transcription factor-1). Altri sono FOG-1, Lmo2 e ELKF. Dall’interazione con quest’ultimo, GATA-1 promuove la sintesi della catena ß dell’emoglobina e il passaggio da HbF a HbA. È inibito dagli estrogeni, per questo le donne fertili e in gravidanza hanno un livello di emoglobina più basso. 
La conta del sangue periferico mostra circa 5·106 eritrociti/mm3. Essi sono dischi biconcavi spessi 1µm al centro e 2µm in periferia. Il diametro varia dai 5 ai 10µm. Le emazie sono deformabili, prive di DNA, RNA, organelli e ribosomi. Presentano enzimi glicolitici, anidrasi carbonica, HbA (a2ß2). Si è calcolato che un singolo eritrocita possegga in media 250 milioni di molecole di emoglobina: quindi potenzialmente sarebbe in grado di trasportare 109 molecole di O2. Il turnover è di 2 milioni di cellule al secondo (lo 0,8% della massa da sostituire). L’emivita delle emazie è di 4 mesi (120 giorni), la rimozione è prevalentemente splenica. 
Precursore granulocitico: da esso origina il mieloblasto, che differenzia in promielocita (con granuli azzurrofili, primari) e mielocita. In questo inizia a comparire un nucleo sempre più segmentato (lobato) e i granuli specifici (a discapito del numero dei granuli azzurrofili), fino ad arrivare al granulocita (neutrofilo). I neutrofili sono presenti in circolo, in un pool marginale che può entrare in circolo in risposta a stress, e in un pool di riserva midollare. I corticosteroidi causano una neutrofilia per movimentazione delle riserve midollari e per diminuzione dell’extravasazione. 
Precursore monocitico: dal monoblasto si origina una cellula con nucleo reniforme (indentato, promonocita) che matura in monocita e passa nel sangue e da quu ai tessuti, acquisendo capacità fagocitica (macrofago). Non esistono pool di riserva midollari 
Precursore megacariocitico: dal megacarioblasto, per duplicazione non seguita da divisione cellulare, origina il megacariocita, che mostra un citosol granulare e un nucleo polilobato. Le piastrine vengono rilasciate o sotto forma di catenelle, oppure libere. 
Fattori di crescita importanti per questi precursori sono: SCF (stem-cell factor – c-KIT ligand), FLT­3L, GM-CSF, M-CSF, G-CSF, MEG-CSF, trombopoietina (prodotta dal fegato), eritropoietina (EPO, prodotta dal rene), IL-3/5/6/11. 
L’eritropoietina è un importante meccanismo di compenso che si attiva sempre in condizioni di anemia (non dovute a deficit di EPO, ovviamente) e di ipossiemia. È prodotta a livello juxtaglomerulare dalle cellule granulari e va a promuovere e stimolare i progenitori BFU-E e CFU-E. 
Aumenta la sintesi di emoglobina, la velocità di differenziamento ed il rilascio, e funge da fattore antiapoptotico. Il doping ematico è un procedimento fraudolento per cui vengono prelevati circa 500 ml di sangue due mesi prima di una gara, si separano i globuli rossi dal plasma e, mentre i primi vengono conservati, il secondo è reinfuso. Prima della gara vengono reinfusi i globuli rossi prelevati. Si può ottenere un aumento del 10% della capacità aerobica dell’individuo per aumento dell’ematocrito. L’EPO sintetica non è in grado di selezionare i precursori migliori, attiva tutti i precursori, spesso anche cellule che in condizioni fisiologiche sarebbero eliminate. Si ha quindi una produzione di eritrociti anomali. Questo può portare a malattia, fino a giungere alla neoplasia (policitemia vera) e all’aplasia della serie rossa (con anticorpi anti-EPO, leucemia mieloide acuta AML). Esistono vari tipi di eritropoietina sintetica: epoetina a/emopoetina ß, darbopoietina (2 volte a settimana), CERA (continuous erythropoietin receptor activator, 1 volta al mese) Come si valuta la componente cellulare del midollo osseo? Si valuta la cellularità midollare, ovvero il rapporto precursori ematopoietici/adipociti da uno striscio di sangue centrale da aspirazione a livello della cresta iliaca o dello sterno. Nei bambini un sito di prelievo comune è la cresta tibiale. Normalmente il rapporto è di 1:1. In patologia il rapporto è anomalo: se i precursori sono aumentati rispetto agli adipociti si è probabilmente in un quadro di anemia; se predominano gli adipociti si è in un quadro di ipoplasia midollare. 
Eritrociti patologici 
A seconda dell’osservazione microscopica dello striscio di sangue, si distinguono varie tipologie di eritrociti patologici, talvolta tipiche di quadri morbosi differenti. 
Acantociti: spine sulla superficie (epatopatie, abetalipoproteinemia, acantocitosi ereditaria) 
Codociti (target cells): come dei bersagli con zone chiare e scure concentriche (talassemia) 
Dacriociti: presentano estroflessioni a goccia (talassemia, a. megaloblastica, a. mieloftisica) 
Drepanociti: tipici dell’anemia falciforme 

Ellissociti: allungati, fisiologici nei camelidi (uomo: deficit di ferro, ellissocitosi ereditaria) 
Cheratociti: caratterizzate da protrusioni a cono, tipici delle anemie emolitiche dovute a 


trauma meccanico 
­Coizociti: eritrociti dalla tipica forma a chiave, dovuta alla presenza di due o più invaginazioni Megalociti: tipici dell’anemia megaloblastica (da carenza di vitamina B9 o B12) Microciti: tipici nei quadri di carenza di ferro (diametro 3-4µm) 
Schizociti/schistociti: globuli rossi frantumati (anemia emolitica microangiopatica) 
Sferociti: han perso la biconcavità (anemia emolitica immune, sferocitosi ereditaria) 
Stomatociti: caratterizzati da una zona chiara centrale, allungata a fessura (abuso di alcol, 
Rh null, stomatocitosi ereditaria) 
Bite cells (degmociti): dovuti alla rimozione di emoglobina denaturata da parte dei 
macrofagi splenici (danno ossidativo, ad es. da deficit di G6PD) 


Un emocromo normale mostra un ematocrito di circa 0,45. Nell’anemia (diminuzione della massa eritrocitaria) si ha un calo di tale valore al di sotto di 0,30 nella policitemia (aumento della massa eritrocitaria) si ha un aumento al di sopra di 0,70. Situazioni in cui il volume della massa eritrocitaria sembra variato quando non lo è sono la disidratazione e la ritenzione di liquidi, in quanto varia il volume plasmatico (e di conseguenza l’ematocrito). 
Anemie 
Esistono varie definizioni per le anemie: quella più precisa è quella che definisce l’anemia come una riduzione della concentrazione ematica di emoglobina (contenuta nei globuli rossi), con conseguente ipossia tissutale. Nella valutazione si può osservare una diminuzione della concentrazione emoglobinica (v.n. 13-16 g/dl), dell’ematocrito (v.n. 39-45%) e della conta dei globuli rossi (v.n. 4-6 106/µl). Esistono anche varie classificazioni per le anemie, in particolare in base alla morfologia e in base al contenuto di emoglobina (rispettivamente ipo-iper-o normocromiche). Altri parametri sono l’MCV (mean cell volume – volume corpuscolare medio v.n. 80-96 fL), l’MCH (mean cell hemoglobin – emoglobina corpuscolare media v.n. 27-33 pg), l’MCHC (mean cell hemoglobin concentration – concentrazione corpuscolare media di emoglobina 33-37 g/dl) e l’RDW (red cell distribution width – indice di anisocitosi eritrocitaria v.n. 11-15%). Qualunque sia la causa i sintomi e segni clinici sono: pallore, debolezza e malessere, dispnea sotto sforzo moderato. Talvolta si possono manifestare angina pectoris, mal di testa e senso di lipotimia imminente. 
Classificazione morfologica: per dimensioni (microcitica, normocitica, macrocitica, megalocitica), per colore (ipocromica, normocromica, ipercromica), per forma Classificazione morfofunzionale: ipocromica microcitica, normocromica microcitica, ipercromica macrocitica 
La classificazione più utilizzata e forse più corretta è quella patogenetica. Le anemie si possono suddividere in tre grossi gruppi: 
­	anemie post-emorragiche, che si distinguono in: 
o 	acute: post-traumatiche 

o 	croniche: conseguenti a lesioni interne, in particolare gastrointestinali e genitali 


­	anemie emolitiche, un grande gruppo di patologie in cui gli eritrociti vanno incontro a lisi prima della loro normale emivita. L’emolisi può essere intravascolare o, più comunemente, extravascolare (principalmente a livello splenico). Esse possono essere dovute a: 
o 	anomalie intrinseche all’eritrocita (difetti di struttura), che possono a loro volta essere ereditarie (alterazioni del citoscheletro e della membrana, deficit enzimatici, anomalie della sintesi dell’emoglobina) o acquisite (difetti di membrana). 

o 	anomalie estrinseche all’eritrocita (distruzione mediata da anticorpi, danno meccanico, infettivo o tossico, sequestro da ipersplenismo) 


­	anemie da insufficiente produzione di eritrociti, per cui può essere necessario un trapianto di midollo osseo. Esse possono essere dovute a: 
o 	disturbi della proliferazione e della maturazione degli eritroblasti, anemie megaloblastiche da deficit di vitamina B12 e folati (B9), da sintesi difettosa dell’emoglobina e da carenza di ferro, da malattia infettiva/infiammatoria cronica e da infiltrazione midollare 

o 	disturbi della proliferazione e del differenziamento delle cellule staminali, anemie aplastiche, pure della serie rossa, da insufficienza renale, da disturbi endocrini 


Anemie post-emorragiche 
ANEMIE POST-EMORRAGICHE ACUTE Le anemie post-emorragiche acute si instaurano in seguito a lesione. L’emorragia può essere interna o esterna. In caso di emorragia esterna si ha anche una consistente perdita di ferro. Si ha una diminuzione della volemia. Se la perdita ematica è rapida e supera un terzo del peso totale del sangue (circa 2 litri), si può andare incontro a shock ipovolemico e morte. Se il paziente sopravvive, lo spostamento di liquidi al compartimento intravascolare causa emodiluizione. Il quadro anemico causa un’ipossia che porta all’aumentata produzione e rilascio di eritropoietina a livello delle cellule granulari renali. In questo modo si stimolano i CFU-E. Si ripristina la volemia e, in 5 giorni si ha una reticolocitosi reattiva con ripristino progressivo del numero di eritrociti. Il picco della reticolocitosi si ha dopo una settimana circa (10-15%). 
ANEMIE POST-EMORRAGICHE CRONICHE Sono caratterizzate da una perdita modesta ma persistente nel tempo. Spesso il paziente si abitua alla spossatezza (astenia) conseguente al quadro anemico e l’anemia diventa un’anemia sideropenica (vedi dopo), dal momento che l’individuo consuma tutte le proprie riserve di ferro e non riesce a sopperire alla richiesta corporea con la dieta. Le perdite sono superiori alla capacità di ripristinare il numero di eritrociti circolanti da parte del midollo (livelli di EPO aumentati). Si ha uno stato generale di malnutrizione e notevole astenia. I segni clinici si hanno quando la concentrazione emoglobinica scende al di sotto degli 8 g/dl. 
Anemie emolitiche 
Come già detto, derivano da una prematura distruzione degli eritrociti circolanti. Tutto il gruppo 
presenta caratteristiche comuni: 
­riduzione dell’emivita eritrocitaria (distruzione prematura) 
­liberazione dell’emoglobina, con ittero emolitico (iperbilirubinemia indiretta/non coniugata) 
e ipersecrezione di bilirubina nelle feci. Deplezione dell’aptoglobina (chelante l’eme). 
­iperplasia midollare compensatoria dovuta ad un aumento della secrezione di 
eritropoietina, con conseguente eritroblastosi e reticolocitosi 
­presenza di splenomegalia, perché gli eritrociti vengono spesso lisati a livello lienale 
­presenza di sferociti a livello periferico (immunomediata o danno al citoscheletro) L’emolisi può avvenire all’interno del torrente circolatorio (emolisi intravascolare) o, il più delle volte, al di fuori di esso (emolisi extravascolare): a livello della milza, del fegato e del midollo osseo stesso, da parte dei fagociti ivi residenti. Per questo un’emolisi extravascolare persistente può dare splenomegalia. 
EMOLISI INTRAVASCOLARE 
­da danno meccanico (microangiopatica): difetti a protesi valvolari, stenosi valvolari, 
endocarditi, trombi nel microcircolo (CID), ustioni superiori ai 42°C 
­errori trasfusionali e malattie immunomediate con fissazione del complemento 
­danno infettivo da protozoi, batteri e tossine Segni e sintomi: emoglobinemia, iperbilirubinemia indiretta (ittero), emoglobinuria e bilirubinuria (urine color marsala), emosiderinuria. Non si ha splenomegalia. 
EMOLISI EXTRAVASCOLARE Da alterata plasticità della membrana eritrocitaria o in seguito a riconoscimento immunologico degli eritrociti come non-self. Si ha un recupero a livello della polpa rossa della milza delle varie sostanze: non si ha emoglobinemia e emoglobinuria, ma si può avere ittero non coniugato. 
ANEMIE EMOLITICHE INTRINSECHE EREDITARIE DA ALTERAZIONI DEL CITOSCHELETRO Sono caratterizzate da danni a carico della membrana, per difetti del citoscheletro. La spectrina è la molecola prevalente nella porzione posta subito al di sotto della membrana plasmatica degli eritrociti. I suoi dimeri intrecciati a/ß sono posti a rete (interazioni testa-testa) e interagiscono lateralmente e verticalmente con altre proteine integrali ed associate alla membrana. Tra queste si hanno i complessi banda3/banda 4.2/anchirina e actina/banda 4.1/glicoforina A. La spectrina ha la capacità di polimerizzare e depolimerizzare a seconda delle necessità di deformazione della membrana. Alterazioni in questo sistema possono ridurre la plasticità e rendere suscettibili gli eritrociti all’emolisi (disaccoppiamento citoscheletro/membrana). Si possono avere crisi aplastiche dovute all’infezione acuta da parvovirus B19, che infetta ed uccide i progenitori eritroidi e crisi emolitiche da ipersplenismo (ad esempio nella mononucleosi infettiva). 
­Sferocitosi ereditaria: l’emivita degli eritrociti è ridotta a 10-20 giorni. È una malattia piuttosto rara (1:5000), nel 75% dei casi autosomica dominante. In Europa sembra che la sua prevalenza sia decisamente sottostimata. Più comunemente si hanno mutazioni nonsenso nei geni di uno dei componenti del citoscheletro di membrana. Gli eterozigoti composti presentano una patologia più grave. La malattia è caratterizzata da una perdita di stabilità della membrana, con perdita di frammenti di essa e acquisizione della forma sferica da parte delle emazie (per garantire il minor diametro possibile. Conseguentemente alle modificazioni di membrana, si ha degradazione extravascolare nella milza. Allo striscio periferico gli sferociti si presentano privi della porzione chiara centrale, corrispondente alla biconcavità di membrana. Sono pertanto ipercromici. I segni sono quindi un’anemia microcitica ipercromica, reticolocitosi, lieve splenomegalia e ittero non coniugato. La perdita di potassio e acqua durante i passaggi splenici causa un’aumento dell’MCHC. 
­Ellissocitosi ereditaria: è una malattia autosomica dominante, il più delle volte dovuta a mutazioni in una proteina importante per mantenere le interazioni orizzontali dello scheletro di spectrina. Allo striscio periferico le emazie si mostrano lunghe circa 10 µm e spesse tra gli 1 e i 5 µm. Mantengono il pallore centrale in quanto non si ha perdita di membrana. L’anemia è perciò normocitica normocromica. I reticolociti non mostrano un aspetto alterato. 
­Acantocitosi ereditaria: in questa malattia le emazie non mostrano l’area pallida centrale (ipercromiche) e generalmente sono caratterizzate da alterazioni del metabolismo lipidico (abetalipoproteinemia), con un aumento delle sfingomieline e una diminuzione delle lectine nella parete dell’eritrocita. Questo causa un’alterazione della deformabilità della parete. L’anemia, lieve, è microcitica e ipercromica. 
­Stomatocitosi ereditaria: mostra eritrociti con una area chiara a fessura, dovuta ad un aumento della permeabilità della membrana cellulare al sodio e ad una diminuzione della permeabilità al potassio. L’alterazione è a livello di una proteina di membrana 7.2, la 
stomatina. 
ANEMIE EMOLITICHE INTRINSECHE EREDITARIE DA DEFICIT ENZIMATICI Una delle più comuni anemie ereditarie di questo tipo è il deficit di glucosio-6-fosfato deidrogenasi (G6PD, favismo) che causa problemi nell’equilibrio dello stress ossidativo. È diffusa in Africa, Asia e nel bacino del Mediterraneo. In Italia al Sud si ha un 1-3% di individui affetti, in Sardegna si arriva al 15%. I quadri clinici possono essere caratterizzati da una riduzione totale o parziale dell’attività di questo enzima. La carenza si ha nel 10-60% dei casi, la variante mediterranea, più grave, in meno del 10%. La malattia è recessiva, X-linked. La G6PD è un enzima che neutralizza l’insulto ossidativo. Essa, trasformando una molecola di glucosio-6-fosfato in una molecola di 6­fosfoglucono-d-lattone (e quindi a 6-fosfogluconato), permette la formazione di una molecola di NADPH a partire da NADP+. Questo può essere utilizzato dalla glutatione reduttasi per rigenerare GSH, utilizzato dalla glutatione perossidasi come agente riducente. Gli individui affetti da favismo risultano quindi particolarmente sensibili ad agenti pro-ossidanti quali i farmaci antimalarici, i sulfamidici, i nitrofurani, legumi quali fave e piselli e ad infezioni quali 
epatiti virali acute, polmoniti e febbre tifoide. Le stesse infezioni sono causa di stress ossidativo. Caratteristici nello striscio periferico sono i corpi di Heinz, granuli legati alla membrana, dovuti alla denaturazione dell’emoglobina (colorabili con 

cloruro di metil-rosanilina). Questa denaturazione danneggia la membrana plasmatica e 
porta ad emolisi parzialmente intravascolare e parzialmente extravascolare. I macrofagi 
splenici strappano pezzi di eritrociti contenenti i corpi di Heinz, formando le cosiddette 


bite cells (o degmociti). La crisi emolitica si manifesta 1-3 giorni dopo l’esposizione all’agente pro-ossidante. Questo tipo di deficit presenta un vantaggio selettivo per la malaria, in quanto il P. falciparum non riesce a completare il proprio ciclo vitale all’interno dei globuli rossi, che vengono eliminati troppo in fretta. 
ANEMIE EMOLITICHE INTRINSECHE EREDITARIE DA ANOMALIE NELLA SINTESI DELL’EMOGLOBINA Normalmente, di tutta l’emoglobina presente nel sangue di un individuo sano adulto, il 97% è HbA a2ß2, meno del 2,5% è HbA2 a2d2 e meno dell’1% da HbF a2.2. 
Nell’anemia falciforme si ha la produzione di un’emoglobina difettosa, detta HbS (emoglobinopatia). È una malattia autosomica recessiva per cui, in condizioni di ipossiemia, l’emoglobina patologica polimerizza, facendo assumere agli eritrociti la tipica forma a falce (drepanociti). Essa è dovuta a una mutazione puntiforme in posizione 6 della ß-globina, che causa la sostituzione di un residuo di acido glutammico con una valina (Glu.Val). Tale sostituzione comporta la possibilità di formazione di aggregati emoglobinici. Le cellule si disidratano e con molteplici cicli di falcizzazione il citoplasma diventa più concentrato, si ha ingresso di calcio negli eritrociti e conseguente modificazione nella composizione fosfolipidica di membrana, che diventa più rigida e può portare a falcizzazione permanente. Le emazie diventano quindi “appiccicose” per l’endotelio, con conseguente formazione di microtrombi con crisi dolorose diffuse. La polimerizzazione dell’HbS è un processo reversibile. L’individuo eterozigote per la mutazione (40% HbS) conduce una vita pressoché normale, con una scarsa tendenza alla falcizzazione, che si manifesta soltanto in condizioni di grave ipossiemia (aerei non pressurizzati, immersioni subacquee). La falcizzazione nell’omozigote porta ad una grave forma di anemia con emolisi intravascolare (30%), ischemia in seguito a ostruzione dei capillari ed emolisi extravascolare (70%) splenica con infarti splenici ripetuti. Altri parametri che possono facilitare la falcizzazione sono l’aumento di MCHC per la disidratazione intracellulare, una diminuzione del pH con conseguente riduzione dell’affinità per l’ossigeno, un tempo di transito attraverso i capillari allungato in condizioni di rallentamento del flusso (flogosi). Clinicamente si manifesta con episodi di dolore associato a febbre, presenza di drepanociti, codociti e reticolociti allo striscio periferico. Negli adulti si possono avere danni a polmoni, fegato, ossa e milza con le rispettive complicanze: 
­Polmoni: diminuzione della funzione respiratoria, sindrome toracica acuta, anche fatale 
­Fegato: ittero, epatomegalia, deposito di ferro (emocromatosi secondaria) 
­Cervello: complicanze neurologiche, ictus 
­Milza: congestione, splenomegalia, suscettibilità maggiore alle infezioni da batteri capsulati 
­Ossa: dattilite con tumefazione ossea, vertebre a bocca di pesce (nei bambini effettuare 
diagnosi differenziale con osteomielite acuta) 
­Retina: emorragia con eventuale distacco La riduzione del volume di sangue circolante (crisi da sequestro) è frequente nei bambini con milze intatte. È caratterizzata da un rapido ingrossamento della milza, con ipovolemia che può anche portare a shock. Le crisi aplastiche sono dovute ad un peggioramento del quadro clinico da infezione da parvovirus B19, agente eziologico della quinta malattia che infetta i precursori eritrocitari nel midollo. La diagnosi può essere effettuata mediante striscio di sangue, test inducente la falcizzazione (al metabisolfito), elettroforesi dell’emoglobina e analisi dell’emivita delle emazie (10 giorni). 
Nelle talassemie, invece, viene influenzata la quantità di emoglobina HbA prodotta. Nella talassemia a è ridotta o abolita la sintesi della catena a dell’emoglobina, per cui esistono 4 geni, posti sul cromosoma 16. Nella talassemia ß, invece, viene ridotta o abolita la sintesi della catena ß dell’emoglobina, per cui esistono 2 soli geni, posti sul cromosoma 11. 
ß-talassemia 
Si possono avere mutazioni che portano all’assenza (ß0) o alla ridotta espressione (ß+) della catena 
ß dell’emoglobina. Mutazioni si possono avere a livello del promotore (con riduzione del 75-80% 
della sintesi emoglobinica, ß+), per interruzione prematura della traduzione (ß0) o per un alterato 
splicing (le più comuni ß+). 
Si parla di: 

­Talassemia major ß0/ß0 con anemia grave che richiede trasfusioni, ß0/ß+, grave se la 
mutazione porta ad una produzione di solo 5-10% di HbA. 
­Talassemia intermedia ß0/ß+ grave ma che non richiede trasfusioni (40-50% di HbA) o ß+/ß+ 
­Talassemia minor ß0/ß o ß+/ß, per lo più asintomatica, con anemia lieve o assente (85% di 
HbA) e anomalie delle emazie rilevabili allo striscio di sangue periferico Come si sarà capito, il problema della talassemia ß è una riduzione della produzione di HbA, con una diminuzione della concentrazione emoglobinica (anemia ipocromica microcitica). Si manifesta anche a livello degli eritroblasti ortocromatici e con un’eritropoiesi inefficace. La conta reticolocitica è aumentata ma non tanto da bilanciare la gravità dell’anemia. Si ha inoltre la formazione di catene tetrameriche a4 che precipitano nel citosol, legandosi ai gruppi tiolici delle proteine di membrana. Si ha emolisi sia intravascolare che splenica. 
La talassemia major è microcitica e ipocromica. La forma più grave prende anche il nome di morbo di Cooley. L’emoglobina fetale HbF va a ricostituire i pool emoglobinici. I segni clinici si manifestano dopo i sei mesi di vita, quando si ha il passaggio dalla sintesi di HbF alla sintesi di HbA. La concentrazione emoglobinica raggiunge i 3-6 g/dl, causando un ritardo nella crescita, epatomegalia e iperplasia midollare (anche a livello di ossa normalmente poco interessate dall’ematopoiesi). Un segno tipico è la constatazione radiografica delle ossa del cranio con orletto a spazzola. Il consumo di energia e nutrienti per la eritropoiesi induce nei pazienti non trattati uno stato cachettico, e la morte sopraggiunge al massimo entro i 30 anni di vita. La terapia trasfusionale e l’inibizione dell’epcidina dovuta ad un’eritropoiesi inefficace causano un accumulo di ferro nei tessuti (emocromatosi secondaria), in particolare nel miocardio. Una terapia possibile è il trapianto allogenico di midollo osseo. La talassemia minor (o tratto ß talassemico), come già detto, è quasi sempre asintomatica. Mostra una microcitosi ipocromica che può conferire resistenza alla malaria. Si accompagna ad un aumento di HbA2, che raggiunge l’8% dell’emoglobina totale. I livelli di emoglobina sono solo lievemente ridotti, in media a 11 g/dl rispetto a 13 g/dl. 
a-talassemia 
Le a-talassemie sono caratterizzate da una mancanza totale (rara) o una riduzione dei livelli della catena a. Il problema principale sta nel fatto che la catena a è presente in tutte le forme di emoglobina. I sintomi, quindi, sono già presenti a livello fetale. Si possono avere tetrameri ß4, detti emoglobina H, nell’adulto. Nel feto e nel neonato si hanno invece tetrameri .4, detti emoglobina Barts. Dal momento però che le globine ß e . sono più solubili di quella a, la gravità della patologia (emolisi ed eritropoiesi inefficace) è minore della talassemia ß. Il problema dell’HbH e dell’emoglobina Barts è dato dalla loro affinità estremamente elevata per l’ossigeno, che le rende dei trasportatori poco efficienti (in quanto non cedono l’ossigeno ai tessuti periferici), portando ad ipossia. L’a-talassemia, inoltre, richiede un danno genetico molto più grave per avere un fenotipo patologico, in quanto la catena a è codificata da ben 2 loci (4 alleli) differenti. 
Delezione di 1 gene  a-talassemia 1  -a/aa  Asintomatica, senza alterazioni  
Delezione di 2 geni  a-talassemia 2  --/aa in Asia -a/-a in Africa  Asintomatica, con microciti ipocromici  
Delezione di 3 geni  Malattia da HbH  --/-a comune in Asia  Anemia grave, per sintesi insufficiente di catene a, HbH che precipita (emolisi splenica)  
Delezione di 4 geni  Idrope fetale  --/-­ Solo emoglobina Barts, morte prima o subito dopo la nascita. Inizi: Hb .2.2 funzionante.  

ANEMIE EMOLITICHE INTRINSECHE ACQUISITE Ne è un esempio l’emoglobinuria parossistica notturna (PNH), caratterizzata da crisi emolitiche intravascolari durante la notte. È dovuta ad una mutazione acquisita a livello delle cellule staminali multipotenti della linea eritroide. Va a colpire il gene PIGA (il gene dell’enzima fosfatidilinositolo glican-A, richiesto per la sintesi delle ancore GPI). Esso è un gene localizzato sul cromosoma X e quindi soggetto a inattivazione casuale nei soggetti di sesso femminile. L’allele mutato può quindi essere espresso su alcuni precursori ematopoietici e non su altri. Tuttavia, si è notato che la maggior parte degli individui sani esprime un piccolo numero di progenitori con PIGA mutato e si è quindi ipotizzato che il numero di queste cellule aumenti soltanto in particolari circostanze. Molto spesso, la malattia insorge in individui con midollo osseo già anormale (ad esempio in persone affette da anemia aplastica o da sindromi mielodisplasiche). La GPI è importante anche a livello della membrana degli eritrociti, perché àncora CD55 (DAF), CD59 e C8 binding protein, che inibiscono la fissazione del complemento sulle emazie. La mancanza di queste proteine sulla membrana rende le cellule suscettibili di emolisi complemento-mediata, con le conseguenti crisi acute (parossistiche). L’acidosi attiva il complemento. Dal momento che di notte diminuisce lo scambio polmonare, si ha una modesta acidosi respiratoria, che causa appunto l’attivazione del complemento. Inoltre si ha una diminuzione della temperatura, che la favorisce ancora di più. L’anemia è di solito lieve o moderata. Segni clinici della PNH sono dolori addominali e lombari, splenomegalia, emoglobinemia ed emoglobinuria/emosiderinuria. Allo striscio di sangue periferico gli eritrociti si presentano di dimensioni normali e normocromici. Si può osservare una reticolocitosi compensatoria. I problemi maggiori si hanno per i problemi legati alla disfunzione piastrinica, con conseguente trombosi. La sopravvivenza per gli individui colpiti da PNH è di 10 anni. 
ANEMIE EMOLITICHE DA FATTORI ESTRINSECI Possono essere: 
­Dovute a trasfusioni di derivati del sangue incompatibili 
­Malattia emolitica del neonato 
­Anemia da anticorpi freddi/caldi 

Il test di Coombs con antiglobuline diretto (DAT) permette la valutazione della presenza di anticorpi o complemento fissati sugli eritrociti. Esso prevede l’aggiunta di sieri policlonali contenenti anticorpi diretti contro le IgG umane o la componente C3 del complemento. Se gli eritrociti posseggono tali molecole legate alla propria superficie, avviene una reazione di agglutinazione. Il test di Coombs indiretto, invece, serve a valutare se nel siero di un individuo siano presenti o meno anticorpi diretti contro antigeni espressi dalle emazie di un altro individuo. Gli anticorpi anomali possono essere classificati in caldi (più comuni), quando hanno attività a temperature superiori ai 37°C; freddi, quando hanno un’attività massima tra gli 0 e i 4°C; e bitermici, quanto fissano tra 0 e 20°C e lisano a 37°C. 
Gli anticorpi caldi sono nel 70-80% dei casi delle IgG che non sono in grado di fissare il complemento, dirette più comunemente contro i fattori Rh sulla superficie eritrocitaria. Le IgG mediano una parziale fagocitosi con formazione di sferociti, conseguente emolisi extravascolare e splenomegalia. Esistono due forme di emolisi immunoemolitica da anticorpi caldi: una, primaria o idiopatica (50%), colpisce maggiormente le donne di età compresa fra i 20 e i 40 anni e causa un’anemia medio-grave; la forma secondaria può essere dovuta a linfomi/leucemie, malattie autoimmuni (LES, RCU), farmaci (a-metildopa, penicilline, cefalosporine) e infezioni (virali, tifo, TBC, cirrosi). La diagnosi si ha mediante Coombs diretto positivo e il riscontro di meccanismi di compenso quali iperplasia midollare e reticolocitosi. 
Gli anticorpi freddi reagiscono meglio a temperature inferiori a 30°C e quindi nei distretti periferici (mani, piedi, orecchie). Possono essere: 
­IgM anomale a bassa affinità (dette anche agglutinine), dirette contro le glicoproteine di membrana “I” negli adulti “i” nei neonati. Sono in grado di fissare il complemento C3-C4 . A 35°C le IgM si staccano ma comunque, anche sopra i 37°C , lasciano il complemento attivo, con conseguente emolisi intravascolare. Si ha anche una parte di emolisi extravascolare. Le cause sono idiopatiche o secondarie a malattie infettive (TBC, EBV, CMV, HIV, influenza) e neoplasie linfoidi. Colpiscono più frequentemente i maschi di età compresa tra i 60 e i 70 anni ed hanno una maggior incidenza durante l’inverno e nei paesi a clima rigido. Danno anemia da modesta a grave, con i soliti meccanismi compensatori. 
­IgG anomale ad alta affinità (dette anche emolisine), che causano l’emoglobinuria parossistica a frigore o sindrome di Donath-Landsteiner, con lesioni complemento-mediate. L’anticorpo si lega a livello dell’antigene P di membrana eritrocitario, ma a tale temperatura (15°C) il complemento non lisa. Quando la temperatura si alza, l’anticorpo non si stacca e il complemento determina l’emolisi. È dovuta a malattie croniche, sifilide, infezioni virali. L’esposizione a freddo (bere acqua fredda, lavarsi le mani nell’acqua fredda) scatena un’emolisi di tipo intravascolare, con dolore agli arti inferiori, febbre e urine ipercromiche. 
ANEMIE EMOLITICHE DA TRAUMA MECCANICO Sono caratterizzate da emolisi intravascolare. Allo striscio di sangue periferico si possono distinguere i frammenti di globuli rossi (schizociti, vedi sopra). Se ne distinguono di due tipi: 
­macroangiopatica, dovuta ad un urto nei confronti di protesi, trombi, placche 
ateromasiche ed anomalie di parete. Avviene a livello del cuore e dei grandi vasi 

­microangiopatica, dovuta ad anomalie presenti nel microcircolo, con microlesioni, microtrombi, reticoli di fibrina… o anche nei piccoli vasi superficiali della pianta del piede, con urti in caso di attività fisica. Le cause più comuni sono la coagulazione intravascolare disseminata, neoplasie disseminate, sindrome emolitico-uremica, porpora trombotica trombocitopenica e LES. 
ANEMIE EMOLITICHE DA TOSSICI 
Anemie emolitiche si possono anche avere in caso di infezioni batteriche (sepsi da Clostridium), 
ustioni e sostanze tossiche (veleno di serpente, avvelenamento da piombo). 

Anemie da insufficiente produzione di eritrociti 
ANEMIE MEGALOBLASTICHE Le anemie megaloblastiche presentano delle caratteristiche comuni: sono causate da un difetto nella sintesi del DNA e sono caratterizzate da alterazioni morfologiche eritrocitarie, per cui i grandi precursori non riescono a maturare, il citosol aumenta e il DNA non riesce ad essere espulso. In sintesi, si ha la presenza di pochi eritrociti, di maggior volume (MCV>100 fL). La vitamina B12 (cobalamina) e quella B9 (acido folico) sono coenzimi necessari per la sintesi dei nucleotidi, in particolare della timidina (vedi sopra). Per questo si ha asincronia nucleo:citoplasma. Si possono quindi avere: 
­eritropoiesi inefficace, con aumento della distruzione midollare dei megaloblasti (autoemolisi ed apoptosi) ­produzione di megaloblasti e megalociti, con precursori di eritrociti e granulociti di dimensioni abnormi (megaloblasti ipercromici) ­distruzione delle altre cellule, con precursori di granulociti e piastrine, con leucopenia e 
trombocitopenia (anche in quei compartimenti, infatti, la sintesi del DNA è inefficace). Nell’eematopoiesi inefficace, con distruzione del 90% dei precursori, si hanno pochi reticolociti nonostante i livelli elevati di EPO: lo striscio periferico mostra megalociti ipercromici (ma in realtà l’MCHC non è elevato), ridotti reticolociti e neutrofili di dimensioni maggiori e con un nucleo ipersegmentato. A livello centrale si può notare un’ipercellularità e megaloblasti con asincronia nucleo:citosol. 
Il deficit di vitamina B12, che si instaura dopo anni, può essere causato da: ­minore apporto nella dieta (strettamente vegana) ­alterato assorbimento a livello intestinale: 
o deficit di fattore intrinseco di Castle (anemia perniciosa, gastroresezione) 

o maldigestione (perdita di secrezione di pepsina e enzimi pancreatici) e acloridria 

o malattie intestinali diffuse, malassorbimento e parassitosi da tenia 


o resezione ileale/ileite ­aumento delle richieste dell’organismo (gravidanza, ipertiroidismo, cancro disseminato e 
infezioni croniche) La patogenesi del deficit di fattore intrinseco può essere dovuta alla presenza di autoanticorpi di tipo 1/2/3: 
­anticorpi di tipo 1: bloccano il legame FI/B12 ­anticorpi di tipo 2: legano il FI e il complesso FI/B12, impedendo il legame al recettore ­anticorpi di tipo 3: sono diretti contro le cellule parietali con danno alla mucosa 
Nell’anemia da deficit di vitamina B12 si hanno tre tipi di lesioni: ­a livello midollare e del sangue periferico si può notare la presenza di megaloblasti e megalociti 
­a livello gastrointestinale si hanno lesioni di origine autoimmunitaria, con conseguente gastrite cronica atrofica. È possibile anche una glossite atrofica di Hunter, che è causata da un danno alle papille e alla mucosa linguali 
­a livello del sistema nervoso centrale si ha un’interruzione della via succinilica con accumulo nelle urine e nel plasma di acido metilmalonico (non funziona la metilmalonil-CoA mutasi). Questa disfunzione causa l’incorporazione di grassi anomali a livello delle membrane nervose, con conseguente sindrome neuroanemica: paraparesi spastica, atassia sensoriale e parestesie agli arti inferiori. 
In risposta alla somministrazione di vitamina B12 per via parenterale si ha una notevole reticolocitosi reattiva in 5 giorni. Si ha risposta anche in caso di somministrazione di folati (ma non si risolvono i problemi neurologici). 
Nell’anemia da deficit di folati si ha la presenza di megaloblasti con le stesse caratteristiche che si riscontrano nella carenza di vitamina B12, ma non si hanno anomalie neurologiche. Inoltre, la malattia si sviluppa dopo mesi di carenza, portando ad un’insorgenza più precoce della patologia. La folacina è presente nei vegetali crudi ed è assorbita nel duodeno e nel primo tratto del digiuno in maniera diretta (vedi sopra). Le possibili cause da deficit di vitamina B9 sono: 
­dieta inadeguata (alcolismo, povertà, vecchiaia) 
­malassorbimento (celiachia) 
­farmaci che interferiscono con l’assorbimento (fenitoina e contraccettivi orali) 
­farmaci che interferiscono con l’utilizzo di tale vitamina (metotrexato) 
­aumento delle richieste dell’organismo (gravidanza, infanzia, neoplasie maligne 

disseminate) 
ANEMIE SIDEROPENICHE Le anemie sideropeniche, ovvero dovute a carenza di ferro, sono delle anemie ipocromiche e microcitiche, e sono le più comuni al mondo, in particolare nelle donne in età fertile. 
.  .  
Ferro totale corporeo  3,5 g  2,5 g  

Ferro funzionale (Hb>Mb>enzimi)  80 %  80 %  
Ferro di riserva (emosiderina e ferritina)  20 %  20 %  

Come rilevabile dalla tabella, il ferro di riserva è mantenuto all’interno delle cellule, nel citosol e nei lisosomi, legato alle proteine ferritina ed emosiderina (rara, principalmente nei macrofagi). Il 13% del totale è conservato a livello epatico. Altri depositi di ferro sono la milza, il midollo osseo e la muscolatura scheletrica. Si hanno anche degli aggregati di ferro che vanno sotto il nome di siderosomi, ma il cui utilizzo è più lento. La regolazione dell’equilibrio marziale dipende dalla quantità di ferro assorbita, in quanto l’unico meccanismo di escrezione fisiologico è l’esfoliazione delle mucose e degli epiteli, non regolabile. La nostra dieta prevede un’assunzione di 10/20 mg al giorno di ferro, ma di questi ne viene assorbito solo il 10-15% (1-2 mg). La maggior parte del ferro viene assorbita come ferro emico, il ferro inorganico costituisce una piccola parte. Aumentano l’assorbimento del ferro inorganico l’acido ascorbico, l’acido citrico, gli amminoacidi e i glicidi (tutte sostanze che ne facilitano la solubilizzazione). Diminuiscono l’assorbimento i carbonati, gli ossalati e i fosfati, che formano complessi molto stabili. Il ferro ferrico Fe3+ viene ridotto a ferro ferroso Fe2+ dal citocromo B561 e da altri enzimi e viene quindi assorbito attraverso il trasportatore DMT1. Il ferro emico viene internalizzato attraverso trasportatori non del tutto conosciuti e viene degradato, con rilascio di ferro ferroso libero. Dopo l’ingresso, si ha un deposito del ferro, legato a ferritina ed emosiderina. Una minima quota di ferritina lascia la cellula e va a costituire la ferritina plasmatica (proteina della fase acuta, v.n. 15-200µg/L). L’uscita del ferro dal versante basolaterale della cellula è mediata dalla ferroportina. L’efestina e la ceruloplasmina ossidano il ferro a ferrico, permettendone il legame alla transferrina, la proteina di trasporto circolante (v.n. 200-380 mg/dl), che normalmente è saturata al 33%. I precursori eritroidi esprimono i recettori per la transferrina (TfR). L’epcidina (proteina della fase acuta di sintesi epatica) regola l’assorbimento del ferro legando la ferroportina e causandone la degradazione attraverso un processo di fosforilazione ed internalizzazione. In questo modo il ferro non può passare più nel circolo ematico e si accumula intracellularmente a livello degli enterociti, venendo quindi rilasciato con lo sfaldamento epiteliale. Si ha una correlazione inversa tra epcidina e ferritina plasmatica. Una sovraespressione della epcidina causa una grave anemia associata a siderosi intestinale, mentre i livelli sono eccessivamente bassi nell’emocromatosi primaria e secondaria. 
Le cause di sideropenia possono essere: 
­un apporto inadeguato (neonati, poveri, anziani) 
­un assorbimento inadeguato (acloridria, resezione gastrointestinale, celiachia, diarrea 
cronica, vomito, infezione da H. pylori) 
­perdite croniche (ulcere, menorragia, tumore, donatori di sangue). La causa più comune 
nel mondo occidentale. I sintomi di un’anemia sideropenica sono spesso mascherati, in quanto l’individuo si abitua a tale condizione. Essi sono comunque costituiti da astenia, dispnea da sforzo, tachicardia, pallore, fragilità di capelli e unghie. In seguito si possono avere cambiamenti atrofici della lingua e della mucosa gastrica. La deplezione di ferro dal SNC può causare picacismo, ovvero la tendenza a mangiare cose che non sono cibo (argilla) o ingredienti non cucinati (farina). All’inizio le riserve marziali possono essere sufficienti a garantire i normali livelli di emoglobina e di ematocrito. La deplezione progressiva causa un abbassamento della sideremia e della quota di transferrina saturata (aumenta la transferrina libera, che è quella che viene misurata) senza che si abbia ancora anemia. Il quadro anemico franco è accompagnato da bassi livelli ematici di ferro, ferritina e transferrina saturata. La TIBC è elevata. I livelli di epcidina crollano con il crollo delle riserve marziali. 
ANEMIE DA MALATTIE INFIAMMATORIE/INFEZIONI CRONICHE È un’anemia microcitica ipocromica (talvolta normocitica e normocromica)presente nella maggior parte dei pazienti anziani ospedalizzati con osteomieliti, endocarditi, polmoniti, artrite reumatoide, lupus eritematoso sistemico, linfoma di Hodgkin, carcinomi polmonari e della mammella. Non è conseguente ad una carenza di ferro, ma ad un alterato utilizzo di tale metallo e ad un deficit di produzione dell’EPO, conseguente alla presenza di citochine proinfiammatorie (IL-1, TNFa, IFN.). Le citochine (IL-6), infatti, stimolano la produzione di proteine della fase acuta. Si ha un aumento dell’epcidina, che controlla la disponibilità di ferro ed agisce sulle ferroportine, e della ferritina, con conseguente aumento dell’avidità delle cellule per il ferro. La manifestazione tipica è infatti una diminuzione della sideremia (v.n. 60-150 µg/dl) e della quota satura della transferrina (non misurata, aumento della TIBC), ma la ferritina risulta normale. Il ferro è presente nei macrofagi e nei fagociti, venendo quindi a ritrovarsi distribuito in maniera sbilanciata. In caso di 
anemia lieve la terapia richiede una somministrazione di EPO, in quanto sono comunque ancora 
presenti riserve marziali. 

ANEMIE MIELOFTISICHE DA INFILTRAZIONE MIDOLLARE 
Compaiono quando si hanno masse che occupano l’osso, con distruzione del midollo e alterazione 
dell’architettura del tessuto. Possono essere dovute a malattie neoplastiche o granulomatose. 
Compaiono focolai ematopoietici in milza e fegato; nel sangue si possono apprezzare forme 
immature eritroidi e mieloidi e dacriociti. La terapia, di supporto, è di tipo trasfusionale. 

ANEMIA APLASTICA 
L’anemia aplastica (normocromica macrocitica, con reticolocitopenia) è caratterizzata da una 
mancanza o soppressione delle cellule staminali multipotenti (insufficienza midollare), con 
conseguente pancitopenia (diminuzione dei livelli di cellule mature di tutte le linee midollari, 
quindi con trombocitopenia e neutropenia) e ipocellularità midollare. 
Si distinguono in: 

­Acquisite, molte caratterizzate dalla presenza di neoantigeni, con risposta T citotossica e produzione di citochine ad azione sopprimente la proliferazione e il differenziamento 
o 	Idiopatiche nel 65% dei casi 

o 	Immunomediate 

o 	Da agenti chimici alchilanti (benzene, cloramfenicolo, streptomicina, clorpromazina) 

o 	Da agenti fisici (panirradiazione) 

o 	Da infezioni virali (HIV, epatite, VZV, B19, CMV, EBV) 


­	Ereditarie 
o 	Anemia di Fanconi, AR, dovuta a mutazioni a livello di uno di una famiglia di 13 geni, che intervengono nella riparazione del DNA, con conseguente sensibilità alle rotture a doppio filamento, che diventano spontanee e ricorrenti, con accumulo di mutazioni. Oltre ad un’ipofunzione midollare, il quadro clinico è caratterizzato da ipoplasia renale, lienale, del pollice e del radio. Gli individui affetti, in genere muoiono entro i 10 anni di età. 
APLASIA DELLA SERIE ROSSA 
L’aplasia della serie rossa è specifica della linea eritroide. Essa può essere: 

­Primaria, come nella sindrome di Blackfan-Diamond (ereditaria, AD) dovuta ad una mutazione puntiforme, con disfunzione ribosomica dei precursori della linea rossa. È una anemia macrocitica, con midollo dall’aspetto normale, leucociti normali. La terapia prevede trasfusioni o trapianto midollare. 
­	Secondaria: da timoma, infezione da parvovirus B19, LES 
ANEMIA DA INSUFFICIENZA RENALE CRONICA 
L’anemia da IRC è causata da glomerulonefriti, nefriti congenite o malattia renale policistica. È 
dovuta ad una mancata produzione di EPO con conseguente sintesi inadeguata di eritrociti. 
Risponde alla terapia con EPO. 

Compenso delle anemie 
L’anemia, come abbiamo visto, è caratterizzata da una diminuzione della massa eritrocitaria e conseguentemente della capacità di trasporto dell’ossigeno. Questo porta ad un’ipossia tissutale, con conseguente compenso cardiorespiratorio, che porta allo stato clinico di adattamento all’anemia. 
Si noti che la massa eritrocitaria porta 250 mlO2/min ai tessuti: la capacità di trasporto dell’ossigeno è di 20 ml/100 ml di sangue. Dal momento che la gittata cardiaca è di 5 l/min, si ha un flusso di 1l O2/min, ma l’estrazione è di solo il 25%. Quindi, normalmente ci si ritrova con una pressione parziale di ossigeno al capo arterioso di 100mmHg, mentre al capo venoso di 40mmHg. Per mantenere invariata l’estrazione di ossigeno si ha il rischio di portare ad una maggiore desaturazione l’emoglobina ed ottenere pressioni parziali di ossigeno al capo venoso più basse. Per impedire questo ci sono vari meccanismi di compenso: 
­Aumento della gittata cardiaca in maniera proporzionale alla diminuzione dell’emoglobina. Questo porta ad un aumentato flusso e ad un modesto incremento del carico di lavoro ventricolare. Questo porta al rischio di angina pectoris nei coronaropatici. 
­Ridistribuzione del circolo dalla periferia ai letti vascolari degli organi vitali: vasocostrizione cutanea e splancnica con afflusso preferenziale a miocardio e cervello. 
­Stimolazione dell’eritropoiesi, efficiente solo in alcune condizioni (dipende dal tipo di 
anemia). Ad esempio in caso di emorragia profusa l’ipossia tissutale (a livello renale) 
stimola l’eritropoiesi, ma nella Thalassemia major l’eritropoiesi risulta inefficace. 

­	Aumento della ventilazione alveolare (meccanismo di compenso minore) 
­Si noti che uno spostamento a destra della curva di dissociazione dell’emoglobina comporta una pO2 periferica più bassa, con un aumento di produzione del 2,3­bisfosfoglicerato. I limiti del meccanismo sono dovuti al fatto che alcune emoglobine (ad esempio HbF) non legano il 2,3-BPG e che esistono anemie da deficit enzimatici che comportano una diminuzione della sintesi del 2,3-BPG 
Policitemie o poliglobulie 
Le policitemie, o poliglobulie, sono condizioni caratterizzate da un aumento nel numero di eritrociti circolanti e dei livelli di emoglobina. Si distinguono in: ­Policitemie assolute o vere, da aumento della massa eritrocitaria 
o 	Primarie, dovute a proliferazione anomala di cellule staminali mieloidi, con livelli di eritropoietina normali o ridotti (policitemia vera), oppure da mutazioni attivanti a carico del recettore dell’EPO 

o 	Secondarie, dovute ad un aumento della sintesi di EPO, che può essere appropriato 


o meno 
­	Policitemie relative, legate all’emoconcentrazione da ipovolemia. Questa può conseguire ad una privazione di acqua, a vomito e diarrea profusi, a un eccessivo utilizzo di diuretici o a presenza di ustioni estese con aumento di fuoriuscita di liquidi dal compartimento vascolare. 
Policitemia vera primaria o rubra La policitemia vera per antonomasia è una neoplasia che origina da un precursore mieloide, causata da una mutazione puntiforme attivante di JAK-2, proteina trasduttrice del segnale per i recettori dell’EPO e di altri fattori emopoietici. Si ha quindi un’attivazione costitutiva della via di JAK-STAT. Nel 93% dei casi la mutazione è una V617F. La segnalazione diventa indipendente dall’eritropoietina (bassi livelli di EPO) e per questo si ha un aumento incontrollato della proliferazione e della produzione di elementi eritrocitari, granulocitari e megacariocitari. (RBC>10x106/mm3, HCT > 60%, Hb fino a 28 g/dl, WBC 15-50x103/mm3, piastine fino a 5x105/mm3) Tuttavia, è l’aumento della massa dell’eritrone a dare i maggiori problemi, per il conseguente aumento del volume e della viscosità ematiche (aspetto pletorico). Si ha un’alterazione del flusso, con distensione dei vasi e stasi vascolare venosa (cianosi). Mentre l’alterazione del flusso causa un aumentato rischio di sanguinamento, la stasi aumenta il rischio di trombosi (vene degli arti inferiori, infarto miocardico, sindrome di Budd-Chiari, vena porta e vene mesenteriche). La semplice flebotomia aumenta di 10 anni la sopravvivenza media. In circa il 2% dei pazienti la PCV si trasforma in AML. 
Policitemie vere secondarie 
Le policitemie vere secondarie da appropriata ipersecrezione di EPO derivano da permanenza in alta quota, pneumopatie e cardiopatie cianotiche (compensatorie); quelle da ipersecrezione inappropriata (non fisiologica) sono: 
­Sindromi paraneoplastiche in tumori secernenti EPO (carcinoma renale, epatocellulare ed 
emangioblastoma cerebellare) 
­	Emoglobinopatie da emoglobine mutanti ad alta affinità per l’ossigeno 
­	Difetti ereditari con stabilizzazione di HIF-1a: policitemia di Chuvash (VHL mutato con 
conseguente mancata degradazione di HIF-1a in normossia) o mutazioni della prolil­
idrossilasi 
Emostasi 
Il sangue e la parete vasale sono sede di tutta una serie di processi che hanno lo scopo di mantenere il sangue in uno stato liquido. Dal momento, però, che si possono avere danni alla parete vasale, per evitare emorragie profuse e quindi mantenere l’omeostasi del circolo, si deve avere la reazione emostatica. Questa è un processo potenzialmente pericoloso, in quanto può fermare il circolo sanguigno; per questo sono presenti dei sistemi di controllo che hanno il compito di mantenere il processo emostatico localizzato laddove è necessario. 
Emostasi fisiologica 
In seguito a danno della parete vascolare, si ha attivazione fisiologica di tutta una serie di risposte essenziali per la circoscrizione e la risoluzione del danno. Subito si ha una fase vascolare, caratterizzata da vasocostrizione arteriolare, mediata da riflessi autonomici e produzione di mediatori locali vasocostrittori (endotelina). Quindi si ha la fase piastrinica, dovuta all’esposizione delle sostanze trombogeniche dei tessuti sottoendoteliali, con attivazione, aggregazione e formazione di un tappo piastrinico (emostasi primaria). L’esposizione di fattori procoagulanti (TF) attiva anche la via estrinseca della coagulazione. Il processo della coagulazione viene amplificato dalla via intrinseca, con conseguente formazione di un reticolo di fibrina, contrazione del coagulo e formazione del tappo permanente (emostasi secondaria). Si ha quindi fisiologicamente l’attivazione dei meccanismi controregolatori fibrinolitici per permettere la rimozione del coagulo una volta che il danno sia stato risolto. 
L’endotelio svolge un ruolo fondamentale nell’emostasi. Esso mostra un fenotipo basale, normalmente agente in senso anticoagulativo, ed uno stato attivato in seguito a lesione, procoagulativo. L’endotelio esplica la sua azione antitrombotica secondo varie modalità: 
­	Azione antipiastrinica 
o 	Isolamento fisico delle piastrine dalle proteine della matrice extracellulare 

o 	Produzione di prostaciclina (PGI2) e di ossido nitrico, ad azione vasodilatante ed antiaggregante 

o 	Espressione di ADPasi, che contrasta l’azione proaggregante dell’ADP 


­	Azione anticoagulante 
o 	Isolamento fisico dei fattori della coagulazione dalle proteine della matrice 

o 	Espressione di molecole eparino-simili, glicoproteine di membrana che interagiscono con l’antitrombina III, che va ad inibire trombina, IXa e Xa 

o 	Espressione di trombomodulina (che devia la trombina verso l’attivazione della proteina C), inibitore della via del fattore tissutale (TFPI, inibisce TF-VIIa e Xa) e proteina S (cofattore della proteina C, inibisce Va e VIIIa) 


­	Azione fibrinolitica 
o Produzione dell’attivatore del plasminogeno tissutale (t-PA) Dopo l’attivazione, vengono a mancare le azioni antipiastriniche e vengono attivate proprietà pro-coagulanti quali il rilascio di fattore di von Willebrand (vWF) ad azione proaggregante, necessario per l’emostasi in quanto funge da ponte tra le glicoproteine piastriniche ed il collagene della matrice extracellulare; ed il fattore tissutale (TF), il maggiore attivatore della via estrinseca della coagulazione, che lega i fattori IXa e Xa. Inoltre, viene a mancare la normale attività fibrinolitica, con produzione di inibitori dell’attivatore del plasminogeno (PAI). 
Le piastrine, oltre a formare il tappo emostatico, hanno la funzione di reclutare e concentrare sulla 
propria superficie i fattori della coagulazione attivati. I loro granuli contengono molecole di 
adesione (P selectina), fattori proaggreganti (ATP, ADP, TxA2), fattori vasodilatanti (istamina, 
serotonina), fattori della coagulazione (fibrinogeno, V, VIII) e fattori di crescita (PDGF). 
L’adesione viene mediata dal legame tra vWF e GpIb/V/IX. Subito dopo si ha degranulazione con 
rilascio dei mediatori ed esposizione di fosfolipidi carichi negativamente. Si ha quindi 
l’aggregazione delle piastrine e conseguente stabilizzazione del coagulo da parte del sistema 
coagulativo. Il fibrinogeno funge da ponte, legando il complesso GpIIb/IIIa. 

La cascata coagulativa è il terzo attore dell’emostasi. Sia la via estrinseca che la via intrinseca 
convergono nell’attivazione del fattore X per formare trombina, che ha varie funzioni, tra cui 
clivare il fibrinogeno in fibrina insolubile. La cascata consiste nell’attivazione sequenziale dei fattori 
della coagulazione da parte del fattore precedentemente attivato. Il complesso richiede 
solitamente un cofattore, la presenza di una superficie fosfolipidica e calcio ionizzato (il cui legame 
ai fattori è reso possibile dalla presenza di residui di acido .-carbossiglutammico). 

Diatesi emorragiche 
Le diatesi emorragiche sono quadri patologici caratterizzati da una tendenza al sanguinamento 
spontaneo, oppure da un sanguinamento eccessivo in seguito a traumi. 
In ordine di gravità crescente si hanno quadri dovuti a: 

Aumento della fragilità vascolare  Quadri clinici contenuti, con la presenza di petecchie ed eventualmente di porpora  
Trombocitopenia (piastrinopenie)  
Difetti della funzione piastrinica (piastrinopatie)  
Disturbi dei meccanismi della coagulazione  Quadri con emorragie più significative, emartre, emorragie all’interno di muscoli, negli spazi periostali, negli organi interni e a livello delle mucose  
Coagulazione intravascolare disseminata (CID/DIC)  Quadro sui generis che si sovrappone ad altre patologie, presenta un eccesso di coagulazione da un lato e la tendenza all’emorragia dall’altro.  

Prima si effettuano test standard per la valutazione della capacità coagulativa (tempo di sanguinamento, PT/INR, aPTT), quindi si passa a test più specifici per derminare la causa qualora i test di base abbiano dato risultati non nella norma. 
Il tempo di sanguinamento o bleeding time (v.n. 2-9 min) non viene molto richiesto, in quanto è abbastanza variabile a seconda dell’operatore e non è molto standardizzato. La conta piastrinica rileva eventuali deviazioni dal v.n. di 150-300x103/mm3 Il tempo di protrombina (PT) o il suo valore normalizzato (INR) vanno a valutare la via estrinseca e la via comune della coagulazione. In particolare, un aumento del PT (v.n. 12-14s) o dell’INR (v.n. 1) possono essere correlati a un deficit di fattore V, VII, X, protrombina o fibrinogeno. Il PT viene utilizzato per valutare la terapia con dicumarolici (che inibiscono la sintesi di fattori della coagulazione vitamina K-dipendenti: PT/II, VII, IX, X). Il tempo di tromboplastina parziale attivato (aPTT), o il suo eventuale ratio, permettono di valutare la via intrinseca e la via comune (meno sensibilmente) della coagulazione. In particolare, un aumento dell’aPTT (v.n. 40-60s) può indicare un deficit di fattori V, VIII, IX, X, XI, XII o deficit gravi di PT o fibrinogeno. L’aPTT viene utilizzato per valutare la terapia con eparinici (che, agendo su At-III, agiscono indirettamente su IX e X). 
DIATESI DA AUMENTATA FRAGILITÀ VASCOLARE Il sistema della coagulazione non è colpito direttamente. Il tempo di sanguinamento, il PT e l’aPTT sono normali. Si manifestano con porpore non trombocitopeniche (conta piastrinica nella norma) o petecchie. Sono abbastanza comuni ma non gravi. Sono secondarie a moltissime condizioni: 
­Setticemie (meningococco, endocardite infettiva, rickettsia) 
­Reazione a farmaci per deposizione di immunocomplessi nella parete dei vasi periferici 
­Porpora di Henoch-Schönlein, con deposizione di immunocomplessi (colica addominale, 

glomerulonefrite) ­Amiloidosi sistemica perivascolare per deposizione nelle pareti, soprattutto in pazienti con discrasie plasmacellulari 
­Alterata formazione del collagene vascolare: scorbuto, sindrome di Ehler-Danlos (malattia del collagene), sindrome di Cushing (inibizione della produzione di ECM), negli anziani (irrigidimento della parete) 
­	Telangectasia emorragica ereditaria, caratterizzata da vasi dilatati con pareti sottili 
DIATESI TROMBOCITOPENICHE Si definisce trombocitopenia o piastrinopenia una conta delle piastrine inferiore a 100000/mm3. Si noti che l’emorragia spontanea compare solo per valori nettamente inferiori (<20000/mm3). A livelli di 20-50000/mm3 si hanno emorragie eccessive in seguito a traumi. Qualora l’emocromocitometrico fornisca un valore di piastrine inferiore alla norma, risulta essenziale ripetere la conta prelevando il sangue in sodio citrato, per evitare la presenza di false trombocitopenie indotte dalla formazione di macroagglomerati piastrinici con l’uso dei comuni anticoagulanti (eparina, EDTA). I quadri trombocitopenici veri sono accompagnati da un tempo di sanguinamento allungato ma da un PT e un aPTT nella norma. Le trombocitopenie sono causate da vari quadri: 
­	Diminuzione nella produzione di piastrine 
o 	Malattie generalizzate midollari: aplasia, neoplasie infiltranti, malattie granulomatose 

o 	Malattie selettive per i megacariociti: da farmaci (tiazidi, chemioterapia), alcol, infezioni (HIV, morbillo), PNH, anemia megaloblastica, megacariopoiesi inefficace 


­	Diminuzione della sopravvivenza delle piastrine 
o 	Distruzione immunomediata 

• 	
Malattie autoimmuni: LES, porpora idiopatica/immune trombocitopenica 

• 	
Sindromi post-trasfusionali e neonatali 

• 
Farmaci (chinidina, eparina, vancomicina e sulfamidici) 

• 
Infezione da HIV, EBV, CMV, dengue (Flavivirus) 



o Distruzione non immunomediata 


• Per formazione di microtrombi, CID, porpora trombotica trombocitopenica, 
emangiomi giganti, anemie emolitiche microangiopatiche 
­Per sequestro delle piastrine (splenomegalia) 
­Per diluizione delle piastrine (trasfusione massiccia) 

Porpora immune-idiopatica trombocitopenica (ITP) Nella ITP la distruzione delle piastrine è mediata da autoanticorpi diretti contro i complessi glicoproteici piastrinici GpIb-IX (che riconosce vWF) e GpIIb-IIIa (che riconosce il fibrinogeno). La distruzione, essendo anticorpo-mediata, è principalmente splenica (no splenomegalia). Si conoscono due forme di porpora immune trombocitopenica: una è essenzialmente benigna, acuta, insorge in età pediatrica e si risolve spontaneamente ed in maniera rapida. Nel 20% degli individui, però, insorge più tardi in forma cronica (solitamente prima dei 40 anni di età, con prevalenza femminile). Essa risulta in petecchie, ecchimosi, epistassi, emorragie gengivali ed ematomi dei tessuti molli. 
Trombocitopenia da HIV 
Nella infezione da HIV, la trombocitopenia è la manifestazione più comune. Questo è dovuto al fatto che CD4 e CXCR4 (i recettori per le glicoproteine del virus) non sono presenti solo sui linfociti T, ma anche sui megacariociti. Essa dipende anche dalla deregolazione dei linfociti B, con espansione di cloni plasmacellulari producenti anticorpi anti GpIIb-IIIa. 
Trombocitopenia indotta da farmaci 
Si può avere trombocitopenia in caso di terapia con penicilline, tiazidici, chinina, metildopa e soprattutto eparina non frazionata (5% circa dei pazienti). Può comparire entro 72 ore, si parla allora di trombocitopenia da eparina di tipo I, lieve, transitoria ed immediata. Si manifesta con la comparsa di qualche petecchia ed eventualmente porpora. È dovuta all’effetto aggregante esercitato sulle piastrine. Se compare tardivamente (5-14 giorni), si parla allora di trombocitopenia da eparina di tipo II. Questo è un quadro grave, causato dalla formazione di anticorpi contro il complesso eparina-fattore piastrinico 4. Questo porta alla lisi delle piastrine e a trombosi, in quanto attiva le altre piastrine per rilascio dei mediatori. Il problema principale in questo caso non è tanto la piastrinopenia quanto la trombosi e la possibile tromboembolia polmonare. L’uso di eparina a basso peso molecolare (LMWH) riduce il rischio ma non previene la risposta nei pazienti che hanno già sviluppato la trombocitopenia eparino-indotta. 
Porpora trombotica trombocitopenica (TTP) e sindrome emolitico-uremica (HUS) La porpora trombotica trombocitopenica, nota anche come sindrome di Moschcowitz, e la sindrome emolitico-uremica sono quadri caratterizzati da febbre, anemia emolitica microangiopatica, deficit neurologico, trombocitopenia ed insufficienza renale. Per questo sono dette microangiopatie trombotiche. Inizialmente si pensava fossero due sindromi diverse. In realtà, nonostante l’eziologia sia completamente diversa, in entrambi i casi si ha come risultato l’attivazione eccessiva delle piastrine con formazione di trombi nel microcircolo. Questi sono la base della anemia emolitica microangiopatica, della trombocitopenia da uso e dell’insufficienza multiorgano (in situazioni gravi). Differentemente dalla CID non presentano attivazione della cascata coagulativa (PT e aPTT nella norma). 
Nel caso della PTT l’eziologia è un difetto preciso (ereditario od acquisito) dell’ADAMTS13, che fa parte della famiglia delle proteasi disintegrino-simili. Essa tende a degradare i complessi multisubunità di vWF. Nel caso di patologia acquisita, essa è dovuta alla formazione di autoanticorpi. L’assenza dell’attività di questo enzima porta alla mancata degradazione dei multimeri di vWF, con conseguente loro accumulo ed eccessiva attivazione ed aggregazione piastrinica. L’eziologia della HUS è duplice: la sua forma epidemica è causata dalla produzione di tossine anti­endotelio da parte di E. coli O157-H7 enteroemorragico (tossina Shiga-like); la forma non epidemica è dovuta a difetti vari su molecole (CH, CD46 e fattore I piastrinico) con attivazione spontanea del complemento. 
DIATESI DA DIFETTO DI FUNZIONE PIASTRINICA Sono quadri ereditari, di cui due sono particolarmente ben caratterizzati ed hanno trasmissione autosomica recessiva. Sono caratterizzati da una conta piastrinica normale, in quanto è la funzionalità ad essere compromessa, non il numero. Sono anche dette piastrinopatie. 
­Difetto di adesione piastrinica o sindrome di Bernard-Soulier: deficit quantitativo o 
qualitativo del complesso GpIb-IX, che media il legame al fattore di von Willebrand 
­Difetto di aggregazione piastrinica o tromboastenia di Glantzmann: deficit qualitativo o 
quantitativo del complesso GpIIb/IIIa, che lega il fibrinogeno, usandolo da ponte. 
­Difetti di degranulazione piastrinica: possono anche essere acquisiti in seguito ad uremia 
nell’insufficienza renale cronica o da aspirina (per riduzione della produzione di 
prostaglandine proaggreganti). 
DIATESI DA ANOMALIE DEI FATTORI DELLA COAGULAZIONE 
Le diatesi emorragiche causate da alterazioni nei fattori della coagulazione sono più gravi, in 
quanto sono possibili abbondanti emorragie. 
Tra le acquisite si notano: 

­Deficit di vitamina K (II, VII, IX, X, C, S) 
­Gravi epatopatie 
­Coagulazione intravascolare disseminata Tra le ereditarie sono stati riportati deficit di tutti i fattori della coagulazione, l’unica eccezione è il deficit di fattore XII di Hageman, che non causa diatesi emorragica. Ma perché si han diatesi per deficit di un solo fattore? Perché in vivo la via estrinseca ha la sola funzione di accensione della reazione coagulativa, debole dal punto di vista quantitativo per avere una risposta emostatica adeguata. Richiede pertanto l’amplificazione da parte della via intrinseca. Qualora questa sia compromessa, si ha poca trombina attivata e, di conseguenza, scarsa attivazione del TAFI (thrombin activated fibrinolysis inhibitor). 
Deficit del complesso fattore VIII-vWF 
Il fattore VIII è prodotto dal fegato, il vWF è prodotto dall’endotelio. Il legame del fattore VIII con vWF stabilizza il primo. Questi due fattori facilitano l’aggregazione piastrinica (si mettono tra i complessi glicoproteici), il complesso VIII-vWF facilita l’adesione delle piastrine al collagene subendoteliale (interazione vWF-GpIb-IX) e la cascata coagulativa (attivazione IX e quindi X). Test di aggregazione alla ristocetina. 
Malattia di von Willebrand 
La malattia di von Willebrand è la più comune diatesi emorragica, colpisce l’1% della popolazione adulta. È quasi sempre un quadro autosomico dominante, sebbene si riconoscano alcune varianti recessive. Tale malattia è caratterizzata da emorragie spontanee a sede mucosa, allungamento del tempo di sanguinamento, conta piastrinica nella norma, diminuzione del fattore VIII ed allungamento dell’aPTT. Si distinguono vari quadri: tipo 1 e tipo 3, deficit quantitativo dei livelli circolanti di vWF; tipo 2, deficit qualitativi di vWF con mancata formazione di multimeri. Un test effettuabile è il test alla ristocetina, che misura i livelli di vWF attivo nel plasma. 
Emofilia classica di tipo A – deficit del fattore VIII 
L’emofilia di tipo A è la tipica malattia diaginica (X-linked) nel 70% dei casi. Il rimanente 30% è invece dovuta ad una neomutazione a livello della linea germinale. Il quadro di laboratorio è caratterizzato da una diminuzione del fattore VIII e da un allungamento dell’aPTT e del tempo di sanguinamento. La conta piastrinica e l’INR sono nella norma. Non si hanno petecchie. La malattia è grave, essendo pericolosa per la sopravvivenza, nei pazienti in cui i livelli di fattore VIII sono l’1% della norma. Moderata dal 2 al 6%, lieve al di sopra del 6%. Questo è dovuto al fatto che il fattore VIII è normalmente presente in grande sovrabbondanza rispetto a quanto risulti effettivamente necessario per la funzione coagulativa normale. Si conoscono mutazioni di ogni genere, che portano a deficit qualitativi o quantitativi. Pazienti con un’ampia inversione del gene FVIII non hanno alcuna sintesi del fattore. In questo caso, nonostante si possa effettuare una terapia con il fattore ricombinante, si ha una risposta immune, in quanto il sistema immunitario non ha mai riconosciuto come self tale antigene. 
Emofilia di tipo B (malattia di Christmas) – deficit del fattore IX 
L’emofilia B non è quasi mai dovuta a neomutazioni. 
Il quadro di laboratorio è caratterizzato da una diminuzione del fattore IX, da un allungamento 
dell’aPTT e del tempo di sanguinamento. La conta piastrinica e l’INR sono nella norma. 
Normalmente la malattia si presenta in forma moderata, in quanto non sono mai stati descritti casi 
di assenza totale del fattore IX. Il 15% dei pazienti presenta livelli normali ma FIX non funzionante. 

Coagulazione intravascolare disseminata – CID 
La CID è un quadro sempre secondario: deve essere trattata, ma deve anche essere attaccata la 
causa primaria della malattia. È la conseguenza di un’attivazione patologica sistemica della 
coagulazione, con alterazione dei meccanismi inibitori. Essa può essere dovuta o ad un rilascio 
eccessivo di fattore tissutale o di sostanze simili, oppure a lesioni endoteliali diffuse. Molto spesso 
entrambe le cause coesistono. 
Le conseguenze di tale attivazione incontrollata sono: 

­Presenza di trombi diffusi nel microcircolo (si ricordi che i trombi sono intravascolari 
mentre i coaguli sono extravascolari per formazione di una soluzione di continuo) ­Instaurarsi di un’anemia emolitica microangiopatica ­Consumo di piastrine, fibrina, fattori della coagulazione con paradossale tendenza al 
sanguinamento 
­Attivazione della fibrinolisi Le cause della CID sono tutte, di per sé, situazioni già gravi: ­50% pazienti con emergenze ostetriche 
o embolia da fluido amniotico 

o rottura placentare 


o morte fetale oltre la quinta settimana ritenuta in utero ­33% tumori in uno stadio avanzato con metastasi diffuse: polmone, colecisti, stomaco, 
colon, ovaio, mammella, prostata, melanoma o leucemia promielocitica acuta (APL) 
­Setticemie 

o 	Da Gram -(endotossinemia, shock, TNFa). Il TNFa attiva le cellule endoteliali in senso procoagulante ed inibisce l’espressione di trombomodulina 

o 	Da Gram+ (esotossine) 

o 	Neisseria meningitidis, Rickettsiaceae 

o 	CMV, HBV, HCV, VZV 


­	Occasionali: ustioni, sindromi da schiacciamento, malattie vascolari per necrosi estese; vasculiti, morso di serpente, epatopatie, emolisi intravascolare acuta. 
La patogenesi, che varia leggermente a seconda dell’eziologia, origina da un danno endoteliale esteso e da una necrosi massiva e/o distruzione tissutale, con rilascio in grandi quantità di fattore tissutale. Questo, assieme allo stimolo proaggregante dell’endotelio danneggiato, porta ad una trombosi diffusa del microcircolo, con occlusione vascolare e conseguente anemia emolitica microangiopatica e danno ischemico tissutale. L’attivazione imponente della coagulazione causa l’attivazione in risposta della plasmina, con fibrinolisi e proteolisi dei fattori della coagulazione (soprattutto V e VIII). I prodotti di degradazione della fibrina (fibrin split products) inibiscono la trombina, l’aggregazione piastrinica e la formazione di ulteriori polimeri di fibrina. Questo, assieme al consumo dei fattori della coagulazione e delle piastrine porta alla tendenza al sanguinamento massiccio. Il problema clinico è capire in quale stadio del processo patologico ci si trovi, per decidere se attaccare il versante procoagulativo od emorragico della condizione. Solitamente la CID acuta è dominata da diatesi emorragica, mentre la CID cronica (pazienti oncologici) è dominata dalle complicazioni trombotiche. 
Trombosi 
Con il termine di trombosi si indica la formazione di una massa solida all’interno dei vasi o delle 
camere cardiache, a partire da componenti normali del sangue in un vivente. 
Un trombo è aderente alla parete interna dei vasi. È friabile e presenta una superficie irregolare. Il 
coagulo si forma esternamente ai vasi, non aderisce alla loro parete interna. Presenta una 
superficie liscia ed elastica. Coaguli intraluminali si hanno solo post mortem. 
Un tempo si utilizzava una classificazione che distingueva in: 

­	Trombo bianco, costituito da piastrine e fibrina. Si forma laddove si ha un flusso abbastanza 
elevato, ovvero nelle arterie. ­Trombo rosso, contenente componenti eritrocitarie. Si forma di solito nel versante venoso. ­Trombo variegato 
Queste sono comunque delle generalizzazioni. 
La trombosi può essere causata dall’interazione dei tre componenti della cosiddetta triade di 
Virchow, ovvero: 

­Danno all’endotelio: ateromi ulcerati, lesioni dell’endocardio, vasculiti, ipertensione (shear stress), endotossine (via TNFa) o diretto (radiazioni, disturbi metabolici). Le cellule endoteliali possono produrre maggiormente fattori procoagulanti o ridurre la produzione di fattori anticoagulanti. 
­	Stato di ipercoagulabilità o trombofilia (primitivo o acquisito) 
­Alterazione del flusso sanguigno: stasi (prevalentemente nel versante venoso) o turbolenze (prevalentemente nel versante arterioso/cavitario). Questo causa alterazioni del flusso laminare, mancata diluizione dei fattori coagulativi, ritardo nell’arrivo degli inibitori della coagulazione, promozione dell’attivazione endoteliale: ateromi ulcerati, aneurismi, stasi in IMA per miocardio non contrattile, dilatazione atriale da stenosi mitralica o fibrillazione atriale, policitemie. 
STATI DI IPERCOAGULABILITÀ PRIMITIVI 
I più comuni stati di ipercoagulabilità primitivi sono: 

­Mutazione del fattore V o mutazione di Leiden, estremamente comune nei caucasici (2­15%), con sostituzione E506R sul sito di attacco proteolitico per l’inattivazione. Di conseguenza il fattore V non è più inattivabile da parte della proteina C. L’eterozigote ha un rischio relativo 5x, l’omozigote 50x. 
­Mutazione puntiforme del gene della protrombina (3’-UTR), meno comune (1-2%), che comporta un’aumentata disponibilità della stessa 
­Mutazione della metil-tetraidrofolato reduttasi, con aumento della omocisteinemia (10%) e maggiore probabilità (3x) di trombosi venosa profonda (TVP), probabilmente per formazione di ponti disolfuro a livello di varie proteine (tra cui il fibrinogeno). 
Più rari (<1%) sono i deficit di antitrombina III, proteina C e proteina S. Rarissimi sono i difetti della fibrinolisi. Una TVP nella popolazione normale avviene dai 50 anni di età in su. Se compare in età giovanile è importante tener contro di un possibile background genetico. Il rischio aumenta molto in caso di condizioni acquisite predisponenti (vedi paragrafo successivo). 
STATI DI IPERCOAGULABILITÀ SECONDARI Sono tipici al di sopra dei 50 anni di età. Ad alto rischio: immobilità o prolungata degenza a letto, infarto miocardico, danno tissutale, neoplasia maligna (soprattutto in fase avanzata), protesi valvolari (più frequentemente in quelle rigide di prima generazione), CID, trombocitopenia da eparina, fibrillazione atriale, sindrome da antifosfolipidi. Nella sindrome da antifosfolipidi il bersaglio molecolare è in realtà rappresentato da proteine plasmatiche (protrombina), i cui epitopi sono svelati dalla presenza di fosfolipidi. In vivo teoricamente sono procoagulanti, mentre in vitro sono anticoagulanti. Possono essere sindromi primitive o secondarie a malattie autoimmuni sistemiche quali il LES. Può causare TEP, ipertensione polmonare, ictus, infarto intestinale o ipertensione renale. Si ricordi che la presenza di anticorpi antifosfolipidi può dare un risultato falso positivo ai test sierologici per la sifilide. A basso rischio: miocardiopatie, sindrome nefrosica, iperestrogenismo da gravidanza, uso di contraccettivi orali ad alto dosaggio, anemia falciforme, obesità, fumo (alcuni lo ritengono un fattore ad alto rischio). 
SEDE DELLA TROMBOSI I trombi si possono trovare un po’ ovunque nel sistema cardiovascolare. Quelli arteriosi si accrescono in senso inverso al flusso. A livello venoso, invece, si accrescono secondo il flusso. Per semplificare, entrambi si accrescono sul versante più vicino le camere cardiache. Si ha un maggior rischio di embolizzazione nei trombi venosi. I trombi arteriosi si formano su placche ulcerate (soprattutto sulle arterie di medio calibro), su processi endoarteritici o laddove si abbiano turbolenze (coronarie, cerebrali, femorali). Si hanno trombi murali nell’aorta e nelle cavità cardiache. I trombi venosi o flebotrombosi, si formano soprattutto a livello delle vene degli arti inferiori, in quanto sono dovuti soprattutto a stasi. Altre sedi meno frequenti sono le vene periprostatiche, ovariche, periuterine, gli arti superiori e i seni durali. I trombi possono avvenire sia nel circolo superficiale, con rara tendenza tromboembolica ma con dolore, arrossamento ed edema della zona interessata, che si mostra calda; oppure nel circolo profondo, con alta frequenza di tromboembolismo, nonostante siano spesso asintomatici. I trombi intracavitari sono dovuti a infiammazioni a carico dei lembi valvolari, ad endocarditi settiche per alterazioni della superficie endoteliale valvolare e rallentamento del circolo (fibrillazione atriale, aneurisma ventricolare, IMA). 
Il trombo può diventare sede di moltiplicazione batterica (trombo settico) oppure frammentarsi 
dando tromboembolia. 

CONSEGUENZE DELLA FORMAZIONE DEL TROMBO 
Le conseguenze della formazione di un trombo dipendono dalle dimensioni dello stesso e dalla 
sede di formazione. 
Si può avere occlusione vascolare completa o parziale, con ischemia ed eventuale infarto d’organo, 
con possibile esito letale. In caso di esito non letale si possono avere: 

­Propagazione, ovvero aumento delle dimensioni del trombo 
­Embolizzazione 
­Dissoluzione, ovvero ciò a cui tende la terapia (da iniziare subito per avere successo) 
­Organizzazione e ricanalizzazione: all’interno della massa penetrano cellule endoteliali, che 
tendono a formare piccoli vasi e, dopo un po’ di tempo, possono portare alla riformazione 
di alcuni lumi piccoli, con “marginazione” del trombo nella parete. Esso può quindi venire 
rimosso o andare incontro a calcificazione 
Embolia 
L’embolia è la presenza in circolo di masse estranee, non miscibili col sangue. Più del 95% di esse è costituita da emboli solidi di provenienza trombotica. Si possono avere anche altri tessuti solidi, in caso di necrosi massive, emboli neoplastici, placche aterosclerotiche ulcerate (emboli colesterinici), frammenti di midollo osseo (emboli grassosi), macro o micro parassiti, corpi estranei. Si possono avere anche emboli liquidi o gassosi. Le conseguenze, qualunque sia la natura dell’embolo, sono le stesse: laddove l’embolo raggiunga un vaso il cui diametro luminale sia sufficientemente piccolo, vi si ferma, dando ischemia ed eventuale infarto a valle, qualora si sia in assenza di circoli collaterali. 
TROMBOEMBOLIA POLMONARE In occidente la tromboembolia polmonare (TEP) si verifica in 20-25 pazienti ogni 100000 pazienti ospedalizzati. La letalità, però, è scesa dal 6% al 2% dei casi in 20 anni. Quasi sempre le tromboembolie polmonari provengono da TVP agli arti inferiori. Fattori determinanti sono le dimensioni ed il numero degli emboli solidi. Il 60-80% delle tromboembolie sono silenti clinicamente e vanno soggette ad organizzazione. Frequentemente si hanno embolie multiple ed un paziente che ha già avuto una TEP ha maggior rischio di svilupparne un’altra. Più grande è il tromboembolo, prima si fermerà. Qualora si fermi nei rami terminali darebbe infarto polmonare; in un’arteria di medio calibro darebbe emorragia polmonare, mentre se occludesse le arterie maggiori (che irrorano più del 60% del letto capillare polmonare), darebbe morte o cor pulmonale acuto o collasso cardiocircolatorio. 
TROMBOEMBOLIA SISTEMICA La tromboembolia sistemica è dovuta ad emboli che viaggiano prevalentemente nella circolazione arteriosa. I trombi si formano nelle camere cardiache sinistre (infarto ventricolare sinistro o dilatazione dell’atrio sinistro 80%) o in aneurismi dell’aorta o presso vegetazioni valvolari. Si hanno anche emboli paradossi venosi che passano in arteria in seguito a malformazioni anatomiche del sistema cardiocircolatorio. Nell’85% dei casi le tromboembolie sistemiche danno problemi agli arti inferiori, nel 15% ad intestino, milza, rene ed arti superiori, nel 10% all’encefalo. I sintomi sono dati dall’ipoafflusso. Nel caso di tromboembolia arteriosa agli arti inferiori la zona interessata sarà pallida, fredda e dolente, non edematosa. 
EMBOLIA LIPIDICA 
L’embolia lipidica (o grassosa) è quasi sempre causata da traumi scheletrici di entità rilevante 
(frattura delle ossa lunghe), maggiormente negli anziani che presentano problemi di movimento, 
osteoporosi e maggiore componente lipidica midollare. Si ha la formazione di microemboli lipidici 
liquidi, la maggior parte dei quali non dà sintomi. Posson dare occlusione del microcircolo, 
soprattutto cerebrale e polmonare, con lesione dell’endotelio, attivazione piastrinica e 
conseguenti fenomeni ischemici ed infartuali. La “vera” embolia lipidica si verifica però tra le 24 e 
le 72 ore dopo l’evento trombotico, con comparsa rapida ed improvvisa: sintomi di insufficienza 
respiratoria (tachipnea, tachicardia ,dispnea), presenza di eritemi e petecchie da trombocitopenia, 
anemia ed emolisi, e sintomi neurologici quali delirio e coma. Il 10% degli individui che entra in 
condizioni di questo tipo decede. 

EMBOLIA DA LIQUIDO AMNIOTICO 
Sono pochi i casi di embolia da liquido ambiotico, ma presentano una mortalità fino all’80%. 
Conseguono ad una rottura placentare o uterina, con infusione lenta di liquido amniotico e 
microemboli di varia natura nella circolazione materna. Si ha una sindrome con dispnea, cianosi, 
shock ipovolemico, coma e morte. Qualora la puerpera sopravvivesse, si ha rischio di edema 
polmonare e coagulazione intravascolare disseminata. 

EMBOLIA GASSOSA 
Può comparire da manovre ostetriche, procedure laparoscopiche o con traumi toracici. La più nota 
di tutte, però, è la malattia da decompressione, dovuta ad un aumento di solubilità dell’azoto nei 
tessuti qualora inspirato a pressioni elevate che, se si effettua una decompressione troppo rapida, 
esce dalla soluzione e tende a formare microbolle confluenti con conseguente embolia gassosa. 
Generalmente sono necessari più di 100cc di aria Nella forma acuta si possono avere ischemie 
focali ai muscoli scheletrici, al tessuto scheletrico e alle articolazioni, più sintomi gravi a livello 
polmonare (edema, emorragia, atelettasia focale od enfisema) con conseguente deficit di tipo 
respiratorio. La camera iperbarica risulta utile per favorire la risolubilizzazione delle bolle di azoto 
nei fluidi corporei dell’individuo, permettendo una decompressione controllata. Nel caso di una 
embolia gassosa cronica si ha la malattia dei cassoni, con focolai multipli di necrosi ischemica, in 
particolare a femore, omero e tibia. 

Edema [in più] 
L’edema è un aumento anomalo del volume di fluido interstiziale nei tessuti. Esso può essere 
causato da un aumento nella pressione idrostatica dei capillari, da una diminuzione della pressione 
colloidosmotica del sangue o (come nel caso dell’infiammazione) da un aumento della 
permeabilità vasale. È un trasudato tipico di quadri di insufficienza cardiaca, renale o epatica e di 
alcuni quadri di PEM. L’edema sottocutaneo più facilmente è di tipo declive e positivo al segno 
della fovea (diversamente dal mixedema). Un edema generalizzato con versamenti nelle cavità 
prende il nome di anasarca. Brevemente, le cause principali non infiammatorie: 

­Aumento della pressione idrostatica: TVP (localizzato), insufficienza cardiaca (generalizzato) 
­Diminuzione della pressione colloidosmotica: sindrome nefrosica, epatopatie gravi, PEM 
­Ritenzione di sodio e acqua: causano sia l’aumento della pressione idrostatica sia il calo 
della pressione colloidosmotica. Deriva da nefropatie. 
­Ostruzione dei vasi linfatici: linfedema 
Shock [in più ma nel programma] 
Lo shock è un quadro grave di ipotensione sistemica, secondario a vari quadri patologici: 
emorragia profusa, trauma o ustioni gravi, IM esteso, TEP estesa, sepsi. Se sostenuto nel tempo 
porta quasi inevitabilmente a morte il paziente. Si distinguono tre cause di shock: 

­Shock cardiogeno: da deficit di pompa (IMA, aritmie ventricolari, tamponamento cardiaco, 
ostruzione al flusso) 
­Shock ipovolemico: da perdita di volume 
­Shock settico: da crollo delle resistenze periferiche Altre cause di shock sono lo shock neurogeno e lo shock anafilattico, entrambi dovuti a crollo delle resistenze periferiche. 
Lo shock settico è più comunemente causato da infezioni da batteri Gram+. L’attivazione della risposta immunitaria causa produzione di mediatori infiammatori (citochine, mediatori lipidici, anafilotossine), che vanno ad attivare le cellule endoteliali. Questo causa vasodilatazione, aumento della permeabilità e fenotipo procoagulante. La trombofilia e la stasi causano CID in metà dei pazienti. L’aumento della permeabilità causa edema e conseguente ipovolemia. La conseguenza ultima dell’ipotensione e dell’ipovolemia (associata a trombosi dei piccoli vasi) è una ipoperfusione generalizzata con insufficienza multiorgano (MOF). Al quadro si associa un’iperglicemia ed insulinoresistenza con iniziale aumento dei livelli di glicocorticoidi e susseguente insufficienza surrenale. 
Lo shock, qualunque sia la sua eziologia, presenta generalmente tre fasi distinte: 
­Fase non progressiva, in cui le risposte riflesse compensatorie (riflessi barorecettoriali, 
aumento del drive simpatico, rilascio di catecolamine surrenaliche, attivazione del SRAA e 
dell’ADH) sono in grado di mantenere la perfusione dei tessuti. Il quadro è caratterizzato 
da vasocostrizione periferica, con cute fredda e pallida (talvolta non presente nel settico) 
­Fase progressiva, con ipoperfusione ed acidosi metabolica 
­Stadio irreversibile con danno tissutale diffuso e MOF 
Fisiopatologia dei vasi La struttura dei vari vasi è differente e, a seconda delle caratteristiche delle loro pareti, si hanno patologie diverse: nell’aorta si hanno aneurismi, le arterie muscolari e quelle elastiche sono bersaglio dell’aterosclerosi, quelle di piccolo calibro sono responsabili di crisi ipertensive, mentre il reparto venulare e venoso va incontro a dilatazioni (varici). 
Componenti strutturali e classificazione delle arterie 
La struttura dei vasi è costituita da vari strati, detti tonache. 
Quella più interna, verso il lume, è la tonaca intima, costituita da un singolo strato di cellule 
endoteliali ed uno strato minimo di connettivo sottoendoteliale (subintima) e quindi la lamina 
elastica interna. Essa ha varie funzioni: 

­Protezione 
­Scambio 
­Regolazione della coagulazione 
­Adesione e passaggio delle cellule durante l’infiammazione Le componenti della tonaca intima cambiano metabolismo (aumentandolo) se sottoposte a stimolo persistente. Le cellule endoteliali possono acquisire varie funzioni se sottoposte a stimoli di varia natura quali citochine, tossine, stress emodinamico, prodotti del metabolismo lipidico, della glicosilazione (nei pazienti diabetici), virus, fattori del complemento ed ipossia. Tutti questi stimoli inducono l’espressione di famiglie geniche quali quelle per molecole di adesione, citochine, chemochine, fattori di crescita, mediatori vasoattivi e proteine ad azione procoagulante, dando un quadro detto di disfunzione endoteliale, caratterizzato da: 
­Stimolazione della produzione della matrice extracellulare ­Stimolazione dell’infiammazione e dell’attività del sistema immunitario ­Stimolazione della crescita cellulare ­Ossidazione delle lipoproteine a bassa densità – low density lipoproteins LDL durante il 
passaggio attraverso l’endotelio Si ha quindi la tonaca media, contenente cellule muscolari lisce, che possono cambiare fenotipo in seguito a stimolazione citochinica e da parte di fattori di crescita. Esse acquisiscono la capacità di migrare, proliferare, sintetizzare matrice extracellulare (collagene ed elastina) e di secernere citochine e fattori della crescita. Si ricordi che le cellule della tonaca media più vicine al lume ricevono le sostanze per diffusione dal lume principale, mentre quelle poste più esternamente ricevono il proprio nutrimento dai vasa vasorum, che irrorano la tonaca avventizia e i due terzi della tonaca media. La lamina elastica esterna separa la tonaca media dall’avventizia, costituita da materiale fibroso. 
Le arterie si distinguono in: ­Grosse arterie o arterie elastiche (aorta e rami principali; arterie polmonari), con una tonaca media ricca di fibre elastiche. Con l’età l’elasticità viene in parte perduta. ­Arterie di medio calibro o arterie muscolari, con una tonaca media costituita principalmente da cellule muscolari lisce disposte circolarmente o a spirale. ­Piccole arterie ed arteriole, con la loro componente muscolare possono regolare la pressione arteriosa sistemica e regolare la distribuzione del flusso ematico. 
Patogenesi delle malattie vascolari arteriose 
Le malattie vascolari arteriose possono causare un restringimento del lume, con eventuale ostruzione (come nell’aterosclerosi o nelle stenosi), oppure una dilatazione dovuta ad un indebolimento delle pareti (come negli aneurismi). Sono colpite le cellule endoteliali e le cellule muscolari lisce. I vasi rispondono ad un loro danneggiamento con una risposta stereotipata, che prevede un’ispessimento dell’intima dovuto a proliferazione delle cellule muscolari lisce ed alla sintesi di nuova matrice extracellulare. Le cellule muscolari della neointima sono incapaci di contrarsi ma possono proliferare. Un danno persistente può portare ad un eccessivo ispessimento della neointima, con formazione di una stenosi. 
Aterosclerosi L’aterosclerosi non è da confondersi con il termine generico arteriosclerosi, che comprende i processi aterosclerotici, arteriolosclerotici e di calcificazione, che esitano in un ispessimento ed indurimento delle pareti vascolari. 
­Calcificazione media di Mönckeberg: quadro caratterizzato da accumulo di calcio nelle pareti, senza protrusione all’interno del lume. Tipica degli individui di età sopra gli 80 anni 
­Arteriolosclerosi: processo patologico tipico delle arteriole di pancreas, milza, surrene e rene con iperplasia e degenerazione ialina che portano ad un’ispessimento di parete accompagnato da un restringimento del lume. Colpisce la tonaca intima e la tonaca media 
­Aterosclerosi: colpisce le arterie di grosso e medio calibro. È un quadro patologico caratterizzato da un accumulo di cellule infiammatorie, muscolari lisce, LDL e tessuto connettivo (fibroblasti e collagene) nell’intima, con protrusione e conseguente restringimento del lume. Questo può anche portare a morte ischemica. Una rottura di una 
placca può dare trombosi, mentre l’indebolimento progressivo della parete può portare ad un aneurisma. Fatta questa premessa, analizziamo l’eziopatogenesi della patologia aterosclerotica. 
La causa è uno stimolo cronico, persistente e la conseguente risposta al danno. La placca compare 20-30 anni dopo la prima lesione e prende il nome di ateroma. Il picco di incidenza si ha attorno ai 40 anni. La progressione può essere così schematizzata: 
1. 	
strie lipidiche: lipidi nell’intima con macrofagi (prima lesione, visibile già a 7-10 anni). Non causano modificazioni del flusso ematico. 

2. 	
rilascio di fattori chemotattici con migrazione di cellule muscolari dalla tonaca media e deposizione di matrice con formazione del cappuccio fibroso 

3. 	
necrosi centrale con protrusione della placca (picco di comparsa attorno a 40-50 anni) 


4. rottura della placca più trombo Il perché alcune strie lipidiche rimangano tali mentre altre evolvano in ateromi non è chiaro. Le complicanze di un ateroma sono tra le più varie: rottura della placca con trombosi, tromboembolia ed embolia colesterinica, formazione di un aneurisma, calcificazione, emorragia; con conseguenti ischemie miocardiche, encefaliche e gangrena. 
La patogenesi può essere rapidamente schematizzata in varie fasi: ­Danno endoteliale con conseguente disfunzione endoteliale: attivazione delle cellule 
dell’endotelio con sintesi di citochine e molecole di adesione 
­Passaggio inizialmente di monociti e quindi di linfociti dal sangue al tessuto intimale 
­Passaggio delle LDL dal sangue all’intima. 

Nella lesione adulta (ateroma) c’è una zona centrale contenente materiale necrotico e lipidi, nella zona periferica si hanno invece fibroblasti e tessuto connettivo fibroso. 
FORMAZIONE DELLA PLACCA Le cellule endoteliali danneggiate (da problemi emodinamici, dislipoproteinemie, infezione ed infiammazione) esprimono un fenotipo inducibile, con espressione di nuove proteine: molecole di adesione, fattori della crescita (CSF), citochine (IL-1), chemochine (MCP-1). Questo porta all’adesione e alla diapedesi dei monociti, che si fermano nella zona subintimale/sottoendoteliale. Qui i monociti si trasformano in macrofagi, con vari ruoli: 
­fagocitosi delle LDL ossidate, tossiche, che si sono accumulate nella subintima; grazie alla presenza di recettori scavenger (membri tipo B CD36), con trasformazione in cellule schiumose (o foam cells) 
­proliferazione in loco con un aumento del numero tale da farle protrudere nel lume vasale ­sintesi di matrice extracellulare con sclerosi del tessuto dovuta al collagene tissutale ­produzione di mediatori: chemochine, citochine e ROS, che reclutano i leucociti e 
stimolano l’attivazione delle cellule muscolari lisce della tonaca media Nelle prime fasi le cellule schiumose che vanno in apoptosi rallentano lo sviluppo della lesione, ma nelle fasi avanzate l’apoptosi delle stesse favorisce la crescita della placca per rilascio di mediatori proinfiammatori. Le citochine riducono l’espressione delle metalloproteinasi con indurimento della placca ateromasica. Le cellule muscolari lisce, quindi, attivate dalle cellule endoteliali e dai macrofagi, cambiano fenotipo, passando da uno stato quiescente ad uno sintetizzatore. Esse sono stimolate anche dalle LDL ossidate e dalle piastrine. Si ha una migrazione delle cellule muscolari lisce nel subendotelio, dove proliferano, fagocitano e sintetizzano fattori della crescita e componenti della matrice extracellulare (collagene ed elastina). Acquisito questo fenotipo, le cellule non possono tornare indietro. Si forma il cappuccio fibroso dell’ateroma. Gli induttori della proliferazione vanno ad agire sui progenitori delle cellule muscolari lisce (mesangioblasti), che dal midollo osseo entrano in circolo e vanno a depositarsi in vari siti extravascolari, attivandosi a loro volta. Di recente si è scoperto che nell’aterogenesi hanno un ruolo anche i linfociti, che producono citochine proinfiammatorie quali IL-6 e IFN., amplificando notevolmente il danno. Tutte queste cellule ammassate nello spazio sottoendoteliale devono essere nutrite, si ha quindi la formazione di una neovascolarizzazione, promossa in primo luogo dai linfociti T. Alcuni dei monociti penetrati a livello della lesione non differenziano in macrofagi, ma in cellule dendritiche. Non si conosce andora il loro ruolo nella patogenesi dell’aterosclerosi, anche se si conosce il loro ruolo preminente nell’attivazione dei linfociti T. Sembra che anche le piastrine prendano parte al processo, fungendo da “ponti” tra i monociti e le cellule endoteliali, favorendone l’adesione. (Libby et al., Nature, 2011) 
LESIONI E COMPLICANZE DELL’ATEROMA 
Secondo l’American Heart Association si hanno sei tipi di lesioni aterosclerotiche: 

I. 	lesione iniziale non protrudente: presenza di cellule schiumose 
II. 	stria lipidica non protrudente, con aumento dei macrofagi schiumosi e dei lipidi, 
soprattutto intracellulari 

III. 	lesione intermedia 
IV. 	
ateroma, lesione adulta con un nucleo di lipidi extracellulari, primi segni clinici 

V. 	
fibroateroma 


VI. 	fibroateroma complicato da danni alla superficie endoteliale, formazione di trombi, rottura della parete vasale, emboli colesterinici. 
Evoluzioni e complicanze possibili della cardiovasculopatia aterosclerotica: ­calcificazione, con ulteriore indurimento ed aumento della fragilità. È possibile la rottura in seguito a sbalzi pressori 
­stenotizzazione, con riduzione del lume del vaso. Inizialmente si ha un rimodellamento dell’arteria verso l’esterno, che previene la riduzione del lume. Tuttavia, con l’evoluzione del danno, tale rimodellamento non è più possibile. Un’occlusione del 70% di una coronaria causa angina stabile. Altri problemi si hanno con ischemia dell’intestino, dell’encefalo e degli arti inferiori (claudicatio intermittens) 
­ulcerazione, con rottura della superficie, esposizione delle sostanze protrombotiche e formazione di tromboemboli (CAD, ictus, infarti) ­emorragia, il vaso lesionato si rompe, oppure si hanno microemorragie della neovascolatura della placca 
LOCALIZZAZIONE E FATTORI DI RISCHIO Le lesioni ateromasiche si formano prevalentemente nei punti di biforcazione delle arterie, o negli osti dei vasi, ovvero in quei punti dove il flusso laminare è disturbato, con formazione di turbolenze e conseguente stress parietale. Le arterie più colpite sono l’aorta addominale, le coronarie, le arterie poplitee, femorali, l’aorta toracica discendente, la carotide interna e il circolo del Willis. 
Fattori di rischio per l’evoluzione delle strie lipidiche in danni ateromasici franchi sono: ­genetici: ipercolesterolemia familiare, con elevati livelli di LDL a partire già dalla nascita, storia familiare ­sesso maschile: maggiormente suscettibile, in quanto le donne in età fertile sembrano essere protette dagli estrogeni. Dopo la menopausa il rischio è pressoché sovrapponibile 
­iperglicemia ed livelli elevati di prodotti glicosilati (AGE: advanced glycosilation end products) nel diabete mellito possono danneggiare le pareti dei vasi direttamente ­ipercolesterolemia >220 mg/dl (rischio relativo 3x), elevati livelli di LDL, bassi livelli di HDL 
ed ipertrigliceridemia ­ipertensione (contano sia i livelli diastolici che sistolici) ­fumo di sigaretta (rischio riducibile in caso di interruzione dell’abitudine al fumo) ­omocisteinemia (ereditaria o da deficit di B12) >100µmol/l ­lipoproteina (a) ­sindrome metabolica: ipertrigliceridemia, ipercolesterolemia, iperglicemia, ipertensione, 
obesità ­infiammazione cronica (i livelli di proteina C reattiva sono indipendentemente correlati con il rischio di IMA, ictus e malattia arteriosa). ­scarsa attività fisica e stile di vita stressante 
IPOTESI RECENTI Ipotesi recenti sono state avanzate sul ruolo dello stress ossidativo e di infezioni da parte di Chlamydophila pneumoniae e di CMV. Le LDL ossidate sono infatti più aterogeniche rispetto alle LDL normali, in quanto hanno un’attività proinfiammatoria intrinseca. Prevalentemente si ossidano durante il passaggio dal lume vascolare alla subintima. Si possono avere LDL ossidate già in circolo per la presenza di specie ossidanti, come nel caso del diabete. Le LDL ossidate sono più tossiche per vari motivi: 
­devono essere fagocitate attraverso recettori specifici scavenger 
­hanno un’azione chemiotattica per i monociti 
­inducono la produzione di chemochine da parte dei macrofagi 
­inibiscono la mobilità dei macrofagi, facendoli permanere nella zona del danno 
­sono citotossiche, causando necrosi nella zona centrale. 

(Ley et al., ATVB, 2011) 
Aneurismi Un aneurisma è una dilatazione localizzata di un’arteria, con aumento del diametro del 50%, dovuta a fattori congeniti ed acquisiti. È dovuto ad una sofferenza della tonaca media, che si presenta principalmente come complicanza dell’aterosclerosi. Il peso stesso della placca comporta una sofferenza delle fibre elastiche e delle cellule muscolari lisce, che vengono sostituite da tessuto fibroso o fibroelastico. Tale matrice extracellulare risulta incapace di ammortizzare le differenze pressorie tra sistole e diastole (pressione pulsatoria). Si parla di vero aneurisma quando la dilatazione è delimitata dai componenti della parete vascolare, di falso aneurisma quando si ha una lacerazione della parete. La struttura del connettivo vascolare può essere compromessa da vari fattori: difetti congeniti di produzione (sindrome di Marfan, deficit di fibrillina; sindrome di Ehlers-Danlos, deficit di collagene III), squilibrio verso la degradazione della matrice (aumento delle MMP e diminuiti TIMP, aterosclerosi, vasculiti), perdita di tessuto muscolare e connettivo (ischemia da ispessimento dell’intima e occlusione dei vasa vasorum da ipertensione). Nel complesso, l’aterosclerosi e l’ipertensione sono i due fattori predisponenti più importanti nella patogenesi dell’aterosclerosi. 
Gli aneurismi vengono classificati secondo vari criteri. Per quanto riguarda la localizzazione (degli aneurismi aortici) si distinguono gli aneurismi toracici (TAA), toraco-addominali (TAAA) e addominali (AAA). Esistono altre classificazioni di localizzazione, che cambiano spesso nel tempo. A seconda della configurazione si distinguono: ­aneurisma fusiforme, che si sviluppa lungo l’asse longitudinale del vaso 
­aneurisma sacciforme, che assume la conformazione di una bolla a livello della parete 
vasale, comune soprattutto a livello cerebrale 
­aneurisma dissecante, con ematoma nella tonaca media separante gli strati tra le tonache 
­aneurisma arterovenoso, con comunicazione diretta tra i due compartimenti vascolari 
Gli AAA (normale 1,5-4 cm . 4-6 cm) sono aneurismi fusiformi, silenti per lungo tempo. Al di sotto dei 4 cm la tendenza a rompersi è del 2%, al di sopra dei 5 cm si passa ad un 25-40%. Gli aneurismi sacciformi si formano alle diramazioni dei vasi, soprattutto cerebrali (circolo del Willis). La dilatazione è dovuta ad una debolezza della lamina elastica interna, di tipo congenito. Determinano sintomi solo quando si rompono: cefalea, vomito, perdita di coscienza. Nella dissezione aortica il sangue infiltra lo spessore della parete e diffonde parallelamente al vaso, con andamento spiraliforme. Il sangue è quindi posto in un falso lume. La causa è un indebolimento della tonaca media con perdita delle fibre di elastina (slaminamento). Talvolta può essere causato dall’emorragia dei vasa vasorum. Preferenzialmente colpisce il ramo ascendente dell’aorta (De Bakey I e II, Stanford A). In alcuni casi una seconda lacerazione riporta il sangue nel vero lume. Se non si agisce prontamente, la morte sopraggiunge in 24 ore. L’aneurisma sifilitico (raro) è una complicanza della fase terziaria della sifilide (T. pallidum), con uno stato infiammatorio dei vasa vasorum e necrosi delle cellule circostanti. Si ha una riparazione della necrosi con formazione di una cicatrice fibrosa e disorganizzazione della lamina elastica esterna (aspetto a corteccia di albero). L’aneurisma micotico è raro e conseguente all’invasione di emboli batterici che entrano nei vasa vasorum, dando danni laddove si vanno a localizzare, con necrosi delle zone contigue. Il termine dipende dalla prima descrizione (infezione metastatica a livello dei vasa vasorum). 
Fisiopatologia epatica Ittero L’ittero è la condizione clinica di innalzamento della bilirubina nel sangue e nei tessuti (v.n. 0,3-1,2 mg/dl, inizia a manifestarsi attorno a 3-5 mg/dl). La bilirubina deriva dal catabolismo dell’eme e dà una colorazione giallastra ai tessuti in cui si deposita durante la manifestazione itterica. Un tempo veniva chiamata anche ematoidina. Si parla di subittero quando la colorazione giallastra è manifesta solamente a livello sclerale. La maggior parte (80%) della bilirubina deriva dagli eritrociti, rimossi a livello lienale, epatico e midollare. Il 20%, invece, deriva dalle emoproteine presenti nei vari tessuti. La trasformazione dell’eme in bilirubina avviene in due tappe, che richiedono nel totale circa 3 ore. Tutte le cellule dell’organismo esprimono l’apparato enzimatico necessario a tale trasformazione. L’eme ossigenasi trasforma l’eme in biliverdina, che viene ridotta da uno specifico enzima in bilirubina. La bilirubina libera è tossica per le cellule, perciò circola complessata all’albumina, sotto forma di bilirubina libera (o non coniugata o indiretta). Il legame con l’albumina è rapido e reversibile, ad elevata affinità ed indipendente dal pH. A livello del fegato la bilirubina si slega e viene captata dalla ligandina, una proteina recettoriale che ne media l’internalizzazione e il trasporto a livello del reticolo endoplasmatico, dove agisce la UDP-glucuronil transferasi (UGT1A1). Essa coniuga la bilirubina libera con una o due molecole di acido glucuronico, diventando bilirubina coniugata (o diretta). Questa non è tossica ed è idrosolubile, viene escreta nella bile. Nell’intestino, le ß-glucuronidasi dell’orletto a spazzola degli enterociti e quella batterica formano nuovamente bilirubina libera, che può essere trasformata dalla flora intestinale in urobilinogeno. Di questo, il 20% viene riassorbito a livello ileale e colico e torna al fegato o viene escreto attraverso le urine; l’80%, invece, viene ossidato a stercobilina e viene espulso con le feci. Sia la bilirubina libera che quella coniugata si possono accumulare nei tessuti. 
Valori normali  0,3-1,2 mg/dl  
Subittero  >1,5 mg/dl  
Ittero  >7,0 mg/dl  

L’ittero compare quando si ha un disequilibrio tra la produzione e l’eliminazione della bilirubina. Si possono quindi avere quadri itterici: 
­	Con aumento della bilirubina indiretta-non coniugata 
o 	Da produzione eccessiva: ittero fisiologico del neonato, malattie emolitiche. Ittero preepatico. 

o 	Da scarsa captazione da parte dell’epatocita 

o 	Da ridotta coniugazione (carenza UGT1A1): sindrome di Crigler-Najjar I/II, sindrome 


di Gilbert. Ittero epatico. 
­Con aumento della bilirubina diretta-coniugata 

o 	Da ridotta secrezione da parte dell’epatocita: sindrome di Dubin-Johnson (MRP2), sindrome di Rotor. Ittero epatico. 

o 	Da un’ostruzione a livello delle vie biliari: colestasi extraepatica. Ittero postepatico. 


La bilirubina diretta può essere misurata nel campione attraverso la reazione di Van der Bergh, con utilizzo del reattivo diazotato di Ehrlich (acido solfanilico diazotato). Se il campione viene opportunamente trattato prima (con DMSO o metanolo), si media il distacco della bilirubina non coniugata dall’albumina e si può misurare la bilirubina totale. La bilirubina indiretta viene ricavata come differenza tra quella totale e quella diretta. 
Come già detto, la bilirubina è tossica, tanto da poter dare danni cerebrali nei neonati (in particolare a livello dei nuclei della base, con il quadro clinico che prende il nome di kernittero). La sua tossicità è dovuta al fatto che essa interagisce con la sintesi dell’RNA, delle proteine e con il metabolismo dei carboidrati. Nei neonati si ha un rischio di encefalopatia per un aumento della bilirubina coniugata superiore ai 15-20 mg/dl. Tale neurotossicità si manifesta solo nei neonati perché in essi la barriera ematoencefalica non è ancora ben formata. Il 60-70% dei neonati può presentare un ittero fisiologico, con aumento della bilirubina indiretta e talvolta riduzione dell’escrezione biliare. Per la maggior parte è dovuto all’immaturità del sistema di coniugazione ed escrezione della bilirubina. Può essere peggiorato dall’allattamento al seno, in quanto il latte materno contiene enzimi che deglucuronizzano la bilirubina coniugata. I casi lievi sono trattati con fototerapia e vanno gradualmente normalizzandosi. Altri sintomi tipici dell’ittero del neonato sono l’agitazione e la rigidità nucale. Nei casi più gravi la morte subentra entro una settimana dalla nascita. 
Iperbilirubinemie ereditarie 
CON AUMENTO DELLA BILIRUBINA NON CONIUGATA 
­	Sindrome di Crigler-Najjar di tipo I: l’enzima UGT1A1 è completamente assente. La bile si 
presenta incolore, con tracce di bilirubina non coniugata. Le feci sono acoliche. Il quadro 
clinico si presenta con una grave iperbilirubinemia indiretta (20-40 mg/dl) e richiede 
trapianto entro i 18 mesi di età. 
­	Sindrome di Crigler-Najjar di tipo II: l’enzima UGT1A1 è ridotto e quindi forma una 
bilirubina monoglucuronide. La mutazione induce una riduzione dell’attività e dell’affinità 
dell’enzima per il substrato. La vita dell’individuo è normale ma si è a rischio di ittero con 
conseguenze neurologiche. 
­Sindrome di Gilbert: è caratterizzata da un lieve ittero, senza conseguenze cliniche, dovuto ad una riduzione del 30% dell’attività enzimatica di UGT1A1. Colpisce circa il 6% della popolazione. Stress di vario tipo (patologia, esercizio fisico strenuo o digiuno) possono portare ad una leggera iperbilirubinemia. 
CON AUMENTO DELLA BILIRUBINA CONIUGATA 
­ Sindrome di Dubin-Johnson: difetto autosomico recessivo nell’escrezione della bilirubina  
coniugata per assenza del trasportatore MDR2, a livello del fegato o dei canalicoli biliari. Il  
fegato  assume  una  intensa  pigmentazione bruna;  l’individuo  può  condurre  una  vita  
normale ma con ittero presente.  
­ Sindrome di Rotor: rara, asintomatica, con difetto di escrezione non ancora conosciuto. Il  
fegato in questo caso non si presenta pigmentato.  

Classificazione dell’ittero in base alla sede del danno 

L’ittero, a seconda della sede del danno che lo causa si divide in: 
­Ittero preepatico, dovuto ad un aumento della produzione della bilirubina eccessivo rispetto alla capacità eliminatoria dell’organismo. Può essere dovuto ad anemie emolitiche, stravasi epatici o infarti emorragici. È caratterizzato da un aumento della bilirubina non coniugata al di sopra dei 3-4 mg/dl 
­Ittero epatico, dovuto ad una lesione epatica, che può rendere l’organo incapace di elaborare la bilirubina, presente in quantità normali, o di eliminarla. Può essere dovuto anche alle sindromi ereditarie, con aumento della bilirubina indiretta. 
­Ittero postepatico, caratterizzato da un’elaborazione normale della bilirubina, ma con deflusso della bile ostacolato. Si ha un aumento della bilirubina coniugata. Può essere dovuto a sindromi ereditarie o essere di tipo colestatico. In questo caso è impedito il deflusso della bile da cause meccaniche (elevazione ALP e GGT), che possono essere intra­
o extra-epatiche, per cause: 
o 	Intrinseche: calcoli biliari, neoplasie dei dotti biliari e della papilla di Vater 

o 	Estrinseche: carcinomi della testa del pancreas, del duodeno, della colecisti, dei linfonodi dell’ilo epatico, aneurismi dell’arteria epatica, comprimenti le vie biliari extraepatiche 


L’ittero si può distinguere anche in base al colore in giallastro, rossastro (flavittero), verdastro (rubittero) e bruno/nerastro (melanittero). Nell’ittero normalmente il siero è giallastro, le urine giallastro-brune (urine color marsala), le feci acoliche e il fegato assume una colorazione verdastra. L’ittero può essere acuto-subacuto, con vie extraepatiche pervie. Si può verificare a livello extralobulare, con quello noto come travaso di bile, oppure a livello intralobulare (in gravidanza durante l’ultimo mese, si risolve dopo il parto). 
Fibrosi e cirrosi epatiche 
La fibrosi epatica è un complesso processo dinamico, collegato alla infiammazione del tessuto che si ha in risposta a stimoli cronici. Pertanto, è un processo che richiede tempo, in quanto è necessaria l’attivazione dei processi di riparazione mediati dai fibroblasti, con conseguente deposito di matrice extracellulare. Questi meccanismi sono esasperati dallo stimolo cronico, pertanto si ha un processo di riparazione che non termina quanto la lesione è stata riparata, con alterazione dell’equilibrio tra sintesi e degradazione della matrice extracellulare ed eccessiva deposizione della stessa. La cosa importante da ricordare è che quale che sia l’eziologia, la patogenesi è la medesima. Dal danno cronico si ha una reiterazione dell’infiammazione e della riparazione. In seguito alla lesione e allo stress ossidativo si ha una alterazione delle interazioni nel parenchima, che guidano il processo di fibrogenesi, con conseguente quadro macro/microscopico di fibrosi. L’unica via seguita è la progressione della fibrosi in cirrosi epatica, uno stadio avanzato con conseguente insufficienza epatica. Inoltre, la metà dei casi di cirrosi può evolvere in carcinoma epatocellulare. Questo processo patogenetico è la settima causa di morte in Occidente. 
Eziologia: ­etilismo 10% ­infezione cronica da HCV 47% ­infezione cronica da HBV 3-4% ­malattie biliari ed autoimmuni (cirrosi biliare e colangite sclerosante primitiva) 5-10% ­malattie da accumulo di metalli (emocromatosi -5%, morbo di Wilson – raro) ­cause metaboliche (NASH – non alcoholic steatohepatitis – 25%, compare spesso come 
primo stadio in condizione di elevata assunzione di glicidi e lipidi) 
La cirrosi è un quadro di profonda alterazione dell’architettura tissutale epatica, con formazione di 
setti fibrosi che racchiudono noduli rigenerativi di parenchima, che però mostrano un’alterazione 
della vascolarizzazione funzionale d’organo. La conseguenza principale di tale scompaginazione è 
l’ipertensione portale, con tutte le complicanze ad essa correlate (ascite, sindrome epatorenale, 
sindrome epatopolmonare, encefalopatia epatica…). 
Le caratteristiche essenziali della cirrosi sono: 

­disorganizzazione dell’architettura dell’intero organo (danno tissutale) ­formazione di setti fibrotici diffusi: porto-portali, porto-centrali, piccoli e grandi ­presenza di noduli di parenchima, che prendono nome di pseudolobuli, senza struttura 
funzionale, con processi rigenerativi di iperplasia e riparazione 
­sovvertimento dell’architettura vascolare, conseguenza di necrosi 

Si haun rimodellamento della matrice extracellulare con equilibrio tra il collagene e le altre proteine. A questo processo prendono parte le metalloproteinasi della matrice (MMP), regolate dai loro inibitori tissutali (TIMP). Fisiologicamente nel fegato la matrice extracellulare costituisce lo 0,5% del peso umido. Essa è localizzata principalmente in varie zone epatiche e si presenta: 
­ad alta densità, con molto collagene di tipo I e III, che dà maggiore consistenza, nelle aree portali e nella capsula di Glisson 
­a bassa densità, nello spazio di Disse, con collagene di altro tipo, che permette maggiormente gli scambi. Il collagene di tipo IV, “a maglie aperte”, ha una struttura non fibrillare che consente uno scambio ottimale con la circolazione dei sinusoidi. Dà sostegno ma non interferisce con le resistenze e gli scambi. I collageni di tipo I e III formano fibre più spesse, con funzione di rinforzo dell’architettura dello spazio perisinusoidale. 
Nel fegato con fibrosi si han cambiamenti qualitativi e quantitativi del collagene depositato, inizialmente attorno allo spazio portale ed ai sinusoidi. Si ha un aumento del tessuto connettivo che nella cirrosi può arrivare anche a sei volte tanto lo stato normale ed un cambiamento del tipo di collagene, che è di tipo fibrillare I/III, associato a proteoglicani e glicosaminoglicani. 
Di conseguenza, si ha un’alterazione a livello dello spazio perisinusoidale di Disse, con perdita delle fenestrazioni dell’endotelio e mancato scambio di sostanze tra i sinusoidi e gli epatociti. Si ha quindi una sofferenza cellulare per ipoperfusione (ischemia). C’è comunque un continuo rimodellamento, regolato da MMP e TIMP, come già accennato prima. Più in dettaglio, le MMP sono endopeptidasi calcio/zinco dipendenti, se ne conoscono di 13 tipi, a cui si aggiungono collagenasi ed altre peptidasi. I TIMP sono inibitori stechiometrici 1:1 delle MMP. Alcuni fattori di crescita/chemochine vanno ad influenzare l’attività di questi TIMP. L’equilibrio MMP/TIMP viene alterato durante la fibrogenesi. Qual è quindi la differenza tra lesione acuta e lesione cronica? Una lesione acuta, dopo l’insulto tissutale, è caratterizzata da flogosi, con infiltrato neutrofilo, fagocitosi e rimozione dei detriti, seguita da deposizione di matrice di granulazione, poi rimossa dall’infiltrato macrofagico, che va in apoptosi una volta terminato il proprio lavoro. Si ha quindi un’iperplasia con risposta compensatoria. Nella lesione cronica, persistendo il danno, si ha una sovrapposizione della risposta infiammatoria e dell’agente lesivo. Si ha quindi un richiamo di fibroblasti con deposizione di matrice extracellulare profondamente alterata. 
Quali sono gli eventi in progressione della fibrogenesi? ­Cronicità di uno stimolo ­Perdita di parenchima con morte per necrosi e/o apoptosi ­Risposta flogistica cronica, con attivazione/infiltrazione da parte dei macrofagi, delle cellule 
di Kuppfer, linfociti T, linfociti NK: la persistenza della risposta porta ad 
un’autoperpetuazione del danno. ­I processi di riparazione perseverano, con risposta compensatoria e deposito di matrice. ­Attivazione delle cellule profibrogeniche, che originano da tipi cellulari differenti e 
depongono eccesso di matrice, con squilibrio a favore della formazione di setti fibrotici. Si ha ipossia e danno epatico, con morte necrotica delle cellule, rilascio di citochine e chemochine, con ulteriore perpetuazione del processo fibrogenico. 
Chi sono tali cellule? Miofibroblasti epatici che non derivano solo dai fibroblasti, ma anche da altre 
cellule. Esprimono a-SMA (a-smooth muscle actin). Prendono origine da: ­Cellule stellate, localizzate in posizione sinusoidale/perisinusoidale ­Cellule di interfaccia, di origini non ben chiare, poste tra il setto fibrotico e il parenchima 
epatico 
­Cellule portali/portosettali/settali, anch’esse di origini non ben chiare 

Le caratteristiche comuni dei miofibroblasti sono: ­Attitudine a proliferare, soprattutto sotto stimolazione da parte del PDGF ­Aumento dell’espressione di TIMP. TIMP-1 impedisce la degradazione della matrice 
extracellulare, con inibizione dell’apoptosi delle cellule stellate ­Capacità di migrare in modo orientato, grazie a chemochine e ad altri fattori chemioattraenti. Hanno una localizzazione specifica nelle aree di danno ­Contrattilità, regolata dall’endotelina-1 e dall’ossido nitrico, con conseguente alterazione 
del flusso ematico dei sinusoidi, che può aiutare a causare l’ipertensione portale 
­Ruolo proangiogenetico, con rilascio di VEGF e angiopoietina-1 
­Sopravvivenza a stimoli pro-apoptotici 

Si è scoperto quindi che le cellule miofibroblastiche possono derivare da cellule circolanti provenienti dal midollo ematopoietico e trasformarsi in miofibroblasti attivati. Sulla base di come si formano i setti, si può individuare l’eziologia. La trasformazione è di tipo irreversibile 
Cellula stellata normale  . Fenotipo transizionale  .  Miofibroblasto attivato  
quiescente  aSMA  Migrazione  
Non proliferante  Proliferazione  Proliferazione  
Riserva di vitamina A  Perdita della vitamina A  Fattori proinfiammatori  
Sintesi di collagene IV  Sintesi di collagene I/III  Sintesi di collagene I  
Funzioni pericitarie  Recettori PDGF, TGFß, VEGF  Diminuzione della  
degradazione della ECM  

Fibrosi post-necrotica 
I setti portali esitano da una fibrosi post-necrotica, con agente eziologico virale (HCV-HBV e virus 
delta) o autoimmune. La necrosi è localizzata negli spazi portali e vicino alla vena centrolobulare, 
con formazione di setti porto-centrolobulari. È prevalente il coinvolgimento delle cellule stellate. 
C’è anche una componente ROS. Si ha obliterazione della vena centrolobulare con ipertensione 
portale precoce. 

Fibrosi perisinusoidale o pericellulare È dovuta all’alcol (ASH) o ad un disordine metabolico per diete iperlipidiche e iperglicidiche (NASH). Le cellule stellate sono quelle coinvolte prevalentemente. Anche qui si ha un’elevata componente di ROS che contribuisce alla perpetuazione del danno. Si ha un deposito di materiale a tipico aspetto a “rete metallica” o chicken-wire. 
Fibrosi biliare 
Ha un’eziologia che chiaramente coinvolge le vie biliari, caratterizzata da una proliferazione dei colangiociti e dei miofibroblasti vicini agli spazi portali. Differentemente dagli altri quadri i miofibroblasti portali sono più coinvolti. Si ha la formazione di setti porto-portali. La sofferenza si manifesta più tardivamente perché i setti non vanno ad influire subito a livello sinusoidale. 
Fibrosi centrolobulare in insufficienza cardiaca cronica 
È caratterizzata dalla formazione di setti fibrosi tra le vene centrolobulari, con “lobulazioni invertite”. Prende anche nome di fegato da stasi. 
Le conseguenze della cirrosi sono: alterazioni del parenchima con una diminuzione di tutte le funzionalità epatiche (sintesi di proteine – albumina e fattori della coagulazione, metabolismo dei farmaci, metabolismo degli estrogeni, escrezione della bilirubina…) con insufficienza epatica conseguente anche all’ipertensione portale. Inoltre, la cirrosi è uno stato di precancerosi. La pressione normale nella vena porta è di circa 7-10 mmHg. Può aumentare fino a 10-12 mmHg. Un aumento della pressione idrostatica causa una fuoriuscita di liquido in parte nei vasi linfatici. Si ha anche una diminuita pressione oncotica conseguente alla mancata sintesi dell’albumina. Il dotto toracico può drenare al massimo un litro di linfa al giorno. In condizioni avanzate si possono produrre fino a 20 litri al giorno, con conseguente formazione di ascite, ovvero un versamento peritoneale. 
La prevalenza mondiale di epatopatie croniche è di circa 170-180 milioni di individui. Circa il 30% manifesta fibrosi o cirrosi. Il passaggio da fibrosi a cirrosi può richiedere da 10 fino a 30 anni. Il rischio è maggiore nei maschi al di sotto dei 50 anni, dipende dall’età a cui si è stati esposti all’infezione (per le patologie ad eziologia infettiva, soprattutto da HCV), alla dose giornaliera assunta di alcool (per le patologie ad eziologia etilica), alla quantità di ferro epatico e dalla condizione di obesità/diabete mellito di tipo II. 
Fisiopatologia endocrina 
Nella fisiopatologia del sistema endocrino, si devono distinguere i disturbi da ipofunzione e da 
iperfunzione. 
L’ipofunzione di un determinato sistema ormonale può derivare da: 

­Ridotta biosintesi dell’ormone (ipofunzione primitiva): carenza di tessuto funzionante (agenesia, malformazione, necrosi), alterazioni genetiche, deficit alimentari (iodio) o sostanze interferenti 
­Ipofunzione secondaria da ridotto stimolo: insensibilità delle cellule bersaglio L’iperfunzione, invece, può essere: ­Primaria: eutopica, che può dipendere da iperplasia o neoplasia benigna della ghiandola interessata; ed ectopica, da sindrome paraneoplastica. 
­Secondaria: da eccessiva stimolazione, ipersensibilità delle cellule bersaglio Una volta individuata l’alterazione endocrina, il problema è distinguere quale sia il danno di base. Di solito si inizia partendo dalla valutazione dei livelli plasmatici dell’ormone, poi degli ormoni trofici, che aiutano a capire se la patologia sia primitiva oppure secondaria. In alcuni casi è possibile valutare la funzionalità dell’ipofisi con la somministrazione di fattori di rilascio. È utile in quanto la misurazione dei releasing hormones non è ancora fattibile in umano. 
Ipofisi 
L’adenoipofisi deriva dalla tasca di Rathke embrionale. Alla colorazione in ematossilina/eosina le cellule che la compongono si distinguono in acidofile, basofile e cromofobe. Da un punto di vista fisiologico si possono distinguere le cellule in base all’ormone specifico che esse secernono: somatotrope (50%), gonadotrope, tireotrope, corticotrope, lattotrope (o mammotrope). La neuroipofisi, invece, è un’estroflessione del diencefalo primitivo. È costituita da cellule gliali e dagli assoni provenienti dai nuclei sopraottico e paraventricolare dell’ipotalamo. Contengono ossitocina (OT) e ormone antidiuretico/vasopressina (ADH/AVP) oltre alle neurofisine. Nell’uomo non si ha una vera e propria pars intermedia, che invece è presente in rettili ed anfibi. L’ipotalamo rappresenta un centro di integrazione degli stimoli corticali, libici e mesencefalici. Come tutte le altre ghiandole, l’ipofisi può andare incontro ad ipo-ed iperfunzionamento. L’iperpituitarismo tende ad essere selettivo, perché nella stragrande maggioranza dei casi si hanno adenomi ipofisari di solito monosecernenti (il 90% è rappresentato da neoplasie che rilasciano GH, PRL o ACTH). L’ipopituitarismo, invece, è raramente selettivo o parziale (il più comune è quello per il GH), più spesso si hanno situazioni di panipopituitarismo. 
Iperpituitarismo 
Gli adenomi ipofisari sono più frequenti tra i 35 e i 60 anni di età e vengono classificati secondo varie modalità. Il 90% di essi è secernente, mentre il rimanente 10% non è secernente ed anzi può determinare atrofia e panipopituitarismo a causa della compressione delle strutture circostanti. La stragrande maggioranza dei casi è sporadica (95%). Una classificazione pratica è quella basata sulle dimensioni: si parla di macroadenomi qualora superino il centimetro di dimensione (di solito GH-secernenti) e di microadenomi qualora le loro dimensioni siano inferiori (di solito PRL-o ACTH-secernenti). Le manifestazioni dei macroadenomi sono estremamente caratteristiche: 
­Cefalea ed emianopsia bilaterale bitemporale per compromissione del chiasma ottico ­Sintomi endocrini 
­Segni neuroradiologici (ingrandimento della sella turcica ed erosione sfenoidale) 
La classificazione più intuitiva, per gli adenomi secernenti, è si basa sulla molecola secreta: 
­Adenomi corticotropi: ormone adrenocorticotropo (ACTH) ed altri peptidi (pro­
opiomelanocortina POMC) 
­	Adenomi somatotropi: ormone della crescita (GH) 
­	Adenomi lattotropi: prolattina (PRL) 
­	Adenomi mammo/somatotropi: PRL+GH 
­	Adenomi tireotropi: ormone tireotropo (TSH) 
­	Adenomi gonadotropi: ormone follicolostimolante (FSH) e luteinizzante (LH) 
Gene  Alterazione  Tumore  Tipo  
GNAS (GSa, .cAMP)  Attivante  GH/ACTH  Spontaneo  
PKAR1A  Inattivante  PRL+GH  Familiare  
Ciclina D1  Iperespressione  Adenomi aggressivi  Sporadico  
H-RAS (<1%)  Attivante  Carcinomi  Sporadico  
MEN-1  Inattivante (anche in sindrome da neoplasie endocrine multiple  GH/PRL/ACTH  Familiare  
CDKN1ß (p27 a Kip1)  Inattivante  ACTH  Familiare  
AIP (aryl-hydrocarbon receptor interacting protein)  Germ-line  GH  Familiare  

Ipopituitarismo 
L’ipopituitarismo si può distinguere in: ­Panipopituitarismo, che può riguardare anche la neuroipofisi, con conseguente insorgenza di diabete insipido neurogenico ­Ipopituitarismo parziale 
Si distinguono inoltre: ­Malattie ipotalamiche primitive 
o 	Tumori primitivi del SNC (meningiomi, cordomi) 

o 	Metastasi al SNC (carcinoma mammario, carcinoma broncogeno…) 

o 	Craniofaringioma (ipopituitarismo con o senza diabete insipido e con o senza sindrome di Frölich – distrofia adipogenitale) 

o 	Malformazioni (encefalocele, aneurisma parasellare) 


o Traumi cranici 
­Malattie ipofisarie primitive 

o 	Macroadenomi non secernenti e secernenti 

o 	Necrosi ipofisaria (sindrome di Sheehan/Simmonds), che si verificava in passato in seguito alle emorragie postparto. È dovuta all’accrescimento fisiologico dell’adenoipofisi durante la gravidanza, non seguito da una neoangiogenesi. Di conseguenza, il tessuto risulta in relativa ipossia, precipitata dall’eventuale perdita di sangue o shock conseguenti al parto. 

o 	Apoplessia ipofisaria 

o 	Processi infiltrativi (sarcoidosi, emocromatosi, istiocitosi a cellule X) 

o 	Infezioni (sifilide, TBC, micosi) 

o 	Empty sella syndrome caratterizzata da una sella turcica vuota ed allargata alla radiografia. Può essere dovuto ad un difetto congenito del diaframma della sella che permette un’erniazione delle meningi nella sella, oppure per cause iatrogene 


­	Ablazione terapeutica 
o 	Irradiazione estesa 

o 	Impianto con ittrio-90 


o Ipofisectomia 
­Ipopituitarismo idiopatico 

o 	Alterazioni della funzione SNC 

o 	Alterazioni della funzione ipotalamica 

o 	Rare forme autosomiche recessive o X-linked 


Qualunque sia la causa, l’ipopituitarismo è una condizione lenta, che ha un suo schema, una sua sequenza di manifestazioni. Per prima compare sempre la manifestazione di carenza di gonadotropine, con ipogonadismo, che però può dare sintomatologie sfumate, non sempre facilmente identificabili (anche perché prima è necessario escludere le altre cause, più comuni, di ipogonadismo). Nei maschi si manifesta come calo del volume testicolare, della libido, della vis, oligo-azoospermia, perdita dei caratteri sessuali secondari. Nella femmina si hanno alterazioni del ciclo mestruale (oligo-amenorrea), calo della libido e scomparsa dei caratteri sessuali secondari. Seguono quindi i sintomi e i segni di un ipopituitarismo con carenza di TSH. È lento come evoluzione, ma anomalo rispetto all’ipotiroidismo di origine tiroidea, in quanto ha manifestazioni non tipiche, quali la sensibilità al freddo. Si instaura quindi il corredo semeiologico della carenza da ACTH, con atrofia della zona reticolare del surrene, calo dei livelli di glicocorticoidi, con sintomatologia simile all’iposurrenalismo (per questo è detto morbo di Addison “bianco”, per carenza dell’iperpigmentazione cutanea da eccesso di MSH, vedi dopo). La carenza di ACTH è il lato più pericoloso in assoluto, in quanto si ha rischio di shock. 
La procedura di analisi di un difetto ormonale procede dall’anamnesi e dai rilievi della funzione endocrina compromessa. Si passa quindi alla valutazione degli ormoni periferici (T3/T4, testosterone e ACTH rapido). Se sono normali bisognerà indagare una causa differente dall’ipopituitarismo. Se invece sono ridotti, è importante dosare gli ormoni ipofisari. Se sono elevati, si ha un’insufficienza primitiva a livello periferico. Se invece sono normali o ridotti (no feedback) ci si trova in condizione di ipopituitarismo, con conseguente conferma da parte del test di stimolo ipotalamo-ipofisario. 
Ormone della crescita-somatotropina (GH) 
Basalmente, le concentrazioni plasmatiche di GH sono inferiori ai 5 ng/ml, variabili con l’età e con picchi notturni. Il sistema colinergico, insieme a quello serotoninergico e a quello adrenergico, stimola i neuroni che rilasciano il GHRH/GRF. La somatostatina (SST) è il peptide che invece inibisce tale rilascio. Gli stadi 3 e 4 del sonno stimolano la produzione di GH, mentre il sonno REM la inibisce. Stimoli positivi al rilascio sono lo stress (tanto di tipo fisico quanto di tipo psichico), la stimolazione a-adrenergica e l’assunzione di ß-bloccanti e levodopa. Stimoli inibenti il rilascio sono invece prevedibilmente gli a-bloccanti, i ß-agonisti, l’atropina e gli anticolinergici. Si ha anche una regolazione metabolica: il rilascio di somatotropina è stimolato dall’ipoglicemia e dall’ipolipemia, ma anche dall’abbondante presenza di amminoacidi nel sangue. Si hanno alti livelli nel digiuno prolungato e nella malnutrizione cronica per risposta alla proteolisi indotta dai glicocorticoidi. L’iperglicemia, l’aumento di acidi grassi non esterificati (NEFA) e la condizione di obesità (da qui le preoccupazioni per i bambini precocemente obesi) danno uno stimolo inibitorio. 
Sul versante endocrino, GHRH, estrogeni e glucagone stimolano il rilascio di GH; mentre SST, corticosteroidi e medrossiprogesterone lo inibiscono. Per questo bisogna trattare con cautela i bambini con terapie steroidee. L’ormone della crescita non mostra un tessuto bersaglio preferenziale. A livello epatico media la produzione delle somatomedine C ed A, rinominate ora insulin-like growth factors 1 e 2 (IGF-1 e IGF-2), che sono i veri mediatori della funzione somatotropa e svolgono una funzione di feedback negativo a livello ipotalamico e ipofisario. IGF-1 e IFG-2 presentano recettori ubiquitari. La loro funzione è quella di aumentare la sintesi proteica e la lipolisi e di diminuire il catabolismo proteico e l’uso dei carboidrati. Un eccesso di ormone della crescita può quindi interferire con l’azione dell’insulina, causando un’intolleranza al glucosio che talvolta può trapassare in diabete. 
IPERSECREZIONE DI GH Gli adenomi somatotropi sono il secondo tipo più comune di adenoma secernente ipofisario. Esistono anche adenomi mammosomatotropi, che secernono contemporaneamente PRL e GH. Le conseguenze di un’ipersecrezione di ormone della crescita dipendono dal momento della vita in cui tale ipersecrezione si instaura: 
­Se i livelli di ormone sono eccessivi in età prepubere, fin quando si hanno cartilagini di coniugazione per le ossa lunghe, si ha il gigantismo. Esso si presenta con arti sproporzionatamente lunghi ed è dovuto ad una iperproduzione di IGF e ad un aumento della risposta periferica. 
­Se i livelli di ormone si innalzano nell’adulto (35-40 anni), quasi sempre in conseguenza di un macroadenoma, si ha l’acromegalia, ovvero un aumento della dimensione ossea con cambiamento dei tratti del volto. Le cartilagini di coniugazione sono ormai chiuse e si ha un semplice stimolo all’apposizione ossea nella porzione distale delle ossa lunghe. Si ha un aumento del diametro delle ossa lunghe e dello spessore delle ossa piatte (e iperostosi). L’aspetto del volto cambia lentamente. Si ha anche un aumento del volume cardiaco, epatico e di altri organi interni. A queste modificazioni si accompagnano segni e sintomi quali malocclusione, artralgia, iperidrosi, astenia, ipertensione arteriosa, iperglicemia basale e intolleranza al glucosio. Nel 15% dei casi l’iper-GH si associa ad iperprolattinemia. 
NANISMO IPOFISARIO Il nanismo ipofisario colpisce un’individuo su 5000, perciò è relativamente comune. Il difetto di base può essere: 
­una riduzione della stimolazione ipotalamica (la condizione più comune). Nella carenza idiopatica di GH (sporadica o familiare) il problema in realtà sta nella regolazione delle cellule somatotrope da parte del GHRH, in seguito a malformazioni del SNC, tumori, processi infiltrativi, carenze affettive. 
­una riduzione della produzione di somatotropina in seguito a tumori ipofisari, displasie o in seguito alla produzione di GH biologicamente inattivo (rarissimo) 
­difetto di utilizzo periferico del GH. Ne è un caso il nanismo di Laron, in cui si hanno bassi livelli di IGF ed alti livelli di GH. I pigmei, invece, non hanno IGF-1 ma hanno normali GH e IGF-2 
L’altezza di un nano ipopituitarico e di uno ipotiroideo è similare. Nell’ipotiroideo, però, la parte superiore del corpo è maggiormente sviluppata rispetto alle zone inferiori (nanismo disarmonico). Nel 30-40% dei casi la condizione è selettiva, mentre nel rimanente è possibile un contemporaneo deficit di gonadotropine. Il nanismo ipofisario è armonico, con aspetto infantile del volto. Lo sviluppo intellettivo non è compromesso, così come lo sviluppo sessuale nel caso le gonadotropine siano immutate. Si ha una tendenza all’ipoglicemia. 
Prolattina (PRL) L’unico aspetto rilevante per la prolattina è un aumento della sua secrezione, che può essere dovuto, tra le altre cause, ad un adenoma ipofisario. La secrezione di prolattina è presente fisiologicamente sia nei maschi che nelle femmine ed è controllata in prevalenza in maniera inibitoria dal PIF, corrispondente alla dopamina. Lo stimolo principale alla secrezione della prolattina è la stimolazione dei capezzoli. Farmacologicamente, gli agonisti della dopamina (bromocriptina) inibiscono la secrezione di PRL, mentre gli antagonisti della dopamina la favoriscono. L’iperprolattinemia può essere fisiologica in gravidanza, durante l’allattamento ed in momenti di particolare stress. Patologicamente si può avere iperprolattinemia per tutta una serie di cause: 
­cause ipofisarie 
o micro e macro prolattinomi (adenomi ipofisari più frequenti) 

o adenomi GH+PRL 


o empty sella syndrome 
­cause ipotalamiche 

o craniofaringioma 

o lesioni granulomatose 


o deconnessione ipotalamo-ipofisaria L’aumento della prolattina causa diminuzione dei livelli di GnRH e quindi di FSH e LH, con conseguente ipogonadismo. Nel maschio si ha una riduzione della spermatogenesi, della libido ed impotenza. Nella femmina si ha galattorrea, irregolarità dei cicli, anovulazione, oligo-amenorrea. 
Ormone antidiuretico (ADH)-vasopressina (AVP) Fisiologicamente, l’ADH viene liberato in risposta a diversi stimoli: ad un aumento dell’osmolarità (sodio-dipendente), all’ipovolemia e all’ipotensione arteriosa. La ipoosmolarità e l’ipervolemia inibiscono direttamente la secrezione dell’ormone. Stimoli neurogeni positivi sono la nausea, gli stress emotivi ed il dolore, mentre le infezioni acute e l’assunzione di alcool inibiscono il rilascio di ADH. Farmacologicamente, varie sostanze agiscono sulla secrezione di vasopressina: 
­positivamente: vincristina, ciclofosfamide, carbamazepina, barbiturici, morfina e oppiacei, clorpropamide, nicotina e ß-agonisti 
­negativamente: fenitoina e a-agonisti Altri farmaci, invece, agiscono a valle, sulle risposte renali all’ADH. La clorpropamide, i biguanidi e l’indometacina potenziano l’effetto periferico dell’ADH, mentre il litio, la dimetilclortetraciclina e il metossiflurano lo inibiscono. L’ADH ha varie funzioni: 
­ritenzione di liquidi, mediante aumento del riassorbimento di acqua dalle urine a livello del dotto collettore. Tale azione è mediata dai revettori AVPR-2 ­azione extrarenale di vasocostrizione (mediata da AVPR-1, di solito a dosi farmacologiche) Sembra per via liquorale l’ADH agisca sul SNC influenzando l’apprendimento e la memorizzazione. 
DIABETE INSIPIDO Il diabete insipido è una patologia caratterizzata da poliuria con urine ipotoniche (d<1,005) e polidipsia (sete). Esso può essere centrale, qualora sia colpita la produzione di ADH da parte dell’ipotalamo o il rilascio da parte della neuroipofisi; oppure nefrogenico, qualora manchi la risposta renale all’ormone. In questo caso esistono condizioni congenite/familiari ed acquisite, in particolare in seguito all’assunzione di farmaci o nefropatie (insufficienza renale acuta e cronica). Diagnosi differenziale: in caso di urine isotoniche diabete mellito con glicosuria, insufficienza renale cronica, nefrite con perdita di sodio. Cause di diabete insipido centrale: ­27% insufficienza primitiva degli osmocettori 
­27% tumori (craniofaringioma, tumore ipofisario, epifisario, metastasi) 
­20% chirurgia ipofisaria 
­17% traumi cranici 
­5% processi granulomatosi/infiammatori 
­4% cause vascolari Delle forme nefrogeniche congenite, il 90% ha una trasmissione legata all’X che coinvolge il gene di AVPR2. La proteina alterata è relegata nel citosol e non può essere espressa sulla membrana. Casi minori sono invece caratterizzati da un’incapacità di legare l’ADH o di segnalare. Il rimanente 10% ha invece trasmissione autosomica o dominante o recessiva, a carico sempre di AVPR2, relegato nel citosol. 
SINDROME DA INAPPROPRIATA SECREZIONE DA ADH (SIADH) 
La SIADH è caratterizzata da un eccessivo riassorbimento di acqua, con conseguente iponatremia. 
Le cause più comuni sono sindromi paraneoplastiche (microcitoma polmonare) e farmaci che 
aumentano la secrezione dell’ormone. 

Ormoni tiroidei – TSH, T3, T4 
L’ormone tireotropo (TSH) rilasciato dall’adenoipofisi stimola la proliferazione e il recupero di 
colloide a livello tiroideo, con conseguente metabolismo della tireoglobulina e rilascio degli 
ormoni T3 (triiodotironina) e T4 (tiroxina o tetraiodotironina). Questi passano nel plasma, dove si 
legano alla TBG (thyroid binding globulin), alla TTR/TBPA (transtiretina/thyroid binding prealbumin) 
e alla albumina. Fisiologicamente, a livello tiroideo, il rilascio è sbilanciato verso la tiroxina, mentre 
a livello periferico si ha produzione netta di T3 da parte delle deiodasi. Come sempre, ciò che conta 
dei livelli ormonali è la quota libera (una minima percentuale del totale), che è biologicamente 
attiva. L’ormone lega il proprio recettore, che è posto all’interno del nucleo, e funge da fattore 
trascrizionale, legandosi alle sequenze TRE. A concentrazioni fisiologiche, gli ormoni tiroidei hanno 
un ruolo anabolico, mentre quando sono presenti in concentrazioni eccessive, assumono una 
funzione stimolante il catabolismo. Inoltre, è importante ricordarsi che gli ormoni tiroidei 
aumentano la sensibilità periferica alle catecolamine, per upregolazione recettoriale. Hanno un 
ruolo anche nel guidare un corretto sviluppo intellettivo. 
Il costituente essenziale degli ormoni tiroidei è lo iodio (RDA: 75-300µg). Si possono avere effetti 
patologici sia in presenza di un eccesso di iodio che, oggi in misura molto minore rispetto ad un 
tempo, in carenza dello stesso. Un’eccessiva quantità di iodio introdotta nell’organismo, 
normalmente viene compensata dall’effetto Wolff-Chaikoff: inizialmente si ha un aumento di 
produzione di calore (termogenesi) per l’azione degli ormoni tiroidei, ma quindi si instaura un 
fenomeno di autoregolazione con riassestamento verso un comportamento “ipotiroideo”, che 
riporta i livelli degli ormoni tiroidei entro l’intervallo fisiologico. Se invece l’individuo presenta un 
gozzo alterato o latente, si può instaurare un quadro di ipertiroidismo franco. In caso di carenza di 
iodio, si ha una diminuzione nella sintesi degli ormoni tiroidei, con conseguente stimolo TRH-TSH 
inefficiente. Siccome però il TSH ha anche una funzione trofica oltre che secretagoga sulla 
ghiandola, iperstimola la tiroide e in mesi o anni di carenza si ha lo sviluppo di quello che viene 
definito gozzo. Si noti che, in realtà, sia in caso di ipotiroidismo sia in caso di ipertiroidismo si ha la 
presenza di un gozzo, ma nel caso dell’ipotiroidismo esso è di dimensioni sensibilmente maggiori. 
Il gozzo ipotiroideo può avere due esiti: portare ad una condizione di eutiroidismo, con risposta 
compensatoria adeguata (prende allora il nome di gozzo semplice), oppure può dare una risposta 
inadeguata, con conseguente gozzo con ipertiroidismo. 

GOZZO Il gozzo si distingue in: ­gozzo semplice, per adattamento alla carenza di iodio, in conseguenza di tiroiditi e farmaci. È presente un TSH plasmatico elevato con presenza di T3/T4 normali o ridotti. ­gozzo nodulare (4-5%), nella stragrande maggioranza dei casi dovuto a cisti (ipocaptanti) oppure ad adenoma (ipercaptante). Rari i carcinomi (ipocaptanti). ­gozzo multinodulare, come evoluzione di un gozzo semplice. 
IPERTIROIDISMO 
L’ipertiroidismo o tireotossicosi è caratterizzato da livelli anormalmente alti di ormoni tiroidei, con 
conseguente modificazione dello stato energetico verso un ipermetabolismo. 
Nel 90-95% dei casi risulta da una iperattività della ghiandola tiroide: 

­Morbo di Graves/Basedow 60% 
­Adenoma tossico (secernente) 10-15% 
­Gozzo multinodulare tossico 
­Fasi ipertiroidee di tiroiditi autoimmuni 

Il rimanente è dovuto a condizioni secondarie: ­Adenoma TSH-secernente (raro) ­Assunzione in eccesso di ormoni tiroidei farmacologici ­Sindrome paraneoplastica ­Coriogonadotropina umana e peptidi simili, che hanno azione tireostimolante 
(coriocarcinoma, mola, carcinoma testicolare) L’ipertiroidismo è l’endocrinopatia più comune dopo il diabete mellito. 
L’eccesso di ormoni tiroidei aumenta il consumo energetico (metabolismo basale) dell’organismo: aumentano il consumo di ossigeno, la termogenesi, i processi catabolici (lipolisi, proteolisi), si ha un maggiore utilizzo delle riserve energetiche dell’organismo, con parziale compenso da parte di un aumentato apporto. I processi di catabolismo proteico causano un aumento di liberazione di azoto nelle urine, atrofia muscolare con liberazione di creatinina e diminuzione della matrice ossea. Si ha una conseguente ipercalcemia ed ipercalciuria con osteoporosi (che è comunque meno grave di altre forme, come ad esempio quelle associate al morbo di Cushing). L’assorbimento intestinale di glucosio, il rilascio di catecolamine ed insulina stimola la glicogenolisi e la gluconeogenesi, con tendenza all’iperglicemia: una buona percentuale degli individui ipertiroidei risulta quindi intollerante al glucosio, mentre pochi sviluppano un diabete mellito. Altri sintomi derivano dall’iperresponsività alle catecolamine, per potenziamento degli effetti del sistema adrenergico. Si può avere una crisi tireotossica, o tempesta tiroidea, da ipersensibilità alle catecolamine, con aumento dei recettori in condizioni limite: interventi chirurgici, parto, diabete scompensato, infezioni acute, infarto miocardico. La crisi si presenta con ipertermia, sudorazione, tachiaritmie, tremore, delirio e nausea. Questo quadro può portare a scompenso cardiaco e conseguente shock. L’individuo ipertiroideo si presenta con un gozzo diffuso, oftalmopatia, alterazioni a livello del SNC (nervosismo, difficoltà di concentrazione, fini tremori muscolari), magrezza con ipotrofia muscolare che può menomare i movimenti, tendenza osteoporotica, modificazioni a livello cardiovascolare (tachicardia, aumento della gittata sistolica, rischio di fibrillazione atriale), cute eccessivamente calda, umida e arrossata. È tipicamente intollerante al calore. Si distinguono due tipologie di oftalmopatia ipertiroidea: 
­Non infiltrativa, da ipertono simpatico, presente in tutti i pazienti tiroidei. Si presenta con retrazione spastica delle palpebre e asinergia oculo-palpebrale. Si hanno tre segni oculari: 
o 	Segno di von Graefe: se si chiede al paziente di guardare verso il basso, la palpebra superiore non segue il movimento 

o 	Segno di Moebius: mancato accomodamento nella visione da vicino 

o 	Segno di Jeffroy: se si chiede al paziente di guardare verso l’alto, non corruga la fronte 


­	Infiltrativa, tipica del morbo di Basedow. È una conseguenza della reazione 
autoimmunitaria, con edema periorbitale, proptosi da formazione di pannicolo 
infiammatorio e deposizione di glicosaminoglicani. 

Valutazione di un sospetto ipertiroidismo: dai sintomi e segni clinici che fanno sospettare la patologia è necessario valutare il T3 e il T4 liberi nel plasma e il TSH. Se sono normali, ci si trova in una condizione di eutiroidismo. Qualora siano al limite, è necessario approfondire le analisi con un test al TRH: qualora il TSH sia normale, dopo 30 minuti si ha il picco di TSH e poi inizia a calare il livello. Se invece il TSH è soppresso, si ha scarsa risposta al TRH e si può effettuare una diagnosi di ipertiroidismo. L’ipertiroidismo viene anche diagnosticato in caso di ormoni tiroidei e TSH francamente patologici. Risulta quindi necessaria una diagnosi eziologica dell’ipertiroidismo. Il 90% dei casi di ipertiroidismo può essere valutato con una scintigrafia tiroidea con test di captazione dello iodio: se questa mostra un’iperplasia diffusa si è di fronte ad un caso di morbo di Basedow (2/3 dei casi), se invece mostra un’alternanza di zone ipo-e ipercaptanti, si ha un gozzo tossico multinodulare. Se invece si ha un’area calda con iniezione del parenchima circostante, si ha un adenoma di Plummer, secernente ma più semplice da trattare, solitario e capsulato. 
Il morbo di Graves/Basedow/Flaiani è la causa più comune di ipertiroidismo endogeno. È una patologia tipica delle giovani (20-40 anni) femmine (10:1), di probabile patogenesi autoimmunitaria, con un background genetico rilevante (associazione HLA-DR3 ed altri di minore importanza). Nella popolazione orientale sembra essere correlata ad altri HLA, del gruppo B. Da poco è stata segnalata anche la presenza di un possibile background non-HLA, con mutazioni dei geni per CTLA-4 e PTPN22. Il tutto causerebbe una riduzione della sorveglianza nei confronti del sistema immunitario, con riconoscimento da parte dei linfociti T helper di antigeni tireocitari, in particolare il recettore per il TSH (TSH-R). Si avrebbe quindi una risposta umorale, con produzione di anticorpi anti-tiroide, detti immunoglobuline stimolatorie della tiroide (TSI). Tra queste si hanno anticorpi anti TSH-R e TGI (immunoglobuline della crescita tiroidea). Anche anticorpi anti-FSH-R mimano l’azione di quelli anti-TSH-R. Come conseguenza del legame stimolatorio di questi anticorpi con il recettore, si ha ipertrofia e iperplasia della ghiandola tiroide, con formazione di un gozzo non semplice, visibile, soprattutto nelle fasi iniziali. Il riconoscimento di altri antigeni è responsabile della comparsa di effetti extratiroidei, soprattutto a livello retrorbitale, con formazione di un infiltrato infiammatorio e stimolazione alla deposizione di connettivo, con oftalmopatia infiltrativa. Probabilmente si ha TSH-R espresso da preadipociti retrorbitari. Come prevedibile, i livelli circolanti di T3 e T4 sono elevati, mentre i livelli di TSH sono ridotti. La scintigrafia tiroidea mostra una captazione diffusa di iodio da parte di tutta la ghiandola. 
IPOTIROIDISMO Nell’ipotiroidismo i valori degli ormoni tiroidei T3 e T4 sono inferiori alla norma. I livelli del TSH distinguono due tipologie di ipotiroidismo: l’ipotiroidismo di tipo I, con il TSH alto; e l’ipotiroidismo di tipo II, con TSH normale o ridotto (di origine ipofisaria). Nel 95% dei casi, l’ipotiroidismo è di origine primitiva. Le cause possono essere: 
­	Ridotta massa di tessuto tiroideo 
o 	Congenita, con agenesia o disgenesia della tiroide (problemi PAX-8, FOXE-1, TSH-R) 

o Processi autoimmunitari 

• 
Tiroidite di Hashimoto, con gozzo 

• 
Mixedema idiopatico, senza gozzo 

• 
Tiroidite atrofica a sé stante 




o Per causa iatrogena, da terapia radiante o chirurgica 
­Alterata sintesi di ormoni tiroidei 

o Difetti di ormonogenesi (a trasmissione autosomica recessiva) 

o Da carenza di iodio nella dieta 

o Da assunzione di gozzigeni naturali (ad es. propiltiouracile) 

o Da farmaci 


L’ipotiroidismo secondario conta il rimanente 5% dei casi. Può essere dato da: 
­Lesione ipofisaria, con carenza di TSH 
­Lesione ipotalamica, con carenza di TRH 
­Da secrezione di TSH biologicamente inattivo Si ha anche l’ipotiroidismo da resistenza periferica agli ormoni tiroidei, che però è estremamente raro. 
L’ipotiroidismo colpisce solitamente un individuo adulto, tra i 35 e i 60 anni di età, in prevalenza di sesso femminile (20:1). La comparsa della malattia è sfumata, con segni e sintomi non molto specifici: astenia, sonnolenza, edema palpebrale, mixedema (accumulo di glicosaminoglicani nel sottocutaneo, segno della fovea negativo), ipercheratosi, eloquio rallentato, apatia e intolleranza al freddo. Nell’individuo ipotiroideo si hanno: 
­Diminuzione dei processi ossidativi, con conseguente minore termogenesi e cute fredda 
­Minore disponibilità energetica per ogni tipo di attività, con astenia e facile affaticabilità 
­Minore sintesi proteica e minore turnover metabolico 
­Minore espressione dei recettori adrenergici, con conseguente bradicardia, diminuzione 
del ritorno venoso e della gittata sistolica. La gittata cardiaca sotto sforzo è normale. Sintomi meno frequenti sono una diminuzione della sudorazione, macroglossia ed edema al volto, pallore cutaneo, costipazione, cardiomegalia, aumento di peso e diminuzione della memoria. 
Valutazione di un sospetto ipotiroidismo: dai sintomi e segni clinici che fanno sospettare la patologia, è necessario valutare il T4 libero nel plasma e il TSH. Se sono normali, ci si trova in una condizione di eutiroidismo. Qualora il T4 sia ridotto ma il TSH sia aumentato, ci si trova di fronte ad un ipotiroidismo di tipo I, mentre se il TSH è normale, ci si trova di fronte ad un ipotiroidismo di tipo II. Risulta quindi necessario approfondire le analisi con un test al TRH: qualora la risposta sia assente, si è di fronte ad un problema di origine ipofisaria, qualora invece si abbia una risposta ritardata o esagerata, si è di fronte ad un problema di natura ipotalamica. 
Ipotiroidismo congenito del bambino -cretinismo L’ipotiroidismo congenito del bambino può derivare da un ipotiroidismo materno o da un deficit di biosintesi degli ormoni tiroidei. Esso si presenta con un ritardo dello sviluppo staturale, un ritardo di sviluppo del sistema nervoso centrale con cretinismo (irreversibile), disturbi neuromuscolari ed alterazione degli organi neurosensoriali. Altre manifestazioni possono essere l’ittero neonatale persistente, disturbi di suzione ed ernia ombelicale. I problemi congeniti di biosintesi degli ormoni tiroidei sono a vari livelli: 
­Trasporto sodio/iodio (NIS), con incapacità di captare lo iodio 
­Organicazione dello iodio, con conseguente mancanza di iodio legato alla tireoglobulina: 
carenza di perossidasi tiroidea o NADPH ossidasi, sindrome di Pendred (mancanza di 
pendrina, con carente secrezione di ioduro nel lume) 
­Accoppiamento delle iodotirosine: mancata coniugazione MIT-DIT, accumulo MIT-DIT 
­Deiodinazione delle tirosine, perdita di iodio nelle urine 
­Sintesi di tireoglobulina, alterata o ridotta 
Tiroidite di Hashimoto 
La tiroidite di Hashimoto è la causa più comune di ipotiroidismo nelle zone in cui la carenza di iodio non sia endemica. È una malattia autoimmune di cui è stato identificato un background genetico: HLA-DR5, CTLA-4 e PTPN22. La perdita dell’immunosorveglianza e della conseguente tolleranza verso gli antigeni tiroidei, porta ad una reazione autoimmune anti-tiroidea: i linfociti T citotossici CD8+ causano la morte per apoptosi Fas-FasL indotta. I linfociti T helper CD4+ di tipo 1 producono IFN., che stimola l’attivazione dei macrofagi, con ulteriore danno ai tireociti. Le plasmacellule vengono attivate e producono anticorpi anti-tiroide, in particolare: 
­Anti-TSH-R: TGI, si trasforma in un ipertiroidismo (da morbo di Graves) 
­Anti-tireoglobulina 
­Anti-tireoperossidasi 
­Anti-proteina colloidale 
­Anti-microsomi tiroidei Morfologicamente la tiroidite di Hashimoto presenta cellule di Hurtle, ovvero tireociti più grandi, metaplastici, con citoplasma abbondante ed infiltrato linfocitario. In stadi avanzati si può notare atrofia ed addirittura formazione di follicoli linfatici. 
Ormoni corticali surrenali La corticale surrenale è suddivisa in varie zone. La zona glomerulare è quella deputata alla produzione di mineralcorticoidi (aldosterone in primis) ed è regolata non tanto dall’ACTH, quanto dal sistema renina-angiotensina-aldosterone (SRAA) e da altri stimoli. Tuttavia, la carenza protratta di ACTH manda in atrofia anche la glomerulare. La zona fascicolata è quella che risponde rapidamente ad una stimolazione adrenocorticotropica, con produzione di glicocorticoidi (cortisolo in primis). La zona reticolare garantisce una produzione basale nel tempo di ormoni androgeni in entrambi i sessi. L’asse ipotalamo-ipofisi-surrene è regolato da stress fisici, emotivi e chimici (ad es. l’ipoglicemia). La secrezione è pulsatile ed è accompagnata da un ritmo circadiano con picco mattutino. I neuroni monoaminergici che controllano l’ipotalamo per la secrezione di CRH hanno una funzione stimolante sull’asse. Le fibre noradrenergiche, invece, regolano in modo negativo. L’ipofisi rilascia ACTH, che stimola la corticale a produrre cortisolo, che con feedback negativo regola l’asse a livello sia ipotalamico sia ipofisario. L’ACTH viene prodotto come pro-ormone, come pro-opiomelanocortina (POMC), da cui, per frammentazione, deriva l’ACTH stesso (parte centrale del peptide). Anche l’N-terminale ed il C-terminale hanno delle funzioni biologiche. L’ormone melanocitostimolante (MSH) può derivare da un terminale (.-MSH), oppure dalla scissione dell’ACTH (a-MSH e CLIP). Si hanno anche il ß-MSH e la ß-lipotropina nella POMC. Dalla ß-lipotropina vengono prodotte le ß-endorfine, in quota variabile da persona a persona. L’MSH è prodotto dalla frammentazione, mentre altri animali, che posseggono la pars intermedia pituitaria, hanno cellule che lo producono in maniera specifica. 
I glicocorticoidi hanno un effetto distinto a livello periferico (su tutti i tessuti, ad eccezione del SNC, del miocardio e del midollo osseo) e a livello epatico. A livello periferico mostrano la tendenza a rallentare l’utilizzo glicidico, accompagnata da una tendenza prevalentemente catabolica (lipo-e proteolitica), con scarso anabolismo. Stimolano quindi la liberazione dai tessuti di glicerolo, amminoacidi, acidi grassi… Questo influenza l’attività epatica, dove viene invece stimolata la gluconeogenesi ed eventualmente la glicogenolisi. Il risultato netto è una tendenza all’iperglicemia e quindi ad un’iperinsulinemia reattiva. I glicocorticoidi, tuttavia, hanno anche altri effetti: 
­Agiscono a livello delle ossa e dell’omeostasi calcica, inibendo la sintesi e la deposizione di matrice, con diminuzione della neoformazione ossea. Tendono anche ad inibire l’assorbimento enterico di calcio e a favorire l’escrezione renale dello stesso. Nel complesso, quindi, si ha tendenza all’ipocalcemia, con risposta paratiroidea secondaria, con nuovo aumento di degradazione ossea ed osteoporosi. 
­Agiscono a livello cardiovascolare e sul bilancio idroelettrolitico. Aumentano la gittata cardiaca e le resistenze periferiche, con un’azione probabilmente mediata dalle catecolamine. Interagendo anche con i recettori mineralcorticoidi, influenzano anche l’equilibrio di acqua e sali. 
­I glicocorticoidi han recettori nell’ippocampo. Questo potrebbe spiegare i problemi comportamentali che si hanno sia nel morbo di Addison che in quello di Cushing. ­I glicocorticoidi hanno un’azione antinfiammatoria e immunosoppressiva per inibizione 
della via di NF.B ed azione sul sistema ematopoietico I mineralcorticoidi sono regolati dal rene mediante il SRAA, ma sono anche stimolati direttamente dall’iperpotassiemia. Si distinguono un iperaldosteronismo primitivo ed uno secondario. 
L’iposurrenalismo primitivo può derivare da: ­Distruzione della surrene, per cui è interessata tutta la corteccia e si avrà quindi una carenza sia di glico-che di mineral-corticoidi 
­Con carenza di ACTH L’insufficienza surrenalica acuta causa uno shock iposurrenalico, con disidratazione, ipoglicemia, iperkaliemia ed iponatriemia. Può essere dovuta a emorragia massiccia, sepsi, leucemia acuta o terapia anticoagulante orale. Nel bambino si ha la sindrome di Waterhouse-Friedrichsen (da meningite setticemica), nell’adulto brusca interruzione della terapia steroidea o ipersurrenalismo cronico primitivo misconosciuto. 
MORBO DI ADDISON Il morbo di Addison è un iposurrenalismo globale cronico, dovuto a progressiva distruzione della corticale surrenale. Nel 70% dei casi è dato da atrofia surrenalica autoimmune (sindrome poliendocrina autoimmune APS-1 e APS-2), nel 7-10% da tubercolosi. Altre cause sono: AIDS (micosi sistemiche, CMV, Mycobacterium avium, Criptococcus spp.), amiloidosi, sarcoidosi, emocromatosi, neoplasie metastatiche (linfomi, carcinomi polmonari e mammari), deficit familiare di glicocorticoidi, iperplasia surrenalica congenita, causa iatrogena. Tra le cause genetiche si ha l’ipoplasia surrenalica congenita e la adrenoleucodistrofia. La malattia esordisce insidiosamente, con debolezza generalizzata e facile affaticabilità. L’ipoaldosteronismo si manifesta con ipovolemia, ipotensione, diminuzione della gittata cardiaca, astenia, lipotimia, iperkaliemia e calo ponderale. Si ha una diminuzione della ritenzione di sodio e dell’eliminazione di potassio. L’ipocortisolismo si manifesta con una diminuzione della gluconeogenesi e della lipolisi, con conseguente ipoglicemia, astenia e calo ponderale, disturbi psichici (depressione), anemia neutropenica, linfocitosi, eosinofilia. Si ha un aumento reattivo dell’ACTH, con aumento dei livelli di a-MSH e di ß-lipotropina. L’aumento di stimolazione dei melanociti causa iperpigmentazione, che ha fatto meritare al morbo di Addison il nome di morbo bronzino. 
SINDROME DI CUSHING La sindrome di Cushing è un ipercortisolismo. Di solito si instaura dai 40-50 anni in poi e colpisce l’1-2% della popolazione, in maggioranza femmine (4:1). Se ne distinguono varie forme: 
­	Forme ACTH-dipendenti (80%) 
o 	Malattia di Cushing (70%) 

• 	
Da eccesso di CRH (con eventuale aumento di ADH) con iperplasia delle cellule corticotrope 

• 	
Da micro o macro adenoma a cellule corticotrope 



o 	Sindrome paraneoplastica da ACTH ectopico (10%): microcitoma polmonare, timomi, carcinoidi 

o 	Sindrome paraneoplastica da CRH ectopico: carcinomi della prostata con metastasi, 


microcitomi polmonari, carcinoma midollare della tiroide 
­Forme ACTH-indipendenti (20%) 

o 	Adenomi (10%), carcinomi (5%) 

o 	Iperplasia macronodulare (<2%), con espressione ectopica di recettori 

o 	Primary pigmented adrenal nodular disease (<2%) da mutazioni di PKAR1A e PDE1 

o 	Sindrome di MacCune-Albright (<2%) con mutazioni di GNAS 

o 	Sindromi di Cushing iatrogene/esogene: uso terapeutico di glicocorticoidi o ACTH 


I sintomi si presentano lentamente nel tempo. Inizialmente si possono avere anche solamente ipertensione ed aumento di peso. La presentazione dei pazienti affetti da sindrome di Cushing conclamata è invece caratteristica: si ha obesità centrale, facies lunare e magrezza agli arti. Eventualmente collo di bufalo (accumulo di grasso posteriormente a livello di collo e schiena). 
­Metabolismo proteico: atrofia/ipotrofia muscolare e connettivale (simile alla patologia ipertiroidea), con astenia e strie rubre da cedimento dei tessuti cutanei ­Metabolismo lipidico (paradosso): grassi per differente azione in relazione all’insulina, con conseguente intolleranza al glucosio ­Metabolismo minerale: riduzione della neoformazione ossea ed aumento del 
riassorbimento osseo, osteoporosi 
­Ipertensione 
­Amenorrea, calo della libido, irsutismo e ipotrofia testicolare 

Il cronico aumento di cortisolo stimola la gluconeogenesi epatica e aumento della insulina, con 
nuovo equilibrio metabolico. Conseguentemente, si sviluppa una insensibilità periferica all’insulina, 
riduzione dell’utilizzo di glucosio e iperglicemia. Da una intolleranza al glucosio (non diabete 
clinico) si passa a un diabete mellito di tipo II. 
Per la diagnostica possono essere utili la misurazione della concentrazione di cortisolo nelle urine 
delle 24 ore, la valutazione dell’ACTH (per distinguere le forme dipendenti da quelle indipendenti) 
e il test di soppressione al dexametasone (le forme pituitariche vengono soppresse solo ad alte 
dosi, le forme paraneoplastiche e ACTH-indipendenti non vengono soppresse). 

IPERALDOSTERONISMO PRIMITIVO 
L’iperaldosteronismo primitivo causa un feedback negativo a livello del SRAA, con diminuzione dei 
livelli circolanti di renina (differentemente dall’iperaldosteronismo secondario). Esso può essere 
idiopatico e bilaterale, neoplastico e monolaterale o dovuto a mutazioni geniche negli enzimi 
biosintetici. L’eccesso di aldosterone causa un aumento della ritenzione di sodio e quindi un 
incremento della volemia e conseguente ipertensione. L’ipokaliemia conseguente al mancato 
riassorbimento di potassio a livello del TCD renale causa problemi neuromuscolari con eventuale 
tetania. 

IPERPLASIA SURRENALICA CONGENITA L’iperplasia surrenalica congenica (CAH) è causata da un deficit di 21-idrossilasi, l’enzima che consente di utilizzare il 17-idrossiprogesterone nella sintesi dei glicocorticoidi e dei mineralcorticoidi. Si ha quindi deficit di tali ormoni (come sintomo prevale la carenza di cortisolo). I substrati, inutilizzati, vengono spinti verso la produzione di androgeni, con conseguente pseudoermafroditismo maschile. 
Omeostasi di calcio e fosfato 
L’omeostasi di calcio e fosfato è esseniale per molte funzioni cellulari e per la corretta mineralizzazione ossea. Gli ormoni che prendono parte nel mantenimento di tale stato sono la calcitonina (prodotta dalle cellule C parafollicolari tiroidee), l’1,25 diidrossicolecalciferolo (vitamina D attiva) e il paratormone (prodotto dalle paratiroidi). Di questi, sicuramente l’ultimo è quello che incide maggiormente. Viene sintetizzato come pre-proormone e quindi nei test possono essere valutati sia il frammento C-terminale che l’N-terminale. In caso di ipocalcemia si innalzano i livelli di PTH ed in tempi differenti si instaura la risposta nei vari tessuti: 
­Aumento del riassorbimento tubulare del calcio ed eliminazione dei fosfati 
­Stimolazione del riassorbimento osseo di calcio e fosfati, mediato dagli osteoclasti 
­Aumento della a1-idrossilasi renale per l’attivazione definitiva della vitamina D, che stimola 
l’assorbimento enterico di calcio Il risultato di questa risposta è una calcemia sostenuta, accompagnata da ipofosfatemia e fosfaturia. 
In caso di ipercalcemia, invece, la risposta del PTH viene soppressa (aspetto più importante) e viene stimolato il rilascio di calcitonina (risposta minoritaria). La carenza della segnalazione paratiroidea causa un aumento dell’eliminazione renale di calcio ed una diminuzione dell’escrezione di fosfati, oltre ad una diminuita maturazione della vitamina D. La calcitonina, d’altro canto, inibisce la mobilizzazione di calcio e fosfati e inibisce ulteriormente il riassorbimento tubulare di calcio. 
IPOPARATIROIDISMO L’ipoparatiroidismo è una condizione quasi sempre acquisita e, nella stragrande maggioranza dei casi (95%) è di tipo iatrogeno, conseguente ad un intervento chirurgico o ad una radioterapia localizzata a livello della tiroide e del collo in generale. In parte è dovuto a danno per rimozione, ma più spesso è dovuto ad un danno involontario alla vascolatura delle paratiroidi. Altre condizioni che possono causare ipoparatiroidismo sono processi infiltrativi quali metastasi, emocromatosi e amiloidosi, e l’ipomagnesemia. Sono rari casi di ipoparatiroidismo su base genetica: 
­Autoimmune, di solito associato a danni ad altre ghiandole endocrine (APS sindrome 
poliendocrina autoimmune). 
­Forma autosomica dominante con mutazione del recettore per il calcio 
­Forma isolata famigliare (FIH) 
­Disembriogenetico, da sindrome di Di George. 
Clinicamente l’individuo ipoparatiroideo si presenta con bassi livelli di PTH circolanti, ipocalcemia, iperfosforemia, minori livelli di 1,25(OH)2D3, ipercalciuria. I sintomi e le conseguenze principali dipendono dall’ipocalcemia: 
­Tetano acuto, con positività ai segni di Chvostek (stimolazione del faciale all’eminenza di 
fronte al trago) e Trousseau (mano da ostetrica). Può portare anche ad iperestensione del piede. Il tetano può raggiungere in casi gravi i muscoli respiratori o dare convulsioni tonico­cloniche 
­Deposizione di fosfato tricalcico nei tessuti molli, in caso di ipocalcemia acuta, per uno sbilanciamento dei livelli di calcio e fosfati. Tra i vari tessuti colpiti si ricordano: i nuclei della base, il cristallino (con conseguente cataratta), il sottocutaneo (con la formazione di nodosità) 
PSEUDOIPOPARATIROIDISMO 
Lo pseudoipoparatiroidismo è una condizione che presenta manifestazioni simili a quelle 
dell’ipoparatiroidismo propriamente detto, dovute ad ipocalcemia ed iperfosforemia. Tuttavia, si è 
in presenza di un PTH elevato, in quanto la malattia è dovuta ad una insensibilità periferica al 
paratormone. Se ne distinguono vari tipi: ­Tipo IA: individuo con statura bassa (140-150cm), testa arrotondata, brachidattilia, altre anomalie scheletriche. Osteodistrofia di Albright. È dovuta ad una mutazione a livello di Gsa, che non trasduce il segnale alla adenilatociclasi ­Tipo IB: privo di alterazioni scheletriche, manca un’elevazione del cAMP ma il difetto è ignoto ­Tipo II: privo di alterazioni scheletriche, il difetto è ignoto ma è a valle della adenilatociclasi 
IPERPARATIROIDISMO L’iperparatiroidismo si distingue in primitivo, secondario e alcuni autori indicano anche un iperparatiroidismo terziario. 
Iperparatiroidismo primitivo 
È una condizione abbastanza comune, colpisce 2 individui su 1000, prevalentemente femmine, 
oltre i 60 anni di età. È caratterizzata da una ipercalcemia vera e propria, diversamente da quello 
secondario. Può essere dovuto ad un adenoma solitario (85-95%), che richiede rimozione 
chirurgica, ad un’iperplasia (delle cellule principali, come in MENI e IIa, oppure delle cellule chiare, 
5-10%) o ad un carcinoma (raro). È possibile una mutazione sul recettore per il calcio, che quindi 
causa una secrezione di paratormone continua (ipercalcemia ipocalciurica familiare). 
Più facilmente si ha una ipercalcemia asintomatica. Le neoplasie sono la causa più frequente 
invece di ipercalcemia sintomatica. 
I livelli elevati di paratormone causano: ­Aumento del riassorbimento osseo di calcio e fosfati, aumento dei livelli circolanti di L­idrossiprolina. Si ha l’osteite fibrocistica di Von Recklinghausen. Ora è raro che si arrivi fino a questo punto. (Painful bones) ­Ipercalciuria (se >12mg/dl) e iperfosfaturia, con possibile formazione di calcoli a livello delle vie urinarie. (Renal stones) ­Upregolazione della a1-idrossilasi, con elevati livelli di 1,25(OH)2D3. Si ha inizialmente poliuria per passare quindi ad un diabete insipido di tipo nefrogenico ­Ipercalcemia ed iperfosfatemia, che causano deposizione di calcio nei tessuti molli. Si ha una cheratite corneale, condrocalcinosi ai tendini e talvolta pancreatite. Altre conseguenze dell’ipercalcemia sono la costipazione e la nausea (abdominal groans), l’affaticamento neuromuscolare e alterazioni del SNC (depressione, letargia, psychic moans). 
In caso la calcemia superi i 15/18 mg/dl si ha una crisi ipercalcemica acuta, che porta a coma, 
insufficienza tubulare acuta ed arresto cardiaco. 
Bisogna differenziare con altre cause di ipercalcemia: sindrome paraneoplastica da produzione ectopica di PTH/PTHrP o da condizioni con PTH ridotto (intossicazione da vitamina D, mieloma multiplo e metastasi ossee, sarcoidosi, tireotossicosi). 
Iperparatiroidismo secondario 
L’iperparatiroidismo secondario è caratterizzato da una calcemia nella norma nonostante il PTH 
elevato. È dovuto ad insufficienza renale cronica, pseudoipoparatiroidismo, insufficienza di calcio 
nel diabetico. L’IRC è caratterizzata da iperfosfatemia, che deprime i livelli sierici di calcio, 
inducendo secrezione di PTH. Quando salta il meccanismo di compenso renale si ha un 
iperparatiroidismo con ipercalcemia e iperfosfatemia anomala (manda in cortocircuito il feedback). 

DIAGNOSI DIFFERENZIALE DELLA TETANIA 
Le tetanie si possono distinguere in: 

­	Paratiroidee 
o 	Ipoparatiroidismo 
o Pseudoipoparatiroidismo 
­Non paratiroidee 


o 	Insufficiente introduzione di calcio nella dieta (caso limite, raro) 

o 	Perdita di calcio a livello renale (ipercalciuria da acidosi tubulare) 

o 	Perdita di calcio a livello intestinale (diarrea, fistole) 

o 	Gravidanza e allattamento 

o 	Iperfosforemia 

o 	Insufficienza renale cronica 

o 	Avitaminosi D o resistenza alla vitamina D 

o 	Iatrogena: chelanti del calcio, alcalinizzanti, lassativi, barbiturici 



o Metastasi osteoblastiche 
­Con calcio normale 


o 	Alcalosi: vomito e iperventilazione 

o 	Ipokaliemia: iperaldosteronismo primitivo, diuretici 




Omeostasi del magnesio 
Il magnesio è il catione divalente prevalentemente presente nel citosol. Metà delle riserve corporee di magnesio sono localizzate nell’osso, in parte sotto forma minerale, in parte sotto forma solubile. L’elettrolita viene assorbito a livello dell’intestino tenue sotto stimolo da parte della vitamina D. L’omeostasi viene regolata dall’escrezione renale: il riassorbimento a livello del tratto spesso ascendente corticale viene stimolato dal PTH ma inibito dalla ipercalcemia e dall’ipermagnesemia. 
IPOMAGNESEMIA 
Cause: 
­	Malassorbimento intestinale (spesso accompagnato da ipovitaminosi D) 
­	Perdita da vomito, diarrea e sudorazione profusi, ustioni estese 
­	Perdita renale per mancato riassorbimento 
o 	genetiche, 

o 	ipervolemia, iperaldosteronismo, SIADH, ipercalcemia, ipopotassiemia, glicosuria da DM scompensato, acidosi metabolica (che causa anche perdite intracellulari 

o 	farmaci – diuretici, aminoglicosidi, ciclosporina... 

o 	danni renali 


­Rapido passaggio a osso e compartimento intracellulare (guarigione da chetoacidosi diabetica, nutrizione dopo prolungata inedia, acidosi respiratoria, rapida apposizione ossea da ipoparatiroidismo, ipervitaminosi D, metstasi osteoblastiche 
­Aumentata richiesta: gravidanza (terzo trimestre) e allattamento L’ipomagnesemia si presenta con problemi neuromuscolari (astenia, tetania, depressione e apatia, irritabilità). Sono possibili aritmie sia sopraventricolari che ventricolari. Spesso si accompagna a ipocalcemia (mancata produzione di vitamina D, insensibilità al PTH) e ipokaliemia. 
IPERMAGNESEMIA Si osserva di solito associata ad insufficienza renale, raramente a causa di eccessiva assunzione di magnesio (lassativi) o eccessivo stimolo al riassorbimento (ipercalcemia ipocalciurica familiare). Un grande rilascio di magnesio nel circolo si ha in caso di necrosi massiva, ad esempio in seguito a ustioni gravi. L’ipermagnesemia causa blocco neuromuscolare ed ipotensione, con possibile insufficienza respiratoria, paralisi e coma. I problemi neuromuscolari possono mostrarsi come stipsi, midriasi e blocco cardiaco.