Termenul de celulă canceroasă. Fenotipul benignși malign 5 Epidemiologie 8 Elemente descriptive ale celulei maligne 10 Diferențe între tumorile… [305115]

CUPRINS

Introducere 3

Istoric 4

Termenul de celulă canceroasă. Fenotipul benignși malign 5

Epidemiologie 8

Elemente descriptive ale celulei maligne 10

Diferențe între tumorile maligne și cele benigne 13

Decursul transformărilor maligne 14

Ciclul celular și punctele de control ale diviziunii 18

Transformarea malign 21

2.1. Instabilitatea genomică 21

2.2. Autonomia față de semnalele de creștere 21

2.3. [anonimizat] 23

2.4. Evitarea apoptozei 23

2.5.Capacitate de replicare nelimitată 23

2.6. Dezvoltarea tumorală 24

2.7. Neovascularizația, invazia și metastazarea 25

3.Carcinogeneza 29

3.1. Teoriile clasice și actuale ale carcinogenezei 32

4. Diagnostic diferențial sorcom Ewing cu alte leziuni 33

4.1 Semne si simptome 33

4.2. Leziunile epifizare 38

4.2.1. Condroblastomul 38

4.2.2. Histiocitoza celulară Langerhans 40

4.2.3. Osteomielita 41

4.2.4. Tumora cu celule gigant sau osteoclastomul 42

4.3. Leziunile metafizare 43

4.3.1. Chistul osos simplu 43

4.3.2. Osteosarcomul telangiectazic 43

4.3.3. Osteosarcomul 45

4.3.4. Sarcomul Ewing metafizar și osteosarcomul cu celule mici 46

4.3.5. Sarcomul Ewing și limfomul limfoblastic 49

4.4. Leziunile diafizale 51

4.4.1. Osteosarcomul periostal 51

4.4.2. Osteomul osteoid și osteoblastomul 52

4.4.3. [anonimizat] 53

4.4.4. Displazia fibroasă 54

4.4.5. Adamantinomul și displazia osteofibroasă 55

5. Necesitatea utilizării examenului biopsic și markeri biologici 59

5.1. Examenele de laborator 59

5.1.1. Studiile imagistice 60

5.1.2. Tipurile de biopsie 60

5.1.3. Complicații 62

5.2. Răspunsuri histopatologice și markeri biologici 63

5.2.1. Indicații prognostice ale răspunsului histologic în sarcomului Ewing 64

5.2.2. Metode alternative de diagnosticare a răspunsului histologic 66

5.2.3. Markerii biologici 66

5.2.4. Criteriile REMARK 66

5.2.5. Markerii biologici în sarcomul Ewing 67

Discuții generale 71

Concluzii 75

Bibliografie 77

1.Introducere

Omenirea se găsește în fața unei probleme majore de sănătate publică: [anonimizat], iar însemnătatea acestei probleme este doar parțială reflectată în statisticele de mortalitate și morbiditate. De-a [anonimizat], [anonimizat] a remedia aceste patologii. Dar în continuare pierdem o [anonimizat] a afectat structurile din vecinătate ale graniței tumorale primare. Pacienți trebuie sa fie acoperiți cu straturi si straturi de echipe pentru a [anonimizat] a administra terapiile cele mai de vârf și eficiente, a oferi suport psihologic și de-a ameliora problemele ce vor urma pe termen lung.

Aceste observații au condus la apariția diferitelor întrebări: Care este incidența reală a patologiei maligne? Care sunt cauzele cele mai frecvente de apariție? Exită vreo legătură între ele? Care abordare este cea mai potrivită pentru diagnoticare și prevenție? Cea mai optimă terapie profilactică, rămâne cea chirurgicală sau medicală? și vom încerca să oferim răspunsuri plauzibile și cât mai concrete de-a lungul acestei lucrări, cu toată încarcătura informatică, nu este totuși incontestabilă.

Metodele de investigație imagistice și de laborator pentru a cuantifica leziunea tumorală primară și de a oferi un diagnostic viabil, pentru a calcula cu eficiență următorii pași terapeutici.

1.1 Istoric

Cancerul nu este o boală modernă, de-a lungul existenței umane, a fost consemnat prima dată cu cateva mii de ani in urmă.

Cea mai veche descriere a cancerului la om a fost descoperită în opt cazuri de tumori mamare, expuse in papirusul egiptean Edwin Smith(cca. 3000-1500 i.Cr), iar la mumiile egiptene au fost diagnosticate cancere ovariene si nazofaringiene. Cel mai vechi specimen histologic de cancer uman, a fost decelat pe craniul unei femei, datând încă din epoca bronzului(1900-1600 i.Cr). Scheletele mumificate ale incașilorperuvieni, datând de circa 2400 ani, conțin leziuni sugestive a melanomului malign. In codul lui Hammurabi se specifică: “[…] dacă un doctor a tratat o rană gravă cu un instrument de bronz și bolnavul a murit, să-i se taie mâinile. […] un doctor dă dovadă de ințelepciune dacă lasă cancerul în pace”.

Cuvântul “cancer” derivă din grecescul karkinos(rac,crab) menționat în scrierile lui Hippocrate din Kos (460-375 i.Cr), ca și latinescul cancrumutilizat de către Galen din Pergam(129-199 i.Cr), care împărțea tumorile în forme ulcerate (Karkinos) și forme solide (karkinomas).

După căderea Imperiului Roman, concepțiile lui Hippocrate și Galen sunt preluate de școlile bizantine, persane și arabe. Aetius din Amideea (medicul împăratului bizantin Iustinian) lasă o descriere excelentă a carcinomului uterin, considerat incurabil. Rufus din Efes lasă o descriere pentru cancerele cutanate și melanoame, iar Arhigenes pe cel mamar. Abu-Ali al-Husayn, cărturar persan mai cunsocut sub acronimul de Avicenna (980-1037) redactează o enciclopedie monumental numită “Al-Qānūm”(“Canon”), codificare finală a principiilor medicine greco-arabe care sumează toate cunostințele medicale ale timpului, inclusiv pe cele de oncologie.

Aspecte de anatomie patologică ale cancerelor(esofagiene, gastrice, rectal, pancreatice) sunt descriese de către G. Morgagni, reprezentat al scolii italiene de la Padova(sec.XIV). Descoperirea microscopului a contribuit decisiv la stabilizarea bazelor histologice de către M.Malpighi (1628-1694) deschizând o perioadă nouăîn cercetarea cancerului. Prima dată când s-a realizat un studiu sistematic despre cancer, s-a publicat în articolul “Qu’est-ce que c’est le cancer?” de către Peyriche in Academia din Lyon. Fiind descris prima dată ca și o boala degenerativă, în lucrarile lui C.Gendron(1663-1750): “Rescherches sur la nature et guerison des cancers”.[24,28]

In anul 1851, W. Marsden fondează la Londra primul spital “de cancer”, cu două obiective: îngrijirea paleativă a bolnavilor cu cancer și cercetarea acestuia. Procesul metastazării este abordat în secolul XIX de J. Muller, Th. Schwann și Henle, iar in 1881 realizează cu succes prima gastrectomie pentru un cancer de stomac, iar în 1884 Godle extirpă o tumoră cerebrală. În același secol, datorită descoperirii lui Rőntgen și ale soților Curie, s-au pus bazele radiodiagnosticului și radioterapieiși cu cercetările lui Beatson, ce efectuează prima ovarectomie ca metodă de hormonoterapie în cancerul mamar(1895). R. Virchow(1821-1902) a formulat concepțiile moderne asupra histogenezei cancerului.

O dată cu începutul mileniului al 2-lea și cu descifrarea codului genetic uman, se deschideo nouă erăîn cercetarea și tratarea cancerului prin metodele de măsurare a expresiei genelor tumorale și normale. Este descoperit profilul molecular, prin tehnica microarray, de determinare a nivelului de ARN, cunoscut ca și semnătura expresiei genice.

În ultimele decenii, simultan cu expansiunea tehnologică, biologicăși genetică, au apărut numeroase oportunități de cercetare a cancerului, dar și de ameliorare a tratamentului și a accelerat dezvoltarea noilor terapii molecular țintite(mai selective și mai puțin toxice decât chimostaticele convenționale), totul pentru a duce progresele făcute pe un drum al medicinii invidualizate .

Termenul de celulă canceroasă. Fenotip benign sau malign

Denumirea de “cancer” este folosită pentru a desemna mai multe grupuri de boli (mai mult de 200) ce au caractere comune și pot apărea la orice vârstași afecta orice țesut sau organ, astfel încât pot determina o varietate de forme clinice și histopatologice, fiecare cu o modalitate diferită de debut și manifestare, cu stadiu de diferențiere celular complex, o rată substanțială de creștere, unele având potențial de invazie și sau metastazare, prognostic, diferite opțiuni terapeutice, cu evoluție și complicații, aproximativ toate avand posibilitate de detectare precoce și diagnostic.[32, 35]

Acest cuvânt are sensuri multiple, în funcție de ce ramură a medicinii umane îl abordează, astfel încât pentru clinicieni, cancerul înseamnă evoluția unei mase, ce invadează local și poate disemina la distanță, în orice parte a corpului uman, luând o înfățișare mozaică de aspecte clinice. În domeniul anatomopatologiei, se definește ca un țesut de neoformație, ce are caracteristici morfologice particulare și poate invada zonele de țesut normal, iar pentru ramura de biologie, reprezintă un grup redus de afecțiuni, determinate de anomalii molecularesimilar în funcționarea celulei, rezultând defecte comune prin alterări ale genelor celulare. Datorită acestor înțelesuri multiple, nu se poate sintetiza, o definiție în întregime, comprehensivă a canceruluiși dificultatea de a se încadra specific într-un anumit cadru.[22,28]

Asocierea unor anumite tipuri de procese, cum ar fi proliferarea celulară necontrolată, denaturarea diferențierii și metabolismelor intracelulare, instabilitatea genomica și invazia locală, eventual metastazarea, ar putea define în ansamblu procesul neoplazic. Aceste proprietăți pot fi dobândite progresiv, devenind mai evidente în stadii variate de evoluție a dezvoltarii cancerului, separat ele nu sunt specifice neoplaziei, iar unele dintre ele pot fi exprimate în intervalul răspunsurilor fiziologice adaptative, având un corespondent în țesutul normal, cum ar fi: în dezvoltarea cicatricelor cheloide sau în tumori benigne (fibrom), alterarea mecanismelor de control al creșterii este un fenomen fundamental; nidarea/implantarea embrionului în peretele uterin și dezvoltarea placentei sunt similar invaziei locale tumorale; motilitatea celulară permite celulelor neural să migreze de la nivelul crestei neural pentru a da naștere sistemului nervos; deplasarea la distanță utilizând circulația vaselor sangvine și limfatice, extravazarea și colonizarea neutrofilelor, monocitelor și a limfocitelor, în diverse injurii, fenomen central în inflamație, având mecanism asemănător cu cel de metastazare.[19]

Un element veritabil este reflectat în localizarea neoplazică (numităși progresie biologică), ce depinde într-o mare proporție de sediul anatomic al tumorii primare, de căile anatomice de propagare, de viteza cu care celulele neoplazice se deplaseazăîn organism, de mecansimele de apărare ale gazdei și de alți factori co-existenți, ce desemnează istoria progresului neoplazic de la nivel celular până la simptomatologia clinică. Poate fi privit, mai ales în ultimele decade de investigație a acestei patologii, ca o boală rezultată prin dereglarea sistemelor de control celular, prin defecte ale căilor de transducție, reglării proliferării și diferențierii, care în mod fiziologic, apare suspendarea procesului de proliferare și repararea defectelor genetice și inițierea apoptozei atunci când aceste anomalii ating un punct critic în destabilizarea funcțiilor organsimului uman. Celulele neoplazice sunt considerate imature, din punct de vedere funcțional și nu mai răspund la semnalele biologice în parametrii constituționali normali și ajung la o autonomie celulară proprie, modificând necesitățile adaptative și variațiile de micromediu în care se regăsesc.[19,32]

După expunerea acestor noțiuni fundamentale, putem să definim termenul de “cancer” astfel: Un grup de boli ale organismelor pluricelulare, care reprezintă o creștere anormală de celule determinate de modificări în exces în expresia a multiplelor gene, rezultând în dereglarea balanței dintre proliferarea și apoptoza intracelulară, evoluând în final spre o populație de celule cu variate defecte genetice, care invadeazățesuturile și metastazeazăîn sedii la distanță, cauzând o morbiditate imensăși în lipsa opțiunilor terapeutice adecvate moartea gazdei.

Cacinogeneza semnifică metoda de transformare a unei celule normale din organism, într-una tumorală, un process complex, pluristadial. Pe masură ce tumora evoluează, populația celulară care prolifereazași exprimă o heterogenitate crescendo în caracteristici cum ar fi: antigenitatea, rata de proliferare celulară, potențialul metastatic, statusul de diferențiere și răspunsul la agenții citotoxici. Diferențierea dintre o tumorămalign și una benigna se realizeză prin : capacitatea de a invada local, de a disemina în ganglionii limfatici regionali și de a migra și coloniza organe și țesuturi la distanță din organism. Neoplasmele maligne au trăsături morfologice specifice, care permit biologului și anatomopatologiei sa fie caracterizate ca și anormale, cele cu origini diferite prezentând caracteristici distincte.[15,24]]

Se clasifică și sunt denumite în funcție de țesutul din care provin(localizare), comportament, histologic și grad de stimulare a celulelor normale, tipurile principale fiind:

Carcinoame – derivate din epiteliul de suprafață, sunt cele mai frecvente (85-90%);

Sarcoame- derivate din țesuturile conjuctive, mușchi, oase;

Limfoame și leucemii – derivate din țesuturile hematopoetice;

Astrocitoame/Glioblastoame – derivate din celulele țesutului nervos[24]

1.3Epidemiologie

Informațiile obținute din studii epidemiologice au constat inițial în evaluarea numărului de persoane afectate de cancer, prin analiza incidenței, morbidității și mortalității, raportate la variații individuale( vârstă, sex, rasă), de loc geografic, variații temporale. Nivelele de incidență, prevalent și/sau mortalitate pot fi totale, adică nivele brute (care nu pot fi utilizate pentru compararea indicatoriilor epidemiologici intre diferite populatii, deoarece nu tin cont de diferențele de structură de vârstă ale populației respective) sau în subgrupe, adică nivele specifice, pe clase de vârstă sau rasă sau categorii socio-profesionale. Dacă ar fi să luăm în considerare incidența și mortalitatea pe sediu de organ, am putea împărți tumorile în trei categorii:

Care provin din epitelii (carcinoame) și sunt cele mai frecvente și patru, localizări care sunt mai importante : cancerul bronho-pulmonar, colo-rectal, de prostat[și mamar;

A doua categorie include: cancere cutanate, de ficat, stomac, pancreas, vezică urinară, rinichi, esofag, ovar și col uterin;

Categoria tumorilor rare, dar care au o semnificație importantă pentru sănătate : cerebrale, cancerele de părți moi, osoase și testiculare ( exemplu: cancerul de testicul reprezintă 2-3% din totalul tumorilor, dar este cea mai frecventă la adultul tânăr cu vârste cuprinse între 15-35 de ani).[11]

Probabilitatea ca un individ să dezvolte cancer sau să decedeze datorită acestuia la o vâstă dată este folosită pentru a desemna riscul de cancer în populația generală. Leucemiile acute limfoblastice sunt mai frecvente în prima decadă de viață, în jurul varstei de 3-4 ani, cancere pediatrice reprezentand un profil de incidență specific: leucemii/limfoame pe primul loc, apoi tumorile cerebrale și cancere specific (neuro-, hepato-, retino- sau nefroblstom,rabdomiosarcom). În afară de cel ovarian și mamar, cancerul de tiroidă, vezică urinară, colon și melanomă malign sunt mai frecvente la femei, iar în ultimii 30 de ani, incidența cancerului bronho-pulmonar la femei a crescut cu 73% datorita adoptării obiceiului fumatului.Între timp cele de prostată, sfera ORL sau bronho-pulmonar sunt mai frecvente la barbați și cancerul ocular, salivar și de colon drept sunt egale la ambele sexe.

Mortalitatea este mai mare cu 30% la rasa caucaziană decat la cea neagrăși dublă față de cea a populațiilor hispanice și asiatico-pacifice, în ultimele decenii aceasta a crescut la cancerele bronho-pulmonare și sunt mai frecvent întâlnite la bărbații albi din America de Nord(109%000 /an) și mai rar în India (8,9 %000). Pe de altă parte, afro-americani au incidența mai ridicată pentru unele cancere cum sunt cele de: prostată, esofag, laringe, pancreas, mielom multiplu. În Japonia, mortalitatea este mai crescută pentru cele de stomac și hepatice, dar cele colo-rectale și mamare, înregistrând o scadere discretă de 5% încă din anii 90’ și actualmente sunt mult mai rare decât în restul lumii.[15,28]

În Europa, survin circa 1/3 din cazurile noi de cancer din lume și ¼ dintre decese, procentul cel mai mare (60%) fiind în țările cu un statut economic mediu și scăzut. În 2013, în Europa s-au estimat ¼ de milion, adica 26% din decese (265 la 100.000 de locuitori) au fost datorită neoplaziilor . Cele mai frecvente forme fiind : cancerul de sân (445.00 cazuri, 13,5% din total), bronho-pulmonar (376.600, 12,3%), colo-rectal (425.800, 13,1%).

În România, la sfârșitul anului 2005 au fost înregistrate 354.572 (1,6%000), dintre care 4.467 pentru cei cu vârste mai mici de 14 ani, iar în fiecare an sunt depistate aproximativ 60.000 de cazuri noi, din care 165 apar la cei sub 14 ani. Cancerul de col uterin ocupă primele locuri, 30 de cazuri noi la 100.000 femei, datorită programului național defectuos de screening. Decesul datorat cauzei tumorale a ajuns să fie pe locul doi ca mortalitate, după bolile cardio-vasculare, adică s-a ajuns la 38.000 de decese anual (13-14% din totalul deceselor). Principalele localizări, pe categoria de vârstăși sex sunt: la bărbați – plămânul, colonul, stomacul, rectul și prostata; la sexul feminin – sânul, colul uterin, colonul, rectul și plămânul. În ultimii ani, mortalitatea a crescut, mai accentuat în mediul urban, deoarece a scăzut rata mortalității generale și a crescut durata medie de viață a populației; scăderea calității diagnosticului, precizării cauzelor de deces si acurateței feed-back-ului statistic și creșterii reale a incidenței și mortalității datorită modificării continue a condițiilor de viațăși muncă.[24,29]

Tabel I: http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/File:Surgical

_operations_and_procedures_performed_related_to_cancer,_2009_and_2014_(per_100_000_inhabitants)_V2.png

1.4Elemente descriptive ale celulei maligne

Transformarea de la celula normală la una cu statusul de malign, are loc prin producerea unor diverse modificări, cum ar fi: pierderea asemănărilor cu tesutul de proveniența; dereglarea proliferării și a apoptozei; dobândirea unui fenotip transformat sau prin introducerea în vitro de tumori la animale imunocompetente.

Celula malignă prezintă urmatoarele trăsături:

Are origine și dezvoltare clonală(provin dintr-o singura celulă care conține o acumulare de mutații cu rol inițiator). Majoritateaprovin dintr-o celulă anormală, care a acumulat o serie de mutații cu rol inițiator. Este suficientă transformarea uneia dintre cele 1014 celule ale organismului. Clona neoplazicăîn dezvoltare continuă să acumuleze modificări genetice și epigenetice, ce ulterior vor duce la alterații fenotipice și să fie supusăselecției , pentru ca în final, zona respectivă de țesut să devină un process neoplazic. Originea clonală a unei tumori, poate fi confirmată prin studiul mutațiilor oncogenelor specifice, al mutațiilor genelor supresor tumorale sau al unor makeri genetici(anomalii cromozomiale). Cea mai frecventă modalitate de a determina clonalitatea tumorală implică analiză tipului de metilare adiacentă locusului înalt polimorfic al genei receptorului androgenic (HUMARA). Frecvențapolimorfismului HUMARA în populația generală este mai mare de 90%, astfel încat devine ușor de stabilit clonalitatea., dacă toate celulele dintr-o tumoră exprimă alele asemănătoare.În neoplaziile cu anomalii cromozomiale specifice, cum sunt delețiile și translocațiile sau cromozomul Philadelphia în leucemia mieloidă cronică, analiza cariotipului se poate utiliza pentru a determina clonalitatea, dar și rearanjarea genelor receptorului imunoglobulinic și a genei receptorului celulei T poate fi folosit ca și marker de clonalitate pentru limfoamele maligne B și T.

Instabilitate genetică (datorită defectelor de reparare a leziunilor ADN) asta însemnând că celulele maligne pot produce clone active care devin treptat mai puțin responsive la mecanismele de control ale proliferării și prezintă o capacitate crescută de a supraviețui in mediu strain.

Morfologia lor anormală (dimensiuni si forma variabilă; nuclei mari, cu nucleoli mai mulți și mai proeminenți; cromatina cu aspect hipercromatic; citoplasma mai redusă cantitativ; raportul nucleu citoplasmă supraunitar)le face mai ușor de diferențiat de celulala normală a țesutului respectiv.

Diferențiere mai redusăspre deosebire de țesuturile înconjurătoare, dar de asemenea pot fi și nedifirențiate, decelarea lor fiind mai anevoiasă.[34,35]

Dezorganizare (în relațiile cu celelalte celule, iși pierd capacitatea de a îndeplini funcțiile normale, dar caștigă alte funcții (sinteza de molecule biologic active, capacitate de migrare etc)

Își pierd capacitatea de recunoaștere și aderența la celulele aceluiași țesut (se pot dezvolta în lipsa unui substrat, căpătând o independență funcțională și se pot ancora la țesuturi similare)

Alterează markerii și receptorii de pe suprafața membranei, își modifică activitățile normale și devin de nerecunoscut de către sistemul imun, care le percepe ca anormale (non-self)

Devin nemuritoare ( ca urmare a alterării susceptibilității la apoptoză prin pierderea funcțiilor genelor supresor)

Prezintă un potențial replicativ nelimitat ( în mod normal, la capătul cromozomilor se găsește un mecanism de control terminal, numit telomer, care condiționează replicarea celulară la un numar finit, prin scurtarea lor o dată cu fiecare diviziune; la celula malignă acest mecanism lipsește)

Fracția sau rata de proliferare este mult mai crescutădintr-o tumoră față de celulele normale ale aceluiași țesut (numărul mitozelor este mai ridicat ≥20 de mitoze la 1000 de celule maligne față de o celulă benignă sau normală, unde numarul de mitoze este <1 la 1000 de celule)

Se divid întâmplător, dezorganizat rezultând leziuni genetice și alterări structural și funcționale

Pierd inhibiția de contact

Proliferează indiferent de substrat în cultură, celulele normale nu se pot divide dacă nu prezintă un ancoraj la un substrat solid, față de cele neoplazice care pot crește independent într-un mediu de cultură semisolid, fără a necesita un substrat de aderență, chiar și în condiții de hipo-/anoxie, deficit de nutrimente și sepot autodistruge prin continuarea diviziunii chiar și după ce au consumat factorii nutritivi din mediul de cultura. Creșterea poate fi stimulată de hormoni specifici ( estrogeni, testosteroni), factori de creștere (EGF) sau enzime (ciclinkinaze, cicline)

Capacitatea de a invada țesuturile normale depășind membrana bazală.[27,35]

1.5 Diferențe între tumorile maligne și cele benigne

Prognosticul de malign sau benign este crucial pentru stabilirea tratamentului si pentru pasii operatori si se poate face pe baza urmatoarelor caracteristici:[24]

Tabel II: Caracteristicile tumorilor maligne și benigne.(Miron Lucian et al.2012)

Tabel III: Tumori maligne versus benign (Timothy P. Cripe et al. 2015)

1.6. Decursul transformărilor maligne

În apariția neoplaziilor sunt implicați factorii de mediu(exogeni-75%) , dar și predispoziția genetică, statusul hormonal, vârstași imunitatea gazdei(alcătuiesc factorii endogeni-25%). Dezvoltarea lor este un process multistadial rezultat din acumularea de un număr de alterări ale codului ADN(carcinogeneza). Aceste alterări i-au naștere de-a lungul timpului în cursul vieții unui individ, și pot fi de mai multe tipuri: genetice (mutații- modificarea secvenții ADN), epigenetice (modificări din care rezultă activarea sau supresia unor gene), deleții (pierderea unei secvențe) și amplificări (copii multiple ale aceleași secvențe).[6,19]

Cu scopul de a deveni o celulă malignă, o celulă normală trebuie să sufere în medie 6 mutații. Rata medie a mutațiilor este de aproximativ 10-6 per genăși celulă, iar probabilitatea ca o celulă să sufere aceste șase mutații este 1014(numarul celulelor din organism) X 10-6 , adică să ajungă la un număr de 10-22. Chiar și în aceste condiții, apariția cancerului poate fi explicată prin doua mecanisme: unele mutații stimulează proliferarea celulară, astfel încât vor determina o populație numeroasă de celule-țintă pentru mutațiile viitoare și prin alte mutații ce afectează stabilitatea întregului genom, ce va duce la creșterea ratei globale a mutațiilor.

Dacă în lipsa sau deficiența reparării AND-ului și/sau apariției apoptozei, mutațiile dobândite se vor transmite mai departe, celulelor –fiice care vor da naștere unei clone celulare modificate (nu sunt ereditareși nu afectează celulele germinale).[21]Chiar dacă acest eveniment se produce și mutațiile respective se vor transmite, de la o generație la alta, vom avea ca rezultat un grup de cancere specifice. Indiferent de modalitatea de apariție a mutațiilor, majoritatea cancerelor sunt de tip monoclonal, adicăîntregul neoplasm este format din multiplicarea cloană a unei singure specii de precursor celular și din care se pot izola două categorii majore de gene-cheie: oncogenele și genele supresoare ale creșterii tumorale.

Oncogenele sau c-onc au rolul de a codifica, de a diferenția și de a trasncrie și au rol important în stimularea proliferării celulare necontrolate , astfel încât ele promovează creșterea continuă, autonomă a celulelor maligne. Apar prin activarea proto-oncogenelor, în urma rezultatului unor mutații, iar produsul final de sinteză(oncoproteinele) sunt identici ca structura și funcție cu cei normali(proto-oncoproteinele), care îndeplinesc funcția de liganzi sau receptori pentru factorii de creștere, molecule de semnal de transductie, factori de transcriptie și/sau componente ale ciclului celular. Activarea proto-oncogenelor se poate stabili prin câteva mecanisme: mutații punctiforme(familia Ras-produșii lor rămân active în absența unui semnal adecvat din partea factorului de creștere corespunzător); translocații cromozomiale(cromozomul Philadelphia) ; amplificare genică(familial myc si Erb); inserție virală(mutageneza inserțională).[28]

Până în prezent, se cunosc peste 100 de oncogene, fiecare clasificate in categorii multiple, în funcție de nivelul celular pentru care acționează proteinele pe care le codifică:

Factori de creștere celulari(PDGF);

Receptori ai factorilor de creștere(EGRF)

Componente ale căilor de semnalizare intracelulară(Ras, Abl);

Proteine nucleare(Myc)

Proteine implicate în controlul ciclului celular (MDM2).

Oncogenle au o transmisibilitate autosomală dominantă prin urmare doar mutația unei singure alele este suficientă pentru a modifica fenotipul celular, iar mutațiile germinale sunt cel mai probabil incompatibile cu dezvoltarea embrionului.

Genele supresoare ale creșterii tumorale(gatekeeper)au scopul de a inhiba proliferarea celulară prin alterarea ambelor copii aleleice(inactivare), astfel devenind inactive, determinând absența uneia sau a mai multor proteine normale inhibitorii ale creșterii celulare sau promotoare ale apoptozei.În inactivarea GSTprima mutație este moștenitășicea dea doua apare în urma acțiunii unui factor exogen sau este posibil ca ambele mutații să aibă loc datorită unor factori externi, iar modalitațile prin care rezultă inactivarea lor au loc prin recombinari somatice, deleții, pierderea unei copii funcționale a unei GST (își pierde heterozigozitatea) și pierderea unui cromozom, dar cu duplicarea celui restant.

Rolul GST este și de a codifica proteine pentru a îndeplini funcții diverse cum ar fi cea de receptori membranari; proteine citoplasmatice sau proteine nucleare etc. Anomaliile cromozomiale sau citogenetice sunt o consecință a instabilitații genomice, structurate în mai multe categorii care produc activarea continuă a cailor de transducție ale creșterii, senescenței, apoptozei si modificarea punctelor cheie de control al ciclului celular și vor rezulta în supraviețuirea pe termen îndelungat, chiar imortalitatea celulelor maligne:

Anomalii numerice

Anomalii structurale

Amplificări genice

Genele gatekeeper(APC,VHL, TP53,NF1) sunt implicate în controlul proliferării celulare, adică inhibă procesul de mitoză sau promovează apoptoza, funcția lor fiindcrucial în supresia tumorală.Caretaker sunt un grup de gene ce codifică procese ce mențin stabilitatea genomului, prin reglarea activitații centromerilor, kinetocorilor sau punctelor de control ce împiedică separearea premature a cromatidelor, condensarea centromerilor. Prin alterarea lor rezultă fenomenul denumit instabilitate genomica/cromozomiala și au drept consecintă creșterea frecevenței mutațiilor. Între cele două tipuri de gene nu există o delimitare precisă, unele dintre ele putând îndeplini ambele roluri(BRCA 1 și 2, gena supresor APC etc.)[24,28]

Genele caretaker de stabilitate sau de reparare a ADN-ului afectează indirect proliferarea sau supraviețuirea celulară, alterarea acestora vor duce la creșterea frecvenței mutațiilor din întregul genom, chiar și GST sau a protooncogenelor și în final la instabilitate cromozomială. Leziunile AND pot fi categorisite în două modalitați:

Letale (careîn final va aduce apoptoza celulei respective);

Non-letale (determină alterări funcționale și sunt transmisibile -repararea lor împiedică apariția mutațiilor cauzate de carcinogeni și prin mecanisme endogene)

Căile prin care se realizează repararea leziunilor ADN asigură repararea leziunilor lanțurilor catenare înainte ca celula să progreseze mai departe în ciclul celular, pentru a preveni carcinogeneza. Aceste modalități de reglare sunt urmatoarele:

Repararea prin excizia nucleotidelor – nucleotide excision repair, NER;

Repararea prin excizia bazelor – base excision repair, BER;

Repararea erorilor de împerechere- mismatch repair, MMR (intervin după replicare și elimină mutațiile unice de la nivelul bazelor pirimidince și purinice, dar și leziunile prin insertie sau deletii, ce apar prin caștigul sau pierderea unitaților din interiorul secvențelor repetitive-microsateliți)

Sinteza de ADN translezional

Recombinarea secvențelor terminale

Defectele apărute în urma acestor modalități de reparare rezultă cu predispoziția gazdei la neoplasm, numit și fenotip mutator, iar genele implicate în reparare sunt genele mutator și ele sufeăa, de obicei cu mici excepții, mutații în ambele alele ale genelor pentru a induce instabilitatea genomică.[24,29]

Genele arhitecturale sau landscaperpot fi considerate ca luând parte la grupul GST deoarece mutațiile lor, duc la creșterea succeptibilității pentru dezvoltarea cancerului. Ele au rolul de transmitere a semnalului de la membrana celulara la mediul intracelularși se realizează fie prin intermediul moleculelor implicate în transducția semnalului biologic ca și prin contact direct. Perturbarea lor duce la apariția diverselor carcinoame.

Genele de reglare sau microARN, miR și oncomicscodifică molecule de ARN necodant și au scopul de a regla semnalul post-transcriptional a expresiei genice. Ele putând fi atat GST cât și oncogene, în funcție de țesuturile în care se situează, inducând degradarea sau inhibarea translației moleculelor ARNm. Rolul lor este de a reduce nivelul proteinelor codificate de unele GST; cresterea nivelului proteinelor codificate de unele oncogene; alterarea activitații unor componente implicate în reglarea mecanismelor epigenetice. Termenul de epigenetic derivă din totalitatea informațiilor care influențează expresia genelor și proceselor intracelulare fundamentale, modificând informația genetic în cromozomi și care se poate transmite de la o generație de celule la alta. Odată cu diviziunea epigenetică, procesul de creștere, de metabolism , de diferențiere dar și răspunsul la agresiunea diverșilor agenți citotoxici, reglarea lor se realizează prin trei mecanisme elementare: hipermetilarea AND; modificarea post-translațională a histonelor și alterarea cromatinei de la distanță.

1.7. Ciclul celular și punctele de control ale diviziunii

Etapele prin care o celulă a organsimului se replică se numește ciclu celular. Replicarea constăîn duplicarea aproape perfectă, de fiecare dată rezultând copii fidele a peste celor 40.000 de gene și 3 milioane de baze AND și distribuirea egală a lor la fiecare celulă fiică. Este un proces biochimic complex, inițiat de stimuli endo- și exogeni și reglată de mecansime de control.[23,32] Fazele ciclului celular:

Faza G0 sau gap 0 sau repaus

Cu durata variabilă

In celulă se acumulează ATP, ceea ce va duce la mărirea de volum a acesteia

Majoritatea nu se divid in G0

Faza G1 sau gap 1 sau interfața

Durata 8-10 ore

Schimbările metabolice încep să punăîn mișcare celula pentru replicare

La punctul de restricție replicarea ajunge în faza S

Faza S sau sinteza ADN

Durează 5-6 ore

Cantitatea de ADN se dublează

Fiecare cromozom este format din două cromatide surori

Faza G2 sau gap2

Durează 3-4 ore

Schimbarile metabolice asimilează materialul citoplasmatic(protein, ARN etc.) necesar pentru mitozăși citokineza

Faza M sau mitoza

Durează 1-2 ore

Scade sinteza de proteine și ARN, iar materialul genetic este pregătit pentru diviziune

La sfârșitul acestei faze, celulele noi formate vor intra fie în faza G 0 sau G1

Fig.1 : Sursă imagine: "The cell cycle: Figure 1" de la Colegiul OpenStax , Ramura Biologie (CC BY 3.0).

Duplicarea ADN-ului are loc sub un control foarte precis, pentru a evita cazurile de diviziune eronatăși pierderea informațiilor genetice. În cazul celulei maligne, acest control este șuntat, pierzând mecanismele de control ale ciclului, ce rezultăîn proliferareaanormală (tumori, defecte de dezvoltare) sau chiar apoptoza. Acest ciclu este moderat de un set specific de proteine numite cicline associate enzimelor kinaze ciclin-dependente (cdk), dar și două seturi de factorice regleazăîn sens negativ, prin inhibarea activității complexelor ciclina-cdk (c/cdk): Cip/Kip și INK4/ARF. Fluctuațiile de activare și inhibare a complexelor c/cdk în anumite faze ale replicării este elemental principal al progresiei și reglării ciclului normal.

Punctele de control ale ciclui celular reprezintă zonele de suprapunere ale complexelor c/cdk și au rolul de a monitoriza progresia ordonată a ciclului, deci practic sunt ca niște senzori la leziunile ADN, ca semnale de transducție sau ca efectori :[

Punctul de control G1/ de restricție – întârzie sau blochează ciclul ca să nu se replice în faza S

Punctul de control G2- blochează ciclul înaintea mitozei

Punctul de control M/ metafaza- blochează separarea cromozomială[40]

Dacă este detectata o leziune în ADN, celula nu poate depași punctul de control până ce segmentul de ADN nu este reparat sau este eliminată celula înainte să ajungăîn stadiul de diviziune compleăa. Pierdera a cel puțin unuia dintre mecanismele de reglare , va însemna posibilitatea carcinogenezei, reprezentând paradigma transformării maligne, trăsăturile acestui ciclu anormal fiind:

Instabilitatea genomicăși acumularea în același timp a mutațiilor în gene multiple;

Dezvoltarea scăpată de sub control a celulei în absența necesităților multiple;

Scurtarea fazei G1, durata normală a fazelor S și M;

Eșecul mecanismelor de control de a bloca ciclul celular;

Lipsa declanșării apoptozeiîin prezența leziunilor ADN.[23,40]

Transformarea malignă

Dintr-o celulă stem somatică se poate dezvolta , ca urmare a expansiunii clonale, dar care a dobândit un comportament agresiv ca urmare a mutațiilor pro-carcinogene, într-o celulă stem malignă fie prin fuziunea mai multor celule cu mutații sau fie prin transferul orizontal de gene, cu păstrarea proprietăților celulelor stem somatice: auto-reinnoirea, diferențierea, organogeneza și diviziunea (asimiterică).[1,29]

Dezechilibrul proliferativ, grație anomaliilor geneticeșsi incapacității organismului gazdă de a depista și distruge celulele afectate, are anumite etape de parcurs:

2.1.Instabilitatea genomică

Capacitatea de a suferi mutații spontane, joacă un rol fundamental în inițierea dar și în desfășurarea carcinogenezei, deoarece va elimina progresiv mecanismele de reparare a agresiunilor, care implicit va determina modificări funcționale oncogenelor și GST. Repararea mutațiilor ADN va determina, ulterior, achiziționarea altor proprietăți ale fenotipului malign și de asemenea adaptarea celulei neoplazice la mecanismele de apărare și rezistentă la tratament.Instabilitatea are loc la două nivele: cel macrosomal (modificări ale cariotipului) și cel microsomal(secvența ADN, copiere, reparare), determinând diferite categorii de anomalii:

Modificarea secvenței nucleotidelor

Amplificare geniăa

Inversiuni sau translocații cromozomiale

Alterarea numărului de cromozomi[23,27]

2.2.Autonomia față de semnalele de creștere

În mod normal, celula are nevoie de un semnal extern, din partea factorilor de creștere pentru a se divide, în neoplazie își pierde această funcție de reglare și nu mai raspunde la necesitățile și variațiile mediului. Mutațiile șuntează calea normală de creștere și își produc propriile semnale care le stimuleazăși le stopează pe cele care inhibă, rezultând în dereglarea mecanismelor intracelulare. Oncogenele pot sintetiza factori de creștere, pot supraexprima receptori pentru factorii de creștere, pot prezenta activări ale proliferării independent de ligand sau receptor și pot conține modalități intracelulare de semnal activate intrinsec.

Căile de activare și/sau inhibare a sistemelor reglatorii, sunt reprezentate de

Calea MAPK: Mek, ERK, MAPK, Ras, Raf – este o cale de semnal extracelulară ce este activatăîn mai multe categorii de neoplazii(ficat, colo-rectal, tiroida, sân, ovar, prostate, rinichi, bronhopulmonar, LAM, melanom);

PI3K: PI3K,CTMP , PTEN,Akt, – promovează progresia ciclului celular, neovascularizația, sinteza proteinelor, mortalitatea, transcripția și/sau inhibarea proteinelor pro-apoptotice;

TP53: Mdm2, Hdm2 ,Bax , ATM,p53 –în activări sau inhibiții celulare;

Rb1: cdk4(MYC),ciclina D1, p57, p16, p15;

TGFβ: SMAD2, SMAD4, RUNX – în unele carcinoame, sarcoame de părți moi, leucemii;

Jak/STAT: STAT5, STAT3, STAT 1, SOCS1- în leucemii și limifoame;

NFκB: CYLD, Rel – în carcinoame și leucemii;

WNT: WNT1, APC, βcatenin, AXIN – neoplasme gastrice, de colon, mamare, hepatice;

SHH: SHH, GLI1, SMO, SUFU, PTCH1/2 – tumori cutanate, bronho-pulmonare și cerebrale;

NOTCH: NOTCH1.[27]

Factorii de creștere sunt substanțe ce stimulează proliferarea și diferențierea celulară. Receptorii acestora, sunt un set de proteine codificate de diverse oncogene, cu trei domenii: unul de legare, unul lipofil și unul tirozin-kinazic; proliferarea bazându-se pe urmatoarele stadii:

legarea unui ligand de un receptorspecific de la nivelul membranei celulare activarea limitatăși tranzitorie a complexului, ce transmite mai departe un semnal transducția semnalului în citosol prin mesagerii secunzi sau molecule de semnal ce activează transcripția inducția/activarea factorilor reglatori nucleari ce inițiază transcripția ADN celula întrăîn procesul ciclului celular diviziune.

Nu este suficientă doar sinteza în exces a factoriilor de creștere, ci doar favorizează creșterea ratei mutațiilor prin instalarea fenotipului malign. De asemenea, celulele maligne dezvoltă autonomie de spuraviețuire și nu necesiăa întotdeauna factori de creștere din sursa externă, ajungând la capacitatea de a-i autosintetiza.[14,30]

2.3.Indiferența la semnalele anti-proliferative

Mutațiile dobândite ale celulelor neoplazice interferă cu căile de semnal inhibitor ale antiproliferării, care în mod normal se produc prin două mecanisme: tranzțtia celulei în afara ciclului celular (G0) prin intermediul proteinei Rb sau prin complexele Myc/Max care blochează diferențierea.[10]

2.4.Evitarea apoptozei

Apoptoza este un fenomen complex de autodistrugere, ca răspuns la leziuni severe de ADN, diferită față de necroză, ce poate fi declanșată de proliferarea celulară inadecvată, de condiții de stress sau de celule citotoxice immune. Nerealizarea acestui process duce la apariția longevității patologice sau “imortalitate celulară”.

Aceasta poate fi indusă cu ajutorul caspazelor( cystein-containing aspartate-specific proteases) prin două modalității: calea extrinsecăși cea intrinseca. Căile de reglare ale apoptozei se bazează pe ajutorul:

Proteinei p53

Calea PI3K/Akt

Sistemul ubicuitin-proteasonmic

Factorul nuclear kappa-B ( NF-κB)

O alăa modalitate de limitare aproliferării celulare o reprezintăsenescența replicativăce acționează prin inactivarea ireversibilă a ciclului celular, după un număr finit de cicluri replicative sau ca răspuns deficitar la semnalele de inactivare.[2,30]

2.5.Capacitate de replicare nelimitată

Cu fiecare diviziune, celulele somatic vor intra în stadiul de non-diviziune terminală, prin scurtarea capetelor cromozomilor, numite telomere(secvențe de 1000-5000 de hexameri repetitivi- TTAAGGG), asta însemnând că au un program prestabilit, finit de număr de diviziuni.În celulele stem și cele maligne există o reverstranscriptaza numita telomerazăcare este specializatăîn a înlocui telomere, meintând astfel lungimea cromozomilor ducând la un potențial crescut de recombinare și fuziune cromozomială.

(Fig. 2: http://homepages.abdn.ac.uk/d.shaw/pages/lectures/repeats4.html)

Fig. 2 : Porțiunea terminal a cromozomilor, cu prezența telomerilor

2.6.Dezvoltarea tumorală

În mod normal, la eucariote se pot distinge 4 categorii distincte de celule:

a.celulele germinale( autoreproducere infinită);

b.celulele stem(produc celule destinate diferențierii și se autoreînnnoiesc);

c.celulele parțial diferențiate(capacitate replicativă limitatăși au anumite funcții specializate);

d.celulele specializate mature(nu se pot reproduce).[27,32]

S-a constatat că la tumorile umane, din faza de carcinom în situ creșterea este lentă, inițial având 106 celule la 1 mg de țesut tumoral, dar o dată cu apariția angiogenezei, creștereaîncepe să progreseze mult mai alert, astfel încât dupăo anumităperioadă de timp, atingând pragul de detecție clinică la 109 celule la 1g de masă de țesut. Rata de creștere sau timpul de dedublare (TD) a unei tumori depinde de:

factorul de creștere (componența proliferativă) ;

numarul total de celule neoplazice (util pentru stadiul tumoral)

timpul ciclului celular

rata de pierdere celulară (cell loss)[35]

Proliferarea tumorală poate fi determinată prin măsurarea variației de volum de țesut neoplazic în timp(Fig. III):

Fig. 3:Formula de calcul al timpului de dedublare (Sursă imagine: Lucian Miron et al. 2012)

Există o largă variație în rata de creștere, chiar și la tumorile de același tip histologic, iar la cele de tip pediatric sau cele chimiosensibile ale adultului (limfoame) au o tendință de proliferare mai mare decât cele colo-rectale sau pulmonare. [24,29]

Perioada clinică semnifică stadiul de dezvoltare în care tumora poate fi diagnosticată clinic și paraclinic și variazăîn funcție de localizarea cancerului: la cele mai superficiale începând de la dimensiuni mici de 1 cm, iar la cele din organele interne pot rămâne nediagnosticate până când au o dimensiune relevabilă. Curbele de creătere tumorală reprezintă graficul ponderabilitații dintre proliferare și variația de timpși sunt de două tipuri: curbe exponențiale (mai mult pentru leucemii și limfoame) și curbe gompertizene( pentru tumori solide), amândouă având în comun specificitatea ( fiecare tumora are o proliferare bine definităși specifică) și regularitatea.[29]

2.7.Neovascularizația, invazia și metastazarea

Înca din perioada embriogenezei, arhitectura vasculară este prestabilităîntr-o mare măsurăși de-a lungul vieții este foarte puțin modificată, datorită fie unor factori externi (leziuni, traumatisme, intervenții chirurgicale etc.) , fie unor factoriinterni fiziologici (sarcina) sau patologici(cicatrici).Dezechilibrul dintre producția factorilor proangiogenetici (sinteza lor este stimulată de hipoxia tisulară) și angiogenetici și pierderea celor inhibitori pot duce la neoangiogeneza tumorală, deși deficitară structural și funcțional, să poată supraviețui și eventual expansiona. Etapele angiogenezei, denumităși cascada angiogenezei:[22,35]

vasodilatație și creșterea permeabilității vasculare ca răspuns la eliberarea de NO(oxid nitric) se eliberează factorii de creștere angiogenici care difuzeazăîn țesuturile din vecinătate;

factorii de creștere angiogenici (VEGF) se cuplează la receptorii de pe celulele endoteliale ale vaselor de sânge adiacente;

complexul ligand-receptor activează celulele endoteliale care sintetizează noi molecule și enzime (proteolitice);

enzimele dizolvă membrana bazală formează mici orificii;

celulele endotelialeprolifereazăși migrează prin orificiile din membrana bazalăspre țesutul tumoral;

molecule de adeziune specializate vor deservi ca și fundație pentru dezvoltarea mugurilor vasculari;

alte enzime vor “dizolva” țesuturile din fața mugurilor vasculari pe masură ce se extind vasele, țesuturile din jurul lor vor fi remodelate;

mugurii vor fi remodelați pentru a forma un tub vascular;

tubii vasculari se vor conecta anse vasculare prin care va circula sânge;

noile vase sunt stabilizate de către celule specializate(celule musculare netede, pericite)suport structuralcirculația propriu-zisă.[28]

Invazia locală reprezintă pătrunderea celulelor maligne prin membrana bazală (MB) cu degradarea matricei extracelulare (MEC) și infiltrarea structurilor vecine prin trei etape esențiale:

Modificarea adeziunii celulare

Reprezintă detașarea celulelor tumorale și atașarea lor la componentele MEC ale celulelor normale cu ajutorul unor structuri numite molecule de adeziune:

Receptorii pentru laminină

Integrinele (avb3, avb5)

Caderinele (CAM)

Distrugerea proteolitică a membranei bazale

Membrana bazală acționează ca o barieră fizicăîntre celulele epiteliale și stromale, formândo rețea densă funcțională. Proteoliza nu este specifică doar celulelor tumorale, ea fiind prezentăși la cele normale din cursul nidarii trofoblastului, embriogenezei, remodelarii tisulare etc. După atașarea celulelor maligne la membrana bazală, acestea vor elibera enzime hidrolitice ce vor degrada matrice extracelulară:

Metaloproteinaze matriciale (MMP);

Proteaze serice;

Cistein-proteaze și endoglicozidaze;

Aspartaze și treoninaze.

Locomoția celulelor maligne în stromă

Pătrunderea prin fanta provocată la nivelul membranei bazale se realizează prin emiterea unui pseudopod la nivelul polului inferior al celulei prin generarea a doua complexe: actina și vinculina. Nu este necesarsă aibă parte doar de motilitate întâmplătoare, aceasta trebuie să fie direcționatăși se realizează cu ajutorul chemotaxiei mediată de factori derivați din tumorăși țesturile organismului: factori de creștere tumorală, fragmente de colagen, fragmete sau molecule intacte de matrice extracelulara, fragmente de complement.

Metastazarea este un proces complex, pluristadial și dinamic prin care celulele maligne se răspândesc (diseminează) din tumora primară în alte compartimente ale organismului, fără ca între acestea să existe contact anatomic, printr-o serie de procese biologice, interconectate, rezultate din interacțiunile gazdei cu tumora, permițându-i să invadeze țesuturi adiacente, săajungăîn sistemul circulator sangvin sau limfatic, să extravazeze în țesuturi noi și să dezvolte un sistem vascular propriu care săîi susțină creșterea.[28,29]

“Cascada metastazării” semnifică totalitatea etapelor prin care se răspândește un precursor din tumora primară la distanțăși este reglată de oncogene și GST, iar acestea constau în:

Motilitatea și invazia țestului gazdă

Intravazarea

Supraviețuirea în circulație sau citemia malignă

Blocarea sau arestul în circulație

Extravazarea

Proliferarea în organela distanță[24]

Până în ultimele decade, s-au confruntat două teorii ale metastazării cu privire la specificitatea distribuirii lor în organism:

Prima teorie, formulată de S.Paget in 1889 , denumităși “Teoria specificității de organ sau seed and soil” prin care semnala că metastazele cele mai numeroase se regăseau în ficat, plamân, os, creier și suprarenale fiind absente în alte organe cum ar fi: rinichii, cordul, splina și mușchii, astfel încât distribuția lor nu era întâmplătoare, ci favorizate de anumite particularități de organe.

A doua teorie, “Teoria hemodinamică” (1929) a lui J. Ewing combătea teoria specificității de organ, sugerând că exista o legăturăîntre metastazare și circulația tumorii primare, ca rezultat al arhitecturii anatomice a sistemului vascular.[2,25]

Carcinogeneza

Reprezintă procesul suferit de o celulă normală ce îi permite dobândirea fenotipului malign, datorită consecințelor interacțiunii multiple dintre factorii exogeni și endogeni, este cascada de evenimente ce duc la transformarea celulei în celulă stem malignă. Carcinogenul poate fi definit ca un agent al cărui rol , după administrarea la animalele de experiență, este de a potenția semnificativ incidența neoplaziilor, de unul sau mai multe tipuri histologice, fată de animalele neexpuse. Este un proces multistadial, cu o largă variație de la un individ la altul, ca răspuns la expunerea difuză la carcinogeni, ce poate afecta sedii multiple având ca rezultat apariția unor cancere multiple.[33]

Carcinogeneza fizică este implicatăîn etiologia a 5% din cancerele umane și carcinogeni fizici sunt reprezentați de radiații și azbest. Radiațiile ionizante (electromagnetice, corpusculare încărcate electric, corpusculare cu masa de repaus și sarcina electrică nulă) determină deletii si translocații epigenetice, însă frecvent fiind punctiforme. Absorbția energiei radiațiilor ionizante în materie se face prin intermediul electronilor puși în mișcare de fotonii fasciculului incident prin 3 mecanisme: efect foto-electric, efectul Compton și generarea de perechi de baze. Radiațiile ultraviolete (RUV), mai ales cele de tip B sunt incriminate pentru incidența crescută a epitelioamelor cutanate, în special carcinoamele bazocelulare. Efectele teratogene sunt în funcție de doza administrată, de lungimea de undă, durata și intensitatea expunerii, dar și de terenul gazdei. Alte forme de radiații care pot produce cancere cutante sunt cele infraroșii, dar și câmpurile electromagnetice de frecvență joasa au fost implicate în riscul de leucemii. Expunerea profesională la azbest, un grup complex de fibre minerale, ce crește riscul incidenței apariției mezoteliomului malign, dar și alcancerului bronho-pulmonar.

Carcinogeneza biologică datorată factorilor infecțioși ( în marea majoritate virusuri, dar și bacterii sau paraziți) are un procentaj variabil, în funcție de statusul socio-economic al țărilor, astfel încât în cele mai puțin dezvoltate este în proporție de 28% față de cele mai dezvoltate, în care este de 8%.[12,29]

Tabel IV. Agenți biologici evaluați de către International Agency for Research on Cancer (IARC) Working Group pentru potențialul lor carcinogen (raport special, 2009) ( Sursa tabel: L. Miron; M. Marinca, Oncologie Generala Editia a II-a, Ed. Gr. T. Popa 2012)

Carcinogeneza chimică este un proces multistadial, prin care carcinogenii chimici pot fi activați sau inhibați și repararea ADN poate corecta sau introduce o bază alteratăîn genom, proliferarea fiind un stadiu important pentru “fixarea” leziunii. Apariția tumorii poate fi divizatăîn trei stadii diferite:

Inițierea sau stadiul I –este un proces rapid, ireversibil și aditiv, prin care se produc modificări discrete, dar permanente ale ADN – ului, rezultând o celulă cu potențial înalt evolutiv spre o clonă malignă. Pentru inițiere sunt importante trei funcții: metabolizarea carcinogenului, repararea ADN și proliferarea celulară.

Promoția sau stadiul II – când o celulă deja inițiată primește capacitatea de diviziune electivăși de expansiune clonală, prin dereglarea creșterii și diferențierii, fiind un proces reversibil și non-aditiv, dar dependent de administrarea susbtanței promotor. Promotorii tumorali determină creșterea, dar nu și diferențierea celulară, rezultând proliferări pre-neoplazice.

Progresia sau stadiul III- după ce celula trece prin primele două, “achiziționează” pe urmă caracteristicele fenotipului malign (invazie, metastazare, angiogeneza etc.) și apar subsecvențial subpopulații celulare și începe expasiunea clonelor maligne agresive.[24,33]

Teoriile clasice și actuale ale carcinogenezei

Teoria celulară: R. Virchow a determinat că celulele tumorale provin din transformarea celor normaleprin mecanismele carcinogenezei și nu depind numai de capacitatea celulei de a scăpa de sub controlul proliferării, dar și de procesul de apoptoză. Riscul de a suferi o transformare malignă apare la 1 din 1017 diviziuni, adică 10%.

Teoriile biochimice: Modificările căilor metabolice era principalul factor incriminator pentru dezvoltarea carcinogenezei, înaintea descoperirii oncogenelor. Doar alterări în sinteza acizilor nucleici și în catabolismul celulei maligne au fost găsite, ulterior peste 20 de ani, reprezentând conceptul unor “semnături genetice” pentru decelarea anumitor tipuri de cancere, folosind analiza profilului expresiei genice.

Teoria noxelor: Agresiunea factorilor de mediu au rol în potențarea metabolismului oxidativ, care conduce invariabil la leziuni ADN.

Teoriile somatice: Inițierea proliferării și progresia neoplazică apare prin acumularea mutațiilor genice rezultând leziuni genetice permanente.

Teoria virală: Declanșarea carcinogenezei prin inserție mutațională a unui genom viral în ADN-ul gazdei, care va determina fie activarea anormală a unor protooncogene sau supresia genelor proprii, dar nu poate explica în totalitate aspectele carcinogenezei.

Teoria mutației genice: Transpune modificarea genelor ce reglează dezvoltarea și diferențierea celulară sau căile de semnal coordonatoare ale proliferării și supraviețuirii celulare. Anomalii pot fi ereditare sau pot fi dobândite în timpul vieții sub acțiunea factorilor exo-/endogeni cancerigeni. Dovezile ce susțin această teorie sunt:

Multiple mutații cromozomiale din celulele maligne, ce au intensitate și frecvența proporțională cu stadiul bolii neoplazice;

Asocierea cu diferite defecte genetice congenitale: sdr. Klinefelter, sdr. Down, etc.;

Corelația directă dintre intesitatea acțiunii factorilor mutageni și abilitatea lor de a induce procesul de carcinogeneză.

Teoria reglatorie: Dezvoltarea tumorală semnifică pierderea funcțiilor de reglare, adică celulele nu mai răspund adecvat la necesitățile și variațiile mediului în care supraviețuiesc.

Teoria diferențierii aberante: Asemănătoare cu teoria epigenetică, deoarece susține că originea tumorală este secundară tulburărilor funcționale, fără modificări genetice și structurale.

Teoria selecției clonale: Cancerul fiind o boală poligenică, progresia acestuia este rezultatul unor combinații infinite și continui de alterări genetice și epigenetice, ce converg împreună spre instalarea fenotipului malign.Selecția darwiniană a unei populații celulare agresive și autonome, cele mai potente ca proliferare și supraviețuire, conferită de mutațiile si modificările în expresia genelor, dar și a unor factori externi (85-90% dintre cancere sunt datorate unor factori exogeni) inițiază una sau mai multe leziuni ale genomului.[28,34]

Diagnosticul diferențial al sarcomului Ewing cu alte leziuni

Tumorile osoase pediatrice sunt destul de rare, dar sunt pe locul șase ca frecvență in rândul neoplaziilor la copii, peste 700 de indivizi, sub vârsta de 20 de ani sunt diagnosticați cu o tumoră malignă primară în Statele Unite cu o incidență anuală de 8.7 milioane de copii sau tineri adulți (1999 , dintre care prima fiind reprezentată de osteosarcomul, cu 400 de cazuri pe an, apoi sarcomul Ewing cu aproximativ 200 de cazuri pe an (2006). Rata incidenței internaționale este asemănătoare celei din Statele Unite, deși osteosarcomul este mai puțin răspândit în populațiile asiatice și latino-americane, iar Ewing este mai puțin răspândit în populațiile africane si ale Asiei de Est. Condrosarcomul ocupă locul al treilea în cadrul tumorilor din această categorie de vârstă. Deși procentajul lor de apariție este destul de scăzut față de celelalte tumori pediatrice, mortalitatea si morbiditatea sunt importante, avand o estimare de diagnosticare de 3000 pe an si 1500 de decese (2014). Supraviețuirea pacienților cu osteorascom non-metastazic este de 75%, în timp la cei care au fost decelate metastaze au o rată mult mică de supraviețuire (10-30%). În cuprinsul acestui grup de vârstă, neoplaziile maligne ocupă 5% din totalitatea lor, între vârstele 5-9 ani, 11% în copii de 10-14 ani si 8% pentru cei cuprinși între 15 si 19 ani, vârful de incidență pentru osteosarcom este la 10-19 ani, în Ewing este mai scăzut, 10-15 ani, maximum fiind la 20 ani, dupa acestă grupa de vârstă nu mai sunt diagnosticate. Exista o predominață mai ridicată de apariție a sarcomului Ewing la sexul masculin, cu o rație de 2:1, pentru osteosacom de 1,16:1 si 1,5:1 pentru condrosarcom.[33,38]

Semne si simptome

Simptomatologia primara constă în durere localizată si semne de inflamație, atât în osteosarcom cât și în Ewing, iar în 20% din cazuri este prezentă o formațiune pseudotumorală palpabilă. Durerea este ameliorată în poziția de repaus si doar în 20% din cazuri este nocturnă, ca în cazurile clasice ale afecțiunii maligne. Un grup restrâns semnalează alte afecțiuni, cum ar fi dispnee, dificultatea la mers, obstrucție urinară sau constipație, dar in majoritatea cazurilor sunt prezente febra, scaderea în greutate, fatigabilitate și pierderea apetitului. Daca tumora este prezentă în regiunea paraspinală, apar semnele de invazie neurologică și compresiune, inclusiv paralizia intestinală sau disfuncție vezicală, iar semne de insuficiență respiratorie, dacă se află localizată în peretele mediastinal. Particularitatea acestor sarcoame constă în faptul ca nu prezintă factori patologici ca în cazul altor neoplazii osoase, dar în schimb sunt frecvente afectările anexelor: tedinita si bursita. De asemnea aceste procese tumorale sunt foarte rar intricate cu sidroamele predispozante, Li-Fraumeni, Rothmund-Thompson, expunere la radiații, retinoblastomul ereditar, osteocondromul, displazia fibroasă, osteomileită cronică, sindrom Werner și sindromul Bloom.[33, 39]

Localizările tipice ale ostosarcomului se situează de-a lungul oaselor lungi ale memebrelor inferioare, cu preponderență în zona metafizală a femurului distal, partea proximală a tibiei si a humerusului (Fig. 4). Pe de altă parte, sarcomul Ewing si condrosarcomul sunt situați mai mult pe scheletul axial si diafiza oaselor lungi si plate, dar au și localizări extraosoase în țesuturile moi, retroperitoneal, cutant si organe (rinichii).(Fig. 4.1)

Tabel IV:Tumorile pediatrtice în funție de localizările frecvente în oasele lungi(Timothy P. Cripe et al. 2015)

Diagnosticarea cu acuratețe a tumorilor osoase necesita informații clinice, radiologice și patologice. Imagistica convențională cu raze X ajută la diferențierea dintre o tumora malignă și un benignă. Indiciile care duc la perpetuarea acestor procese este cel radiologic, avand informații asupra localizării leziunii osoase (diafizal, metafizal, epifizal), în interiorul acestuia (suprafață, cortex, maduvă) si densitatea osului care poate micșora raza de căutare a diagnosticului potrivit. Localizările tipice se situează in următoarele zone, afișate in figura nr. 4.1:[17,39]

Analiza inițială a orcărei neoplazii, fie ea malignă sau benignă, incepe cu cea radiografică, deoarece este și prima care detectează formațiunea tumorală și de asemenea se poate focusa pe vârsta apariției ei. Tipic, leziunile benigne au semne radiologice non-agresive, cum ar fi dezvoltarea mai îndelungată, timp în care în jurul acestei leziuni crește substanță osoasă ce va delimita zona afectată. Tumorile maligne sunt mai agresive și se evidențiază radiologic creșterea accelerată și delimitată de leziunea primară de o largă zonă cu margini neregulate numita zona de distrugere osoasă, unde remodelarea nu poate ține pasul cu distrugerea osului sau are aspect sclerozant(Fig.4.2 a). Reacția periostală are un model specific în acest tip de distrugere accelerată, în care mai multe straturi concentrice și paralele sunt adiacente osului, sub formă de ”spiculi” care apar datorita divergenței fibrelor osificate ce iradiază din reacția periostală. (Fig. 4.2 b) ”Triunghiul lui Codman” este semnul radiologic care prezintă doar osificarea periostului îndepărtat de la marginile reacției, ce apoi se lasa spre partea intactă a osului, formand o figura triunghiulară.(Fig 4.2 c)[3,7]

4.2. Leziunile epifizare

În general regiunea epifizară are rata cea mai mică de apariție a proliferarii tumorale, dar în prepondereță sunt condroblastoamele, histocitoza Langerhans, osteomieltia si tumora cu celule gigant.

4.2.1 Condroblastomul

Se prezintă ca o leziune bine-definită,omogenă și transparentă radiografic, ce apare la nivelul epifizar al oaselor lungi sau echivalentul acestora ( apofize sau patelă). Există câteva caracteristici radiografice (Fig 5) care ajută la diferențierea de alte afectări epifizare similare, cum ar fi la RMN unde leziunea urmărește cartilajul osos sau dacă există inflamație, maduva osoasă apare edematoasă(Fig.5.1).[5,33] Biopsia decelează o formațiune neoplazică benignă, cartilaginoasă, compusă în principal dintr-un singur strat de celule mononucleare (așezarea lor la microscop se aseamănă cu ”boabele de cafea”) și de tipul osteoclaste gigant (Fig 5.2), de asemenea o matrice cartilaginoasă și dispoziția calcificarilor în ”coajă de ou”.[5,39]

Fig.5: Incidență antero-posterioară și laterală a articulației genunchiului. La nivelul epicondilului drept se observă o formațiune bine delimitată, omogenă. (sursa imaginii:” Timothy P. Cripe, Nicholas D. Yeager eds. Malignant Pediatric Bone Tumors – Treatment & Management”,2012)

Fig.5.1: Condromul sub RMN(sursă imagine: Timothy P. Cripe et al. 2012)

4.2.2 Histiocitoza celulară Langerhans(Langerhans Cell Histiocytosis-LCH)

Este inclusă în diagnosticul diferențial al leziunilor epifizale, dar mai poate avea localizare și în : mandibulă, pelvis, coaste toracale și coloana vertebrală (Fig.6.2a și 2b). Leziunea se prezintă ca fiind circumscrisă si litică în aparență, potențial asemăntoare cu condroblastomul. Histocitoza, imagistic poate îmbraca forma agresivă sau non-agresivă, iar la examenul anatomo-patologic (Fig.6.2c și 2d) este caracterizată de distinctive celule histocitare (care sunt reactive la CD1a, Langerin și S-100) și celule inflamatorii (în special eozinofile),ce se aseamănă cu osteomielita.[16,18]

Fig.6 2a și 2b : Localizari multiple în diferite regiuni ale oaselor a histocitozei, la nivelul craniului și la nivelul coastei a opta.(sursă imagine: Timothy P. Cripe et al. 2012)

Fig VI 2c și 2d : Strat celular mononuclear și osteoclaste gigante (sursă imagine: Timothy P. Cripe et al. 2012)

4.2.3 Osteomielita

În general apare în zona metafizară, dar se poate răspândi de-a lungul acesteia catre platoul epifizar, doar la pacienții până în vârsta de 15 luni mai poate fi detectată, dar este foarte rară această localizare. Infecția este de obicei subacută sau cronică și apare ca o reacție de distrugere osoasă cu margini sclerotice, suprapusă celorlate leziuni epifizale.[17,38]

4.2.4 Tumora cu celule gigant sau osteoclastomul

Se dezvoltă în majoritatea cazurilor pe o structură osoasă ajunsă deja la maturitate și aproximativ în 5% din cazuri pe schelet osos imatur. Prezintă semne locale de distrugere, în scheletul matur este o leziune bine delimitată, omogenă situată doar în regiunea epifizală afectând suprafața articulația adiacentă, în schimb la sistemul osos nedezvoltat are localizare metafizală și o structură neomogenă, cu margini neregulate. Pe secțiunile histologice apar osteoclaste gigant multi-nucleare (până la 50 de nuclei), împreuna cu celule mononucleare, care pot avea un grad variabil de forme (ovale, sferice) și dimeniuni în raport cu celule gigant(Fig.7 1și 2) Diagnosticul este stabilit pe baza examenului morfopatologic si cel radiologic, împreună cu corelațiile clinice.[8,39]

(1) (2)

4.3. Leziunile metafizare

4.3.1 Chistul osos simplu (unicameral)

Radiografic apare de obicei, ”mut”,cu conținut lichidian, cu margini bine-delimitate, în zona metafizară(Fig.8 a),ce poate migra, o dată cu dezvoltarea scheletului, în diafiză. În chisturile mature apar delimitații septate. Pe unele radiografii cu fracturi patologice s-au sesizat, fragmente ce par a se decinde din leziunea primara ( semnul ”fragmentului căzut”) ce sunt suspendate în conținutul lichidian(Fig.8 b), fiind cauza cea mai frecventă de fractură patologică la copii.[4,17]

8.a 8.b

Fig.8: (a) Chist osos situat în regiunea humerală proximală. (b) Semnul ” fragmentului căzut” ca rezultat al farcturii patologice produse.. (Andrea Renda et al. 2009)

4.3.2 Osteosarcomul telangiectazic

Un diagnostic diferențiar aparte este reprezentat de osteosarcomul telangiectazic, caracterizat de o multitudine de chisturi cu conținut sagvinolent, microscopic format din celule tumorale aranjate de-a lungul vaselor sinusoidale și celule pleomorfice anaplazice, necroză coagulată, replicari mitotice atipice și matrice osteoidă.[5,8]

Fig.9a:Secțiune pe RMN a porțiunii proximale a tibiei, unde se poateobserva țesut osteoid.(Andrea Renda et al. 2009)

Fig.9 b: Incidență antero-posterioară a regiunii tibiale proximale.(Andrea Renda et al. 2009)

4.3.3 Osteosarcomul

Poate fi diagnosticat cel mai faci cu ajutorul radiologic, dar și cu ajutorul altor modalități imagistice, examenul histologic prin biopsie fiind cel de certitudine. Se preizntă ca o leziune agresivă cu distrugere ososă și a țesutului din jur, cu margini neregulate și imagine radiografica difuză (”flu”) datorită desnitații crescute ale matricei osoase, dar și reacției periostale, cu formarea ”trinughiului lui Codman”. (Fig 10 a)[4]

Fig.10.a : O masă de dimesiuni crescute în regiunea femurală distală cu distrucție celulară îndreptată spre cortex și densitate ”fru”.(Andrea Renda et al. 2009)

Diagnosticul histologic se face prin expunerea proceselor citologice maligne asociate cu matricea osificată difuză. Există mai multe variații histologice: osteoblastic, fibroblastic, condroblastic, celule gigant, ceule clare și epitelioide. Matricea osoasă este greu de diferențiat față de alte sarcoame sclerozante ce produc o rețea bogată de colagen, chiar și cu ajutorul imunohistochimiei este dificil de pus un diagnostic cert, deoarece întampină rezultate aberante ale expresiei markerilor (citokeratina poate mima oncogenele), dar SATB2 (Fig 10. c) este util în decelarea diferențierii osteoblastice.(Fig 10. b)[31;38]

4.3.4 Sarcomul Ewing metafizar și osteosarcomul cu celule mici

Osteosarcomul cu celule mici este o variantă mai slab diferențiată, față de osteosarcomul convențional și ocupa în mod normal regiunea metafizară a oaselor lungi și fară mineralizarea matricei osase. Sarcomul Ewing este mai frecvent plasat la nivelul diafizei, dar se prezintă ca o leziune metafizară ce are caracteristicele radiografice a unui osteosarcom, cu proces de distrugere accelerat și elevații periostale (”triunghiul lui Codman”). (Fig.11. a)[25,33]

Celulele osteosarcomului au un conținut citoplasmatic mai redus față de sarcom, iar prezența substanței osoase secretate de celulele tumorale permit stabilirea diagnosticului diferențiar(Fig.11.c). Imunohistochimia aduce argumente suplimentare, inlusiv markeri FLI-1, care are o reacție mai intensă în cazul sarcomului sau osteocalcin si Galectin-1 care sunt mai activi în tumora cu celule mici. Pentru suportul adițional în diagnosticare (Fig.11.d), onogena CD99(cluster differentiation 99) este mai puternic exprimată în Ewing (și în alte patologii: sarcomul sinovial si limfomul limfoblastic), dar un factor de certitudine îl reprezintă translocația cromozomială implicând gena EWSR1, folosind tehnicile FISH si RT-PCR. [4,39]

Fig.11.c: Examenul histologic- in dreapta osteosarcomul cu celule mici și în stânga sarcomul Ewing.(Andrea Renda et al. 2009)

Fig 11. d : CD99 în sarcomul Ewing- tiparul membranos difuz(Andrea Renda et al. 2009)

4.3.5 Sarcomul Ewing și limfomul limfoblastic

Sarcoamele și limfoamele non-Hodgkin ce interesează structura osoasă, cum ar fi cel limfoblastic, fiecare având caracteristici histologice diferite. În Ewing sunt prezente secțiuni de necroză ce nu afectează celulele tumorale din jurul vaselor se sânge și calcificări distrofice; celulele sunt coezive, formând rețele tridimensionale, având peretele celular difuz și citoplasmă în cantitate redusă (Fig.12.a). În contrast, limfomul prezintă celule separate între ele, dispuse pe un singur strat și artefacte în urma acestui proces și limfoganglioni măriți în dimensiuni(Fig.12.b).[29,39]

Diferențierea imunohitochimică se face cu ajutorul markerilor ale limfoamelor : CD45 are rol în determinarea celor difuze, specifice pentru cele de tip B sunt CD19 si CD20, iar pentru cele de tip T este CD3 care confirmă originea celulara a limfomului.[7,8]

Fig.12. a : În prima imagine se observă zona de necroză, iar în următoarele două sunt celulele sarcomului cu citoplasmă redusă, iar în cele de mai jos sunt celulele normale din tumoră.(sursă imagine: Timothy P. Cripe et al. 2012)

Fig.12.b : Caracteristicile histologice ale limfomului, în prima imagine sunt limfobalstele și artefactele dintre ele. A doua infiltrația monostratificată, iar ultimele două arată natura celulelor maligne.(sursă imagine: Timothy P. Cripe et al. 2012)

4.4. Leziunile diafizale

O varietate de leziuni tumorale, benigne și maligne pot apărea la nivelul diafizei, mai ales în prima decadă de viață. În această secțiune se vor discuta aspecte privind osteosarcomul periostal, osteomul osteoid, osteoblastomul, fibromul non-osificant și displazia fibroasă.[38]

4.4.1 Osteosarcomul periostal

Are o predilecție crescută pentru a se dezvolta în regiunea diafizală, spre deosebire de ostosarcomul paraosteal care afectează de regulă regiunea metafizară. Afectează preponderent femurul sau tibia și un nivel mai scăzut humerusul, radiusul, ulna și pelvisul(Fig.13). Din punct de vedere histologic, conține lobuli cartilaginoși prezentând atipie celulară și zone de mineralizare osoasă și matrice osoasă. Principalul diagnostic diferențial se stabilește cu condrosarcomul periostal sau condromul, în special la examenul de biopsie. În aceste circumstanțe, descoperirea leziunilor caracteristice cu ajutorul examenului radiografic și celui histopatologic, pot determina un diagnostic corect.[4,39]

Fig.13: În prima imagine, sub test RMN, se observă o formațiune cu hipersemnal intens. În dreapta produsul anatomo-patologic conservat post-procedural.(Sursă imagine: Edward F. McCarthy, Frank J. Frassicahttps://www.cambridge.org/core/books/pathology-of-bone-and-joint-disorders/primary-bone-tumors/47B31CA975083FE76EDC2E655769794F)

4.4.2 Osteomul osteoid și osteoblastomul

Deși aceste două tumori aparțin spectrului benign, ele se disting mai ales prin dimensiunile importante la care se pot dezvolta, dar și prin tabloul clinic răsunător. În osteomul osteoid apar destul de frecvent, dureri nocturne ce sunt ameliorate prin administrare de AINS-uri pentru a inhiba producția de prostaglandine. Adesea, localizările apar în segmentul distal al oaselor lungi, dar pot avea predilecție în orice os din corpul uman.Cele mai comune localizări ale osteoblastomului sunt situate la nivelul gâtului femural și tibiei, iar în partea superioară a corpului, oasele tubulare ale mâinii și rar, arcurile vertebrale posterioare. Imagistica oferă informații suplimentare asupra nucelului vascularizat din interiorul tumorii(nidus), care este înconjurat de un strat de țesut sclerotic dens și dacă nidusul are caracteristici radiotransparente sau conține o formațiune radio-opacă în interiorul acestuia. Informațiile acestea vor conduce procesul mai departe pentru întocmirea examenului bioptic. Imaginea pe secțiune de la CT este necesară, fiind destul de sensibilă și prezintă carcateristicile adecvate de diagnosticare a tumorii(Fig.14).[4,8]

4.4.3 Fibromul non-osificant

O tumoră benignă ce are originea în celule de tipul osteoclastelor gigante. Termenul de defect fibros metafizal este folosit în momentul în care leziunea este localizată în zona corticală și fibrom nonosifiant, când este implicată regiunea medulară. Din punct de vedere histologic, conține celule fusiforme, celule de tip osteoclaste gigant, ocazional zone xantelomatoase și macrofage încarcate cu hemosiderină(Fig.15).

4.4.4 Displazia fibroasă

Nu este o neoplazie propriu-zisă, dar poate mima caracterisiticile unei tumori osoase sau a unui chist, în special când este unifocală și expansiunea sa, mărește dimensiunea osului. Orice segement osos poate fi afectat, dar cu precădere se poate întâlni la nivelul masivului osos facial, coaste toracice sau oase lungi(femurul). Leziunile mai sunt întâlnite la nivel metafizar, diafizar șise pot extinde și epifizar. Pe imaginea radiologică se poate oberva creșterea în volum a compartimentului medular, cu margini bine delimitate, fară distrucția structurii osoase sau reacție periostală, dar osul se poate deforma. Citologia celulară aduce informații suplimentare, displazia având o proliferare neregulată a țesutului trabecular și celule fusiforme, fară atipie celulară(Fig. 16. a). Lipsa distrugerii osteoblastelor, ajută la realizare diagnosticului diferențial cu o altă afecțiune ce se diferențiază și prin distrugere osoasă, displazia osteofibroasă(Fig.16.b)[4,7]

4.4.5 Adamantinomul și displazia osteofibroasă

Adamantinomul este o tumoră rară osoasă, cu predilecție de apariție la nivelul osului maxilar sau în porțiunea diafizală a tibiei, ce apare radiografic ca o masă, neomogenă ce expansionează, cu elemente litice și sclerotice (Fig. 17. a și b). Este o tumoră ce aparține gradului inferior de malignitate și se diferențiază în două tipuri histologice, distincte: adamantinomul clasic și cel asemănător displaziei osoase(diferențiat). Froma clasică poate prezenta unul dintre cele patru fenotipuri maligne: bazal, tubular, spino-celular și scuamos. Cel bazo-celular se aseamănă cu ameloblastoma osului maxilar și constă în ”cuiburi” de celule epitelioide ce se situează în periferie, iar cel tubular în aglomerări de celule epitelioide ce par să formeaze structuri tubulare neregulate(Fig. 17. c). Fenotipul scuamo-celular poate imita un sarcom spino-celular și cel scuamos se deosebește prin secreția în exces de citokeratină ce formează ”perle” pe fundalul radiologic. Celulele epitelioide, din punct de vedere imunohitochimic, conțin citokeratină (în special tipul bazal CK7, CK14 și CK19), vimentin, p63 și D2-40 (podoplanin)(Fig.17. d). Recurențele anormale ale testelor cromozomiale, implicând cromozomii 7, 8, 12, 19 și 21 au înregistrat asociativitatea lor cu adamantiomul asemănător cu displazia osteofibroasă.

Diplazia osteofibroasă se încadrează în grupul leziunilor tumorale rare, ce au localizare la nivelul tibiei și fibulei, cu incidență post-natal sau până în primele două decenii de viață. Ca și simptomatologie clinică se prezintă ca o formațiune pseudotumorală, cu semnele clasice de inflamație și deformitate în unghiul anterior sau durere, în special dacă este asociată și fractură patologică. Are de obicei, un tipar nonagresiv radiologic și posedă mai multe straturi multilobale, radiotransparente, ce expansionează din regiunea diafizară, dar fară afectare medulară sau țesut moale. Pe secțiunile histologice de laborator prezintă trabeculele osului saturate de proliferarea celulară de osteoblaste ce intervin în procesul de fibroză(Fig.17. e). Studiile imunohistiochimice au demonstrat prezența de celule ce secretă citokeratină și studiile citogenetice, ca trisomiile 7, 8, 9 și 12 prezintă un precursor clonal pentru adamantiom.(Fig.17. f)[4,9]

Fig.17. c: În prima secțiune histologică se observă aspectul tubular în care se grupează celulele epitelioide maligne, iar în a doua imagine sunt puse în evidență celulele ce conțin citokeratină AE1/AE3 (sursă imagine:Andrea Renda et al. 2009)

Fig. 17. e: Displazie osteofibroasă demonstrată prin prezența trabeculelor osoase din stroma fibroasă și prezența osteoblastelor((sursă imagine:Andrea Renda et al. 2009)[8]

5. Necesitatea utilizării examenului biopsic și markeri biologici

În managementul tumorilor maligne de os, examenul de biopsie rămâne penultima variantă de abordare în plănuirea procedurii de diagnosticare corectă. În funție de importanța cu care contribuie la realizarea diagnosticului, trebuie efectuată într-o măsură foarte precisă. Scopul biopsiei este de a obține un fragment de țesut viabil, prin metode minim invazive, pentru a preveni contaminarea sau compromite mostrele de țesut și eventual, o procedură de rezecție simplă. Cu ajutorul evaluărilor examenului clinic, radiologic și a unui comitet multidisciplinar format din radiologi, anatomo-patologi și chirurgi, pentru a stabili metoda cea mai apropiată de a continua procedeul de tratament. Anumite tehnici sunt necesare de urmat, în scopul de a nu întâmpina dificultăți, cum ar fi în cazul liniei de incizie ce trebuie realizată simetric cu cea a limitei de rezecție, pe o direcție longitudinală și nu transversală, deoarece urmează criteriile post-operatorii de a profita de o refacere mult mai stabilă și accelerată și de asemenea de a preveni inutila pierdere a funcțiilor necesare în timpul rezecției tumorale. O slabă plasare a inciziei poate aduce riscul suplimentar de morbiditate la statusul pacientului, ce va necesita rezecția inutilă a țesutului netumoral, în cel mai rău caz, se poate ajunge la amputație. Hemostaza riguroasă trebuie menținută în timpul procedurii, deoarece necontrolată, poate compromite țesutul normal adiacent și va necesita rezecția pentru a nu disemina în structurile vecine. Mai mult de o probă se poate preleva în cazul patologiei neoplazice, deoarece țesutul malign are o abilitate heterogenă ridicată.[20,26]

Incidența riscurilor majore, din studiile efectuate, a evidențiat o apariție a complicațiilor post-intervenționale de 15,9% și rata potențială de evitare a amputațiilor de 3%.

Imagistica este necesară pentru a reduce ipotezele de diagnostic, pe urmă examenul histologic îl va confirma. După o anamneză amănunțită, se relizează și examenul clinic. Caracteristicile de bază ce le prezintă formațiunea tumorală sunt investigate inițial: dimensiunile, profunzimea, consistența și mobilitatea.[26]

5.1 Examenele de laborator

Nu există un test specific de laborator care să dețină un beneficiu semnificativ pentru evaluarea potențialului sarcomului malign osos. Procesele inflamatorii se pot manifesta cu un nivel crescut de celule din seria albă, viteză de sedimentare și proteină C reactivă. Lactat-dehidrogenaza poate înregistra o valoare crescută, în tumorile cu celule albastre mici (leucemia de tip b, hepatoblastomul, rabdomiosarcoza, tumora Ewing, neuroblastomul, tumora lui Wilms etc.), iar fosfataza alcalină de asemenea poate atinge nivele crescute în osteosarcoame. Nivelele serice ale calciului și fosforului sunt anormale în cazul cancerelor calcinoase și nivelul acidului uric în afecatarea gutoasă are un grad ridicat de concentrație. În general, aceste teste nu sunt specifice și sunt limitate la un termen redus de testări.[8,37]

5.1.1 Studiile imagistice

Inițial ar fi indicat să se înceapă cu două radiografii simple, deoarece se pot citi foarte facil, semnele evidente de distrucție osoasă, reacție periostală și formațiune malignă(Fig. 18). Examenul RMN cu injectare de gadolinium reprezintă modalitatea de alegere preferată pentru a identifica diagnosticul (structuri neovasculare, afectarea medulară, extensia îm țesutul moale). Se poate analiza și toată structura osoasă a corpului prin efectuarea unui Pet-scan, dar și a metastazelor de la distanță. [2,8]

5.1.2 Tipurile de biopsie

Doar leziunile care au fost diagnosticate benigne doar din examenul clinic și imagistic nu beneficiază de examenul histochimic. Există anumite tehnici care pot fi abordate, având în vedere că trebuie obținută o mostră adecvată cu complicații minimale și avem la dispoziție: biopsie aspirativă cu ac fin, biopsie cu ac gros, incizională și excizională.[15]

Biopsie aspirativă cu ac fin

Folosește un ac fin de 22-25 G(gauge) pentru a ajunge la periferia tumorii. Avantajele acestei metode sunt costurile reduse, poate fi efectuată fără anestezie, obținem un rezultat imediat, nu este necesar ghidajul radiologic sau imagistic pentru cele de suprafață și are o sensibilitate de 79% și o specificitate de 72%. Primul dezavantaj este că nu conferă o imagine de ansamblu a arhitecturii tumorale.(Fig.19).

Biopsie cu ac gros

Al doilea tip, este cu un grad mai mare invaziv, față de de biopsia cu ac fin și se realizeză fără intervenie chirurgicală. Pentru această tehnică se utilizeazăanestezie locală și un ac de 14 G. Sepoate folosiradio-imagistica pentru ghidaj în funcție de formațiunea tumorală, chiar dacaă aceasta este non-palpabilă.

Biopsia deschisă(incizională și excizională)

Este standardul de aur pentru studierea țesutului adiacent în cazul unei leziuni osoase maligne. Această procedură aduce informații suplimentare în legătură cu volumul ocupat de masa tumorală, și de asemenea are sensibilitate și specificitate mai ridicată. Riscul de infecție crescut, costurile ridicate, complicațiile hemoragice (orice hematom postintervențional trebuie considerat ca un pericol, deoarece poate disemina celulele tumorale în organism)(Fig.20).

Fig.20: Biopsie incizională implicând un osteosarcom. Comparativ cu FNA, aceasta conține mai mult țesut și arhitectură celulară.(sursă imagine:Ash S et al. 2011)

Există două tipuri de biopsie deschisă: excizională – în care este îndepărtată tumora în totalitate, după confirmarea diagnosticului de benignă și incizională –când este rezecată doar o porțiune pentru a obține un diagnostic, fiind și cea mai indicată în sarcoamele osoase. Colectarea de mostre intraosoase necesită penetrarea cortexului osos și poate predispune la apariția de fractură patologică.[15,37]

5.1.3 Complicații

Hematomul, infecția, fragment de țesut ce nu poate fi examinat și fractura patologică sunt complicațiile cele mai frecvente și se pot evita folosind tehnicile apropiate fiecărui caz în parte. Când se obține un țesut ce nu poate susține diagnosticul histologic, se poate criogeniza și studiată ulterior, în prealabil. Hematoamele apar când hemostaza nu se realizează corespunzător, în timpul biopsiei; ele pot rezulta din intervenții ulterioare, ce pot duce la impotență funcțională sau chiar amputație.

Riscul apariției infecțiilor este proporțional cu gradul de invazivitate al tehnicii folosite și trebuie luată în considerare deoarece poate întârzia chemoterapia. Fractura patologică este o altă complicație ce poate determina consecințe importante. Riscul este ameliorat atunci când sunt folosite tehnici minim invazive și când se extrag doar probe din masa extraosoasă.

Scopul biopsiei este obținerea unui fragment de țesut de pe urma căruia sa se poată stabili un diagnostic cert, fără complicații. Metoda de realizare a acestui test este individualizată în funcție de pacient și de localizarea și dimensiunile formațiunii neoplazice.Fiecare metodă areavantajele și dezavantajele sale, dar în final tehnica cu cea mai joasă invazivitate și rezultate cât mai specifice va fi folosită.[37]

5.2. Răspunsuri histopatologice și markeri biologici

Rezultate optime avansate, după procedura terapeutică a sarcoamelor maligne, în urmă cu câteva decenii, erau foarte reduse și variate, în ciuda eforturilor depuse atât de specialiști, cât și de pacienți.

Localizarea supraviețuirii pe 5 ani dupa diagnosticare cu Ewing sau osteosarcom este de aproximativ la 70%, iar la cei care aveau confirmare și metastazări la distanță, doar 30%. În funcție de aceste statistici, au fost aplicate măsurile necesare pentru a îmbunătăți aceste rezultate și cu ajutorul terapiilor multimodale, ce constau în regimuri mai agresive, pentru a avea un rezultat cât mai favorabil. Cele mai recente optimizări au început în anii 1990, când s-a ajuns la creșterea dozajului, proporțional cu scăderea timpului de administrare intravenos, dar au dus la creșterea toxicității indusă de chimioterapice.[8,20]

Doar anumiți indicatori prognostici au fost propuși pentru a evalua dezvoltarea tumorală. Markeri cu relevanță istorică au fost desemnați inutilizabili, datorită cercetărilor avansate care au evidențiat etapele unui tratament mai agresiv și mai potrivit cu tehnici specifice terapeutice sunt mai benefice. De exemplu, fractura patologică era considerată un prognostic negativ (se ajunge la amputație), dar nu mai are relevanță de la emergența tehnicilor procedurale de salvare a membrului în prealabil. Decelarea factorilor de risc cu prognostic negativ, cum sunt: situsul primar al tumorii, dimensiunea, necroza extensivă și vârsta avansată a pacientului, să nu se situeze la un nivel la fel de amplu ca și prezența metastazelor.

Indicatorii studiați au fost menținuți ca și indicatori de prognostic predictivi ale pacienților cu patologie tumorală osoasă, representați de: dimensiunea tumorală în momentul diagnosticului, prezența și/sau extensia metastazelor, posibilitatea unei rezecții complete sau control local și situsul tumoral primar.[26,37]

5.2.1 Indicații prognostice ale răspunsului histologic în sarcomului Ewing

Fenomenul răspunsului prognostic din punct de vedere histologic în sarcom a fost observat la pacienții din domeniul pediatric, dar și la adulții tineri și a fost recunoscut cum că pacienții cu sarcom ce au un răspuns histologic pozitiv, au o rată mai mare de supraviețuire(pe 5 ani – 76%). Rezultatele chimioterapiei pre-operatorii au fost raportate ca și singurul indicator predictiv pentru supraviețuire, deoarece recurența locală a sarcomului după intervenția chirurgicală lasă un impact major din punct de vedere terapeutic.

Răspunsul histologic se definește ca procedeul de examninare a unei probe de laborator pentru a descoperi sau nu gradul de necroză tisulară cauzat de chimioterapice. Răspunsul tumoral la interacțiunea cu hemostatice a fost înregistrat pentru prima dată în neoplazii maligne osoase.S-apropus ulterior de a se aplica la fiecare tip de proces malign osos, sarcomul Ewing înregistrând o multitudine de caracteristici asemănătoare osteosarcomului.

O cale de a măsura răspunsul terapeutic se poate realiza cu ajutorul unui sistem de gradare, care a fost propus pentru prima dată în 1979 pentru osteosarcom și de atunci, fiind în continuare revizuit.(Tab. V)[7,39]

Tabel V:Sistem de gradare a răpunsului tisular la terapia anti-neoplazică (Coffin et al.2005, Lowichik et al.2000)

Deși studiile sunt similare cu cele din cazului osteosarcomului, răspunsul la tratament în sarcomul Ewing variază. Conform unui studiu organizat de Societatea Franceză de Oncologie, Ew 88, ce consideră că un rezultat de 95% din tumoră să sufere un proces de necroză este un rezultat satisfăcător. Un alt studiu întocmit de Grupul German dedicat studierii Sarcomului Ewing, CESS 86, a demonstrat corelația că un răspuns histologic deficitar este un factor de risc major, ce afectează supraviețuirea pe o perioadă de 5 ani și că 52% dintre pacienți s-au refăcut cu rezultate mulțumitoare, după îndeplinirea terapiei adaptată la factorii de risc individuali. S-a propus ca evoluția sarcomului Ewing să fie stratificată în funcție de apariția sau nu a recidivelor și a factorilor de risc variabili, reprezentați de indicatorii: vârsta, sexul, dimensiunile tumorii, tipul de tratament local, tipul de chimioterapie, prezența recidivelor la distanță și nivelului seric al lactat-dehidrogenazei.[31,39]

5.2.2 Metode alternative de diagnosticare a răspunsului histologic

Odată cu dezvoltarea explorărilor radio-imagistice, în prezent se folosesc tehnici ce ajută la investigarea răspunsului tratamentului la chimioterapice. PET scanul cu substanța 18 F-fluorodeoxi D-glucoză(FDG) este utilizat în corelarea probelor histologice, fiind o manevră neinvazivă, cu o sensibiltate de 93% și ospecificitate de 88%. Volumul metabolic al tumorii (MTV) măsurat cu 18 FDG poate prezice prognosticul în osteosarcomul localizat în extremități, dar răspunsul diferă în cazul sarcomului Ewing: o reducere a MTV cu peste 90% a fost asociată cu un răspuns favorabil în terapie. Aceste date sugerează că rezultatele trebuie interpretate diferit în cazul celor două sarcoame.

5.2.3 Markerii biologici

Prezența unei încărcări moleculare specifice și caracteristicile genetice reprezintă un marker prognostic important, dând naștere la o interpretare mult mai facilă a studiilor preclinice.

Utilizare markerilor biologici și progresul în descopririle medicale continue ce oferă un potențial terapeutic substanțial, au îndrumat cercetătorii și clinicienii la un pas mai aproape în interpretarea strategiilor de diagnostic. Un set de referințe a fost compus, sub numele de Criteriile REMARK, pentru a elucida întrebuințarea lor clinică. Ca o abordare translațională, markerii au fost categorisiți în funcție de utilitatea lor pentru a conferi un diagnostic, prognostic sau potețial țintă terapeutic.[4,20]

5.2.4 Criteriile REMARK

Medicina personalizată ce succede noțiunea de tratament individual în concordanță cu patologia pacientului și prognosticul său, reprezintă scopul final pentru cei afectați de neoplazii, inclusiv cele osoase. Biomarkerii sunt o trăsătură biochimică sau un aspect care poate fi folosit pentru măsurarea progresului unei boli sau a efectului unui tratamentși sunt studiați pentru a oferi un ghidaj în abordarea unei decizii raționale și directe a terapiei. Ei sunt validați și aplicați în protocoale clinice și trebuie să aducă un risc-beneficiu superior, să fie ușor de utilizat, să aibă un cost redus și să poată fi folosit cu dotările medicale existente.[15]

O comisie ce înregistrează nivelele de evidență a biomarkerilor a fost creată de Societatea de Oncologie Clinică Americană pentru a fi posibilă gestionarea lor: Reporting Recommandations for Tumor Marker Prognostic Studies – REMARK; publicate de către Institutul Național de Cancer în 2005 și revizuit în 2012. Aceste ghiduri îndeplinesc criteriile de a fi considerați adecvați, de a avea o descriere detaliată a modalităților de tratament pentru toți pacienții implicați, reproductibilitatea metodei, studii ce implică strategii biostatistice. Criteriile subliniază importanța cercetărilor raporturilor limitărilor și implicațiilor în evaluarea clinică și a cercetărilor ce vor urma în viitor.

5.2.5 Markerii biologici în sarcomul Ewing

Studiul markerilor biologici în sarcomul Ewing a evidențiat patru mari clase care aderă la criteriile stabilite de REMARK.

Translocația EWS: implică gena EWSR1 a cromozomului 22 din fenotipul malign al sarcomului(Fig.21). Secvența 5` a EWSR1 este atribuită cromozomului 11 în situsul t(11;22)(q22;q12), noua fuziune purtând numele de FLI1, fiind cea mai frecventă. Combinarea EWS-FLI1 este o oncogenă și a fost prima clonată cu succes, având o dominanță majoră în contextul patologiei. Corelațiile între tipul de recombinare și prognostic au fost raportate la sfârșitul anilor 90, cei cu gena FLI1 obținând un rezultat mai favorabil vindecării. În studiul European al Sarcomului Ewing (Le Deley et al.2010; Shukla et la.2013) nu a fost găsită nici o diferență în distribuția pe vârstă, sex, volumul tumoral, situsul primar, extensia bolii sau răspunsul histologic între celelalte tipuri de combinări, studiul concluzionând că tipul de fuziune nu are prognostic important pentru factorii de risc al bolii sau riscul extensiei.[7,37]

Fig.21:Diferențierea tumorală și consecințele alterărilor cromozomiale în diverse afecțiuni (Sursă imagine:https://www.spandidos-publications.com/ijmm/33/6/1379)

Proteinele ciclului celular : markerii de reglare a ciclului celular au importanță clinică în sarcomul Ewing. Alterările genetice produse pe calea de supresie tumorală RB a fost descrisă în cazul sarcomului, inclusiv cu delețiile RB1 și CDKN2A (INK4A/ARF). De asemena și statusul mutațional al căii p52 este considerat ca un factor prognostic în dezvoltarea sarcomului. Supraexpresia p53 este asociată unui interval avansat de progresie a afecțiunii în momentul diagnosticului, un rezultat slab al tratamentului și reducerea ratei de supraviețuire, independentă de situs, tratamentul precedent și extensia necrozei tumorale. Mutația p53 și/sau deleția CDKN2A(Fig. 22) sunt asociate unui răspuns nefavorabil sub tratament.[37,40]

Fig.22 : Secvențele CDKN2A și CDKN2B(Sursă imagine: http://www.nature.com/nrc/journal/v15/n7/fig_tab/nrc3960_F2.html)

Alterarea copiilor celulare și instabilitate genomică. Cele mai frecvente alterări care sunt prezente în sarcomul Ewing sunt trisomia 8,12 și câștigul unei porțiuni noi, 1q. Corelate cu studiile făcute, se produc următoarele modificări în procesul de multiplicare celulară: delețiile 1p36.3 , 16q și mutațiile dobândite în 1q21-q22 , 6p21.1 , 12 și 20. Astfel, s-a stabilit ca în cazul oricărei patologii ce implică sarcomul Ewing, să fie colectate probe de ADN pentru a se putea efectua, ulterior teste citogenetice.

Cuantificarea subclinică a neoplaziei (MRD- Minimal residual disease). S-a stabilit ca fiind o componentă crucială în pediatrie, mai ales în cazul leucemiilor limfoblastice acute și este considerat un indicator prognostic în stratificarea riscului. [6,27]

Utilizarea MRD pentru detecția și diagnosticarea subclinică se pune în aplicare prin efectuarea testelor RT-PCR și flow-citometria, ce identifică recombinările patognomonice în probele de sânge sau de măduvă osoasă. Expresii anormale înregistrate la flow-citometrie au identificat CD99 și CD56 la pacienții cu un prognostic nefavorabil. Cercetările actuale induc o serie de teste subclince pentru validarea a două noi expresii genice Ș AEWS07B1 și ADVL1221.

Alți markeri implicați. Numeroși markeri cu potențial prognostic sunt studiați și corelați cu datele din trialuri clinice, cum ar fi situsul 9p21, proteinele de șoc termic, telomeraze, interleukine, factorul de necroză tumorală, VEGF, numărul limfocitar, Ki-67 și markerul mezenchimal de tranziție epitelial(desmoplachin, pGSK3b, ZO-1, Snail și CK 8/18).[27,37]

Factorul de creștere derivat din hepatom (HDFG) a înregistrat nivele ridicate în cazul sarcomului și s-a demonstrat că are legătură cu dimensiunile tumorale, prezența metastazelor, diagnosticul și rata de supraviețuire.

Explorat și în cadrul osteosarcomului, BIRC5 sau Survivin reprezintă un prognostic nefavorabil în cazul sarcomului Ewing, dar studiile preclince au afișat că BIRC5 are o expresie crescută.

Gena multidrog rezistentă, MDR1, ce codifică glicoproteina P (o proteină transmembranară responsabilă de respingerea a numeroase hemostatice, inclusiv doxorubicina); Myc și Ras(calea MEK-ERK) sunt și ele prezente în probele de laborator ale sarcomului Ewing.

Clasificarea pacienților cu tumori osoase în grade corespunzătoare de risc, va putea optimiza alegerea regimurilor terapeutice și utilizarea biomarkerilor pentru a stadializa evoluția. În timp ce această ramură este în devoltare cu apariția a noi metode de tratament pentru procesele maligne osoase, detecția viitoarelor ținte terapeutice continuă să arate potențial și posibilitate de îmbunătățire a supraviețuirii pacienților.[16,25]

Discuții generale

În larga varietate a tumorilor la om, cele de tip musculo-scheletal au o poziție excepțională în mai multe circumstanțe. Comparativ cu celelate fenotipuri, au o frecvență de apariție mai redusă.

Probabiliteatea ca un individid să dezvolte cancer sau să decedeze datorită acestuia la o vârstă dată este folosită pentru a desemna riscul de cancer în populația generală. Mortalitatea este mai are la rasa albă, cu 30%, decât la cea neagră și dublă față de cea a populațiilor hispanice și asiatico-pacifice. În ultimele decenii mortalitatea a crescut în cazul cancerelor bronho-pulmonare și sunt mai frecvent întâlnite la bărbații albi din America de Nord (109%000) și în India cel mai scăzut (8,9%000). În Europa, survin circa 1/3 din cazurile noi de cancer din lume și ¼ dintre decese, procentul cel mai mare (60%) fiind în țările cu dezvoltare socio-economică medie și scăzută, cele mai frecvente forme fiind: cancerul de sân (445.000 cazuri, 13,5%), bronho-pulmonar (376.600, 12,3%) și colo-rectal (425.800, 13,1%). În România, în fiecare an sunt depistate aproximativ 60.000 de cazuri noi, dintre care 165 apar la cei sub 14 ani. Decesul datorită cauzei tumorale a ajuns să fie pe locul doi ca mortalitate, după bolile cardio-vasculare, adică s-a ajuns la 38.000 de decese anuale (13-14% din totalul deceselor).

Principalele localizări, pe categoria de vârstă și sex sunt: la bărbați – plămânul, colonul, stomacul, rectul și prostata. În ultimii ani, mortalitatea a crescut, mai accentuat în mediul urban, deoarece a scăzut rata mortalității generale și a crescut durata medie de viață a populației, scăderea calității diagnosticului, precizării cauzelor de deces și a acurateței feed-back-ului statistic și creșterii reale a incidenței și mortalității datorită modificării continue a condițiilor de viață și muncă.

Transformarea de la o celulă normală la una malignă, are loc prin pierderea asemănărilor cu țesutul de proveniență, prin dereglarea proliferării și a apoptozei, prin dobândirea unui fenotip transformat sau prin introducerea în vitro de tumori la animale imunocompetente. În apariția tumorală sunt incriminați factorii de mediu sau exogeni (75%) și factorii genetici sau endogeni (25%)- predispoziția genetică, statusul hormonal, vârsta și imunitatea gazdei etc. Dezvoltarea acestuia este un proces multistadial rezultat prin acumularea de un număr de alterări ale ADN-ului, ce i-au naștere încă din perioada embrionară. Aceste alterări sunt genetice (mutațiile- modificarea secvenței ADN), epigenetice (alterări din care rezultă activarea sau supresia unor gene), deleții (pierderea unei secvențe) și amplificări (copii multiple ale aceleeași secvențe). Celula trebuie să sufere în medie 6 mutații, rata medie a mutațiilor fiind de 10-6 per genă, iar probabilitatea ca această celulă sa treacă prin acest proces este de 10-22. În lipsa sau deficiența reparării ADN-ului și/sau apairiția apoptozei, mutațiile dobândite se vor transmite mai departe celulelor-fiice, care vor da naștere unei clone celulare modificate.

Prin activarea protoncogenelor, în urma unor mutații (pot fi mutații punctiforme, translocații cromozomiale, amplificare genică sau inserție virală) rezultă produsul lor de sinteză final, oncogenele. Oncogenele cu rolul de a codifica, de a diferenția și de a transcrie reprezintă un element esențial al stimulării proliferării celulare necontrolate, astfel încât ele promovează creșterea continuă, autonomă a celulelor maligne. Până în prezent se cunosc peste 100 de astfel de oncogene, fiecare clasificate în categorii multiple, în funcție de nivelul celular pentru care acționează proteinele pe care le codifică (factori de creștere celulari, receptori ai factorilor de creștere, componente ale căilor de semnalizare intracelulară, proteine nucleare, proteine implicate în controlul ciclului celular). De asemenea există anumite grupuri de gene ce au scopul de a inhiba proliferarea celulară prin alterarea ambelor copii alelice (inactivare), numite gene supresoare ale creșterii tumorale-gatekeeper (APC, VHL, TP53, NF1). Genele caretaker de stabilitate sau de reparare a ADN-ului implică direct proliferarea sau supraviețuirea celulară, iar alterarea lor duce la creșterea frecvenței mutațiilor din întregul genom și se realizează prin repararea prin excizia nucleotidelor, bazelor, repararea erorilor de împerechere, sinteza de ADN translezional și recombinarea secvențelor terminale. Leziunle ADN sunt de două tipuri: letale și non-letale.

Punctele de reglare a ciclului celular reprezintă zone de suprapunere ale complexelor c/cdk și au rolul de a monitoriza progresia ordonată a ciclului, deci practic acționează ca niște senzori la leziunile ADN, ca semnale de transducție sau ca efectori (punctele de control G1, G2 și M). Dezechilibrul proliferativ, grație anomaliilor genetice și a incapacității organismului gazdă de a depista și distruge celule afectate, ajunge să se manifeste cu ajutorul unor procese: instabilitatea genomică (capacitatea de a suferi mutații spontane), autonomia față de semnalele de creștere, indiferența la semnalele anti-proliferative (celulele neoplazice interferă cu căile de semnal inhibitor ale anti-proliferării), evitarea apoptozei (este un fenom complex de autodistrugere, ca răspuns la leziunile severe de ADN), capacitatea de replicare nelimitată (mențin lungimea telomerelor, fără a le scurta cu fiecare diviziune), dezvoltarea tumorală, neovascularizația, invazia și metastazarea.

Metastazarea este un proces dinamic, multistadial și complex, prin care celulele maligne diseminează din tumora primară în alte compartimente, printr-o serie de procese biologice interconectate, rezultate din interacțiunile gazdei cu tumora, câștigând abilitatea de a invada țesuturi vecine, să ajungă în sistemul circulator sanguin sau limfatic, să extravazeze în țesuturi noi și să dezvolte un sistem vascular propriu care să îi confere aportul de nutrienți.

Carcinogeneza este procesul suferit de o celulă, prin care dobândește fenotipul malign, datorită consecințelor multiple dintre factorii exogeni și endogeni. Este cascada de evenimente ce duc la transformarea celulei într-o celulă stem malignă. Carcinogenul poate fi definit ca un agent al cărui rol este de a amplifica incidența neoplaziilor și se poate găsi sub formă fizică: radiații ionizante (electromagnetice, corpusculare încărcate electric, corpusculare cu masă de repaus și sarcină electrică nulă), radiații ultraviolete, infraroșii și expunere la azbest. Carcinogeneza biologică este repercusiunea factorilor infecțioși (virusuri, bacterii, paraziți) și carcinogeneza chimică. Acest proces al transformării maligne poate fi rezumat prin două mari teorii: cea mutagenică (genetică), prin care mutația somatică este modalitatea fundamentală de alterare a informației genetice și teoria non-mutagenică (epigenetică) care descrie alocarea fenotipului malign unei celule – poate fi o consecință a diferențierii anormale a celulei, datorită modificării expresiei unor gene, însă fără modificarea structurii ADN.

Sarcomul Ewing este o tumoră rară care apare la nivelul osos, din celule nediferențiate din creasta neurală, dar se poate dezvolta și în țesuturile moi. Peste 700 de indivizi, sub vârsta de 20 ani sunt diagnosticați anual cu o tumoră malignă osoasă în America de Nord, cu o incidență anuală de 8,7 milioanede copii sau tineri adulți. Deși procentajul lor de apariție este destul de scăzut față de celelalte tumori pediatrice, mortalitatea și morbiditatea sunt importante, având o estimare de diagnosticare de 3000 de copii pe an și 1500 de decese. Incidența maximă de vârstă este de 20 de ani, predomină la sexul masculin (2:1) și are o mare sensibilitate la tratamente integrate (chimioterapie, radioterapie și chirurgie), fiind esențială o abordare multidisciplinară calificată.

Simptomatologia nu relevă nici un semn patognomonic și constă în durere localizată, în special nocturnă și semne de inflamație, la palpare fiind prezentă o formațiune pseudotumorală cu predilecție în zona metafizară a oaselor lungi.

Diagosticarea cu acuratețe a tumorilor osoase necesită informații clinice, radiologice și anatomo-patologice, cel mai utilizat în prezent pentru detectare fiind imagistica cu raze X, iar pentru confirmare examenul bioptic. Localizările tipice pentru sarcomul Ewing se situează de-a lungul scheletului axial și diafiza oaselor lungi și plate, dar au și localizări extraosoase în țesuturile moi, retroperitoneal, cutanat și organe (rinichii). Diagnosticul diferențial se face în funcție de localizarea sarcomului cu alte procese neoplazice osoase cu caracteristici asemănătoare: leziunile epifizare (condroblastom, tumoră cu celule gigante, histiocitoza Langerhans), leziunile metafizare (chistul osos, fibromatoza condro-mixoidă, encondromul, leucemie de tip B, fibromatoză non-osificantă, osteocondromul, osteosarcomul) și leziunile diafizare (adamantinom, displazie fibroasă, osteomul osteoid și osteosarcomul periostal). Tipic leziunile benign au semne radiologice non-agresive: dezvoltarea este mai lentă și substanță osoasă ce delimitează leziunea. Pe de altă parte, tumorile maligne de os au o creștere accelerată și leziunea primară este delimitată de o zonă cu margini nedelimitate ce distruge materialul osos, înconjurată de o zonă de scleroză și reacția periostală (este un mod de distrugere accelerată a osului, în mai multe straturi concentrice și paralele).

În stabilirea diagnosticului de certitudine este nevoia ca afecțiunea tumorală să fie confirmată prin realizarea examenului de biopsie-recoltare. Scopul biopsiei este de a obține un fragment de țesut viabil și prevenind contaminarea sau compromiterea probei, prin tehnici cât mai minim invasive și eventual o procedură de rezecție simplă. Există în momentul actual patru tehnici de efectuarea examenului bioptic și acestea sunt: biopsia aspirativă cu ac fin, biopsie cu ac gros, incizională și excizională.

Nu există un test specific de laborator pentru a confirma prezența sarcomului osos malign, ci doar cu ajutorul biomarkerilor.Biomarkerii sunt o trăsătură biochimică sau un aspect care poate fi folosit pentru măsurarea progresului unei boli sau a efectului unui tratament. Utilizarea lor împreună cu noile descoperiri de testare biochimică în medicină ce oferă un potențial terapeutic substanțial, au îndrumat cercetătorii și clinicienii în punctul de a alcătui un set de referințe, sub numele de criteriile REMARK(Reporting recommendations for tumour MARKER prognostic studies) pentru a elucida întrebuințarea lor clinică.

Markerii biologici din sarcomul Ewing au evidențiat patru mari clase care aderă la criteriile stabilite de REMARK: translocația EWS (EWS-FLI1 este o oncogenă ce oferă cu success un prognostic de diagnostic în procesul de vindecare al unui pacient cu sarcom osos), markerii de reglare a ciclului celular (Rb1, CDKN2A, p52), alterarea copiilor celulare și instabilitate genomică (câștigul unei noi secvențe ADN ce sunt întalnite și în cazul trisomiilor 8 și 12) și măsurarea subclinică a neoplaziei (MRD pentru detecția și diagnosticarea recombinărilor patognomonice în probele de sânge sau de măduvă osoasă din leucemii și sarcoame osoase).

Clasificarea pacienților cu tumori osoase în grade corespunzătoare de risc, va putea optimiza alegerea regimurilor terapeutice și utilizarea biomarkerilor pentru a stadializa evoluția.

În timp ce această ramură a medicinii este în dezvoltare, cu apariția a noi metode de tratament pentru procesele maligne osoase, detecția viitoarelor ținte terapeutice continuă să arate potențial și posibilitate de îmbunătățire a supraviețuirii pacienților.

CONCLUZII

Cercetarea clinică a unor noi abordări de investigare și diagnostic pentru decelarea și tratamentul sarcomul Ewing a fost dusă în mai multe direcții diferite: căutarea de noi metode cu un grad mai specific și sensitiv, intensificarea terapiei chimioterapice și imunoterapia.

Căutarea de noi agenți activi a fost influențată în principal de raritatea bolii și interesul limitat al sistemului spitalicesc, în general, asupra bolilor rare. Într-un viitor mai mult sau mai puțin îndepărtat, am putea dispune de aparate și teste noi pentru a contracara deficitele celor deja existente. Unele dintre aceste substanțe biochimice sunt implicate în studii preclinice pentru a verifica eficiența și posibilele interacțiuni cu celulele gazdă, cât și medicamentele chimioterapice.

Utilizarea pe scară din ce în ce mai largă a tehnicilor avansate de laborator va duce, în următorii ani, la un progres semnificativ în procesul de caracterizare genetică a tumorilor osoase și de identificare a mecanismelor genetice responsabile sau cel puțin implicate în dezvoltarea sarcomului.

Evaluarea corectă a valorii prognostice a tehnicilor avansate de laborator poate constitui baza pentru planificarea unor tratamente concepute pentru a interacționa specific la nivel molecular, de o importanță esențială pentru combaterea creșterii și progresul celulor canceroase.

Bibliografie

Abeloff MD, Armtiage JO, Niederhuber JE, Kastan MB, McKenna WG, eds. Abeldoff`s Clinical Oncology, 4th edition, Philadelphia, Churcill Livingstone Elsevier, 2008, pp: 138-150;

Ajithkumar T, Barett A, Hatcher H, Cook N, eds. Oxford Desk references in oncology, Oxford, Oxford University Press, 2011, pp: 38-40;

AJCC Cancer Staging Handbook, 6th edition, , New York, Springer-Verlag, 2002, pp: 1-15;

Ambroszkiewicz J, Gajewska J, Klepacka T, Chelchowska M, Laskowska-Klita T, Wozniak W, Clinical utility of biochemical bone turnovermarkers in children and adolescents with osteosarcoma, Ad Med Sci,2010, pp:266-272;

American Society of Clinical Oncology, Outcomes of cancer treatment for tehnology assessment and cancer treatment guidelines, J Clin Oncol 1996,pp:

656-678;

Armengol G, Tarkkanen M, Virolainen M, Forus A, Valle J, Bohling T, Asko-Seljavaars S, Blomqvist C, Elomaa I, Karaharju E, Kivioja AH, Siimes MA, Tukiainen E, Caballin MR,Myklebost O, Knuutila S, Recurent gains of 1q,8 and 12 in the Ewing family of tumours by comparative genomic hybridization, Br.J, 1997), pp: 1403–1409;

Ash S, Luria Cohen IJ, Goshen Y, Toledano H, Issakov J, Yaniv I, Avigad S, Excellent prognosis in a subset of patients with Ewing sarcoma identified at diagnosis by CD56 using flow citometry. Clin Cancer Ras,doi: 10.1158/1078-0432, 2011, pp: 2900-2907;

Andrea Renda, Multiple Primary Malignacies, Italia, Springer-Verlag, 2009, pp:24-32;

Benassi MS, Campanucci L., Gamberi G. Ferrari, Picci P. Sangiorgi L., Cytokeratine expression and distribution in adamantinoma of the long bones and osteofibrous dysplasia of tibi and fibula, Ed. An immunohistochemical study correlated to histogenesis, 2004,pp: 71-76;

Bentzen SM, A user guide to evidenced-based oncology, Eur J Cancer , 2003, pp: 76-90;

Casciato DA, ed. Manual of clinical oncology, 6th edition, Philadelphia, Wolters Kluwer/Lippincott Williams & Wlikins

Cassidy J, Bisset D, Spence AJR, Payne M, eds. Oxford Handbook of oncology 2nd edition, New York, Oxford University Press, 2009, pp: 1-16;

Chang AE, ed. Oncology – An evidence-based approach, New York, Springer, 2006, pp: 214-325;

DeVita VT Jr, et al. ed DeVita, HGellman, and Rosenberg` Cancer: Principles and practice of oncology, 8th edition, Philadelphia, Wolters Kluwer/Lippincott Williams & Wilkins, 2008, pp: 103-117;

Diaconu I, Reiga L, Ghilezan N, Olinci CD, Noțiuni teoretice și practice de imunohistochimie. Radiologie & Oncologie Medicală, 2006, pp: 27-32;

Duffy MJ, Demir A, Bonfrer JMG, Biomarkers in oncology. In: Schmoll HJ et al., eds. ESMO Handbook of cancer diagnosis and treatment evaluation, Geneva, Informa, 2009, pp :13-20;

Geraghty J.G., Wobst A., Cancer diagnosis. In: Pollock RE, ed. UICC Manual of Clinical Oncology, 7th edition, New York: Wiley-Liss, 1999, pp: 3-10;

Goldie SJ, Kuntz KM, A potential error in evaluating cancer screening: a comparison of 2 approaches for modeling underlying disease progression, Med Decis Making, 2003, pp: 21-214;

Hahn WC, Weinberg RA, Rules for making human tumor cells, N Engl J Med 2002, 1598-1613;

Hayes DF, Evaluation of tumor markers. In Chang AE et al, eds. Oncology – An evidence-bassed approach, New York, Springer, 2009, pp: 103-123;

Kumar V, Abbas AK, Fausto N, eds. Robbins and Cotran`s Pathologic basis of disease, 7th edition, New York, Elsevier Saunders, 2004, pp: 269-343

Lacave R et al, ed. Cancerologie fondamentale, Paris, John Libbey Eurotext, 2005, pp: 30-41;

Liotta LA, Genomics and proteomics. In: DeVita Jr, Lawrence TS, Rosenberg SA, et al, eds. DeVita, Hellman, and Rosenberg`s Cancer – Principles and practice of oncology , 8th edition, Philadelphia, Wolter Kluwer/Lippincott Williams & Wilkins, 2008, pp: 13-35;

Lucian Miron, Mihai Marinca, Oncologie Generală, Editura Gr. T. Popa, Iași, 2012,pp: 5-24; 33-59;

Mackillop WJ, et al. The role of cancer staging in evidence-based medicine, In Pollock RE.ed. UICC Manual of Clinical Oncology, 8th edition, New York, Willey-Liss, 2008, pp: 214-222;

Martin PM, Muracciole X, Biomarques tumoraux seriques dans les tumeurs solides humaines. In: Lacave R, Larsen Ch-J, Robert J, eds. Cncerologie fondametale, Paris, John Libbey Eurotext, 2005, pp: 312-388;

Melstedt H, Schrijvers D, Bafaloukos D, Greil R, eds. Esmo Handbook of Principles of translational research, Geneva, Informa Healthcare, 2007, pp:1-22;

Miron L. ed, Oncologie Generală, Bacău, editura Egal, 2000: 206-236;

Nagy V, ed. Principii de cancerologie. Curs pentru studenți, Cluj-Napoca, Editura Medicală Universitatea Iuliu Hațeganu, 2007, pp: 20-36; 70-78;

Nery R, Cancer: An enigma in biology and society, London-Sydney: Croom Helm, 1986, pp: 1-5;

Pazdur R, Coia LR, Wagman LD, ed. Cancer management: a multidisciplinary approach, 8th ed. New York, CMP Oncology, 2004, pp: 1-8;

Pecorino L, Molecular biology of cancer – mechanisms, targets and therapeutics, New York, Oxford University Press, 2005, pp: 20-155;

Ruddon Rw, ed. Cancer biology, 4th edition, New York, Osford University Press, 2007, pp:3-16;

Samuels Z, Bardelli A, Lopez-Otin C, The cancer genome. IN: DeVita VT Jr, et al., ed. DeVita, Hellman, and Rosenberg`s Cancer: Pronciples and practice of oncology, 9th edition, Philadelphia, Wolters Kluwer/Lippincott Williams & Wilkins, 2011, pp: 1-24;

Schultz A.W., Molecular biology of human cancers – An advanced student`s textsbook, New York, Springer, 2007, pp:1-23;

Sobin LH, Wittekind C.H., ed. International Union Against Cancer (UICC) – TNM Classification of Malignant Tumors, 6th edition, New York, John Willey & Sons, 2002, pp: 1-26;

Sokoll LJ, Chan DW, Biomarkers for cancer diagnostics. In: Abeloff MD et al., eds. Abeloff`s Clinical Oncology, 4th edition, Philadelphia, Churchill Livingstone Elsevier, 2008, pp: 272-286;

Therasse P, From clinical trials to evidenced based medicine: how to build the evidence, Eur J Cancer, 2003, pp: 55-65;

Timothy P. Cripe, Nicholas D. Yeager, Malignant Pediatric Bone Tumors- Treatment & Management, Springer Internațional Publishing, Switzerland, 2015,pp: 19-41; 125-143;

Webber GF, Molecular mechanisms of cancer, New York, Springer, 2007, pp:45-214.