Cause e patogenesi dell'astrocitoma cerebrale

Nello studio del meccanismo di sviluppo della malattia, i medici prestano particolare attenzione alle cause che possono innescare il processo patologico. In questo caso, non esiste una teoria generale sulle cause dell'astrocitoma cerebrale. Gli scienziati non possono identificare con certezza i fattori che causano la rapida crescita delle cellule gliali, ma non escludono l'influenza di fattori endogeni (interni) ed esogeni (esterni) che solitamente provocano il cancro.

Le cause

I fattori di rischio per lo sviluppo di processi tumorali includono:

• Elevato livello di radioattività (più a lungo una persona vi è esposta, maggiore è il rischio di sviluppare tumori maligni) [ 1 ].
• Esposizione prolungata del corpo a sostanze chimiche, che si ritiene siano in grado di alterare le proprietà e il comportamento delle cellule.
• Malattie virali. Non si tratta di un eventuale trasporto del virus, ma della presenza nell'organismo di virioni virali oncogeni. [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]
• Predisposizione genetica. Si ritiene che il rischio di sviluppare un cancro sia maggiore in coloro che hanno già familiarità con pazienti oncologici. I genetisti hanno scoperto che i pazienti con astrocitoma cerebrale presentano problemi con uno dei loro geni. A loro avviso, le anomalie nel gene TP53 sono una delle cause più probabili della malattia. [ 5 ]

A volte nell'elenco rientrano anche le cattive abitudini: l'abuso di alcol, il fumo, anche se non si osserva una chiara correlazione tra queste e lo sviluppo della malattia.

Gli scienziati non possono dire con certezza perché compaia un tumore e cosa provochi una divisione cellulare incontrollata, ma credono giustamente che la tendenza di un tumore a degenerare sia geneticamente determinata. Pertanto, in persone diverse si riscontrano diversi tipi di tumori, che differiscono non solo per forma e posizione, ma anche per il loro comportamento, ovvero la capacità di trasformarsi da una neoplasia generalmente innocua in cancro.

Patogenesi

L'astrocitoma, per sua natura, si riferisce a processi tumorali che si sviluppano dalle cellule cerebrali. Tuttavia, non tutte le cellule sono coinvolte nella formazione del tumore, solo quelle che svolgono una funzione ausiliaria. Per capire in cosa consiste l'astrocitoma, approfondiamo un po' la fisiologia del sistema nervoso.

È noto che il tessuto nervoso è costituito da due tipi principali di cellule:

• I neuroni sono le principali cellule responsabili della percezione degli stimoli, dell'elaborazione delle informazioni provenienti dall'esterno, della generazione degli impulsi nervosi e della loro trasmissione ad altre cellule. I neuroni possono avere forme e numero di prolungamenti (assoni e dendriti) diversi.
• Le neuroglia sono cellule ausiliarie. Il nome stesso "glia" significa "colla". Questo spiega le funzioni delle neuroglia: formano una rete (struttura) attorno ai neuroni e alla barriera emato-encefalica tra il sangue e i neuroni del cervello, forniscono nutrimento ai neuroni e favoriscono il metabolismo cerebrale e controllano il flusso sanguigno. Se non fosse per la neuroglia, qualsiasi shock cerebrale, per non parlare delle lesioni gravi, finirebbe male per una persona (morte dei neuroni e quindi indebolimento delle funzioni mentali). Le cellule gliali attutiscono il colpo, proteggendo il nostro cervello non più del cranio.

Vale la pena ricordare che le neuroglia sono un tipo di cellule cerebrali più numerose (circa il 70-80%) rispetto ai neuroni. Possono avere dimensioni e forme diverse. Le piccole neuroglia (microglia) svolgono la fagocitosi, ovvero assorbono le cellule morte (una sorta di impresa di pulizia del sistema nervoso). Le neuroglia più grandi (macroglia) svolgono funzioni di nutrizione, protezione e supporto per i neuroni.

Gli astrociti (astroglia) sono una delle varietà di cellule gliali della macroglia. Presentano molteplici processi a forma di raggi, per i quali vengono chiamati neuroglia radiante. Questi raggi formano la struttura dei neuroni, grazie alla quale il tessuto nervoso del cervello possiede una certa struttura e densità.

Nonostante i neuroni siano responsabili della trasmissione degli impulsi nervosi, ovvero di ciò che determina l'attività nervosa, c'è chi ipotizza che sia il numero di astroglia a determinare le caratteristiche della memoria e perfino dell'intelligenza.

Sembrerebbe che il tumore sia formato da cellule in rapida moltiplicazione, il che significa che il numero di astroglia aumenta, il che dovrebbe portare a un miglioramento delle capacità mentali. In realtà, un accumulo locale di cellule nel cervello non è di buon auspicio, perché il tumore inizia a premere sui tessuti circostanti e a comprometterne il funzionamento.

Il cervello umano è costituito da diverse sezioni: il midollo allungato, il mesencefalo e il diencefalo, il cervelletto, il ponte e il telencefalo, che comprende entrambi gli emisferi cerebrali e la corteccia cerebrale. Tutte queste strutture sono costituite da neuroni e dalla neuroglia che li circonda, ovvero un tumore può formarsi in una qualsiasi di queste sezioni.

Gli astrociti sono presenti sia nella sostanza bianca che in quella grigia del tessuto cerebrale (differiscono solo per la lunghezza dei loro processi, ma svolgono le stesse funzioni). La sostanza bianca del cervello è il canale attraverso cui gli impulsi nervosi vengono trasmessi dal centro (SNC) alla periferia e viceversa. La sostanza grigia comprende le sezioni centrali degli analizzatori, i nuclei dei nervi cranici e la corteccia cerebrale. Indipendentemente da dove si formi il tumore, esso premerà sul cervello dall'interno, compromettendo la funzionalità delle fibre nervose vicine e il lavoro dei centri nervosi.

Quando abbiamo scoperto che l'astrocitoma cerebrale non è altro che una formazione tumorale, i lettori potrebbero aver nutrito un comprensibile interesse: l'astrocitoma è un cancro o un tumore benigno? Non vorremmo deludere i nostri lettori, perché la malattia non è così rara come si potrebbe pensare, ma questo tumore è incline a degenerare in cancro, sebbene il grado di malignità dipenda in gran parte dal tipo. Alcune neoplasie sono caratterizzate da una crescita lenta e sono facilmente trattabili chirurgicamente, altre sono caratterizzate da una crescita rapida e non sempre hanno una prognosi favorevole.

Gli astrocitomi possono variare per forma e dimensioni, alcuni non hanno contorni netti e possono crescere in altri tessuti cerebrali. Cisti singole e multiple (cavità con contenuto semiliquido) possono essere presenti all'interno di tumori nodulari (neoplasie con contorni e localizzazione netti). La crescita di tali neoplasie è dovuta principalmente all'ingrossamento delle cisti, che causa la compressione delle strutture cerebrali adiacenti.

I tumori nodulari, sebbene possano raggiungere grandi dimensioni, di solito non sono inclini a degenerazione. Possono essere classificati come tumori benigni che possono evolvere in cancro solo teoricamente.

Un altro problema sono gli astrocitomi, soggetti a crescita diffusa, ovvero quelli che catturano i tessuti circostanti, metastatizzano ad altre strutture cerebrali e ai tessuti limitrofi. Di solito hanno un grado di malignità piuttosto elevato (grado 3-4) e col tempo acquisiscono dimensioni enormi, poiché inizialmente sono inclini a crescere, come qualsiasi tumore canceroso. Tali tumori tendono a trasformarsi rapidamente da benigni a maligni, quindi devono essere rimossi il prima possibile, indipendentemente dalla gravità dei sintomi.

Gli scienziati sanno già molto sui tumori gliali costituiti da astrociti: i loro tipi, possibili localizzazioni e conseguenze, comportamento, capacità di evolversi in cancro, opzioni di trattamento, tendenza alla recidiva, ecc. La domanda principale rimane un mistero: gli astrociti iniziano a comportarsi in modo inappropriato, il che li fa moltiplicare intensamente, ovvero il meccanismo di formazione e sviluppo del processo tumorale. La patogenesi dell'astrocitoma cerebrale rimane poco chiara e questo è un ostacolo allo sviluppo di metodi per prevenire la malattia, il cui trattamento richiede la neurochirurgia. La patogenesi molecolare dei tumori astrocitari nei bambini è attivamente studiata. [ 6 ], [ 7 ] E sappiamo che la chirurgia cerebrale è sempre un rischio, anche con un'elevata competenza del chirurgo.

Sono stati individuati diversi percorsi di cambiamenti genetici durante la progressione dei glioblastomi primari, caratterizzati da guadagno/sovraespressione delle mutazioni EGFR e PTEN, mentre, al contrario, i glioblastomi secondari che si sviluppano in pazienti più giovani presentano frequenti mutazioni p53.[ 8 ],[ 9 ]

Studi recenti hanno dimostrato che i glioblastomi primari sembrano essere caratterizzati dalla perdita di eterozigosi (LOH) 3 sul cromosoma 10, mentre i glioblastomi secondari mostrano prevalentemente LOH sui cromosomi 10q, 19q e 22q [ 10 ], [ 11 ]

Studi di associazione a livello del genoma hanno identificato alleli di rischio ereditari in 7 geni associati ad un aumento del rischio di glioma.[ 12 ]

Epidemiologia

I tumori cerebrali, fortunatamente, sono ben lungi dall'essere la forma oncologica più comune. Ma questa affermazione è più tipica della popolazione adulta. Il cancro, però, non risparmia nessuno, non considera età, sesso e status sociale. Purtroppo, più spesso di quanto vorremmo sperare, viene diagnosticato in pazienti giovani.

I tumori del cervello e del sistema nervoso centrale (SNC) sono i tumori più comuni e la seconda causa di morte per cancro nelle persone di età compresa tra 0 e 19 anni negli Stati Uniti e in Canada.[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

L'incidenza del cancro al cervello nei bambini di età inferiore ai 15 anni varia da 1,7 a 4,1 ogni 100.000 bambini in diversi paesi. I tumori cerebrali più comuni erano: astrocitomi (41,7%), medulloblastomi (18,1%), ependimomi (10,4%), tumori neuroectodermici primari sopratentoriali (PNET; 6,7%) e craniofaringiomi (4,4%). Erano localizzati principalmente nel cervelletto (27,9%) e nel cervello (21,2%). Il tasso di sopravvivenza a 5 anni per tutti i tumori cerebrali era del 64%, con la prognosi peggiore per i bambini con PNET. [ 16 ] Pertanto, l'infanzia e l'adolescenza possono essere considerate fattori di rischio per l'oncologia di questa localizzazione. E queste statistiche non stanno cambiando nella direzione della diminuzione.

Studi hanno dimostrato che i tumori cerebrali hanno maggiori probabilità di svilupparsi nelle persone con immunodeficienza e, al contrario, le malattie in cui il sistema immunitario è in uno stato di aumentata attività rappresentano un ostacolo alla degenerazione cellulare. Anche i pazienti affetti da alcune malattie sistemiche sono a rischio: neurofibromatosi, sindromi di Tucot e di Turner. Viene inoltre considerata l'influenza di fattori quali linee ad alta tensione, comunicazioni mobili, radioterapia e chemioterapia per tumori di altre localizzazioni.

Il problema principale dell'oncologia cerebrale è la difficoltà di comprendere l'eziologia della malattia e la mancanza di informazioni precise sulle cause della patologia. I medici hanno imparato a diagnosticare molti altri tipi di tumori in fase precoce e sono stati sviluppati regimi terapeutici efficaci che possono prolungare significativamente la vita del paziente e ridurne la sofferenza. Tuttavia, il cervello è una struttura complessa da studiare, il cui studio nell'uomo è molto difficile. Gli esperimenti sugli animali non forniscono un quadro chiaro di ciò che può accadere nel cervello di un essere umano.

I tumori delle cellule gliali (astrociti e oligodendrogliali) rappresentano solo una variante speciale dell'oncologia cerebrale. Le cellule tumorali possono essere presenti anche in altre strutture cerebrali: neuroni, cellule secretorie che producono ormoni, membrane cerebrali e persino vasi sanguigni. Tuttavia, i tumori delle cellule gliali rimangono il tipo più comune di cancro al cervello, diagnosticato nel 45-60% dei casi di questa terribile malattia. Allo stesso tempo, circa il 35-40% dei casi è rappresentato da astrocitomi cerebrali.

L'astrocitoma è classificato come tumore primario, quindi non è difficile determinare l'esatta posizione dell'origine delle cellule tumorali. Nel tumore secondario, il tumore cerebrale è solitamente formato da metastasi, ovvero cellule tumorali migranti, e la sua origine può essere localizzata in qualsiasi parte del corpo. Tuttavia, la difficoltà di solito non risiede nell'individuazione dell'astrocitoma, ma nel fatto che il tumore può comportarsi in modo diverso.

I tumori focali (nodulari) con una chiara localizzazione si riscontrano più spesso nei bambini. Si tratta per lo più di neoplasie benigne, chiaramente definite nelle immagini e relativamente facili da rimuovere chirurgicamente. Nell'infanzia, vengono solitamente diagnosticati astrocitomi, che colpiscono il cervelletto, il tronco encefalico (midollo allungato e mesencefalo, ponte), meno frequentemente il chiasma ottico o il nervo ottico. Ad esempio, circa il 70% dei bambini e solo il 30% degli adulti vengono ricoverati con un astrocitoma del tronco encefalico. Tra i tumori del tronco encefalico, il più comune è un tumore del ponte, dove si trovano i nuclei di 4 paia di nervi cranici (facciale, trocleare, trigemino, abducente). [ 17 ]

Negli adulti, i tumori gliali sono più spesso localizzati nelle fibre nervose degli emisferi cerebrali e non hanno confini netti. Questi tumori crescono piuttosto rapidamente, diffondendosi diffusamente al tessuto nervoso e possono raggiungere dimensioni gigantesche. Allo stesso tempo, il rischio che un tumore di questo tipo degeneri in un tumore maligno è estremamente elevato. Alcuni ricercatori ritengono che l'astrocitoma cerebrale sia diagnosticato più spesso negli uomini giovani e di mezza età (60%). [ 18 ]