RICERCA ITALIANA     

Carcinoma gastrico e infezione da Helicobacter pylori: importanza del genotipo, delle attività enzimatiche e del proteoma batterici e di fattori ospite-correlati, quali il polimorfismo genetico delle citochine infiammatorie e dei perossisomi e l'espressione di oncogeni, geni oncosoppressori e molecole d'adesione.

Università degli Studi di Siena

Abstract

Il carcinoma gastrico (CG) è una comune causa di morte per cancro. Il principale fattore di rischio di CG è l'infezione da H.pylori (HP) che ospitano geni di virulenza, come cagA, cagE, virb10, virb11, etc. Alcuni geni stimolano la secrezione di citochine infiammatorie da parte della mucosa gastrica (MG). La proteina CagA viene iniettata nelle cellule epiteliali colonizzate, fosforilata e trasformata in un fattore di crescita incontrollata delle cellule gastriche. Il processo di cancerogenesi HP-correlata potrebbe anche essere collegata alla produzione d'enzimi batterici quali la fosfolipasi, che modifica i fosfolipidi della mucosa gastrica, con innesco di un processo infiammatorio capace di contribuire allo sviluppo di un CG. L'ospite ha un ruolo altrettanto importante nella genesi tumorale. Il CG è più frequente nei pazienti con particolari aplotipi dei geni delle citochine infiammatorie interleuchina-1beta (IL-1b), IL-RA, IL-6 e tumor necrosis factor-alfa (TNF-a), che, in seguito all'infezione da HP, determinano la produzione d'elevati livelli di citochine che inibiscono la secrezione acida gastrica. L'ipocloridria è un fattore predisponente lo sviluppo d'atrofia della MG. Noi ci proponiamo di poter meglio calcolare il rischio di sviluppare un CG attraverso: a) la determinazione della la prevalenza dei geni cagA (e dei relativi sottotipi), cagE, virb10, vacA s1/m1, iceA1 e babA2 in ceppi di HP isolati da pazienti con CG e controlli; b) la misurazione della quantità di fosfolipasi prodotta dai ceppi; c) la definizione del polimorfismo genetico delle citochine sopra-riportate in pazienti e in controlli; d) la valutazione dell'influenza dei diversi genotipi batterici sull'attività regolatrice dell'apoptosi da parte de "peroxisome proliferator activated receptors" (PPARs), membri di una famiglia di recettori ormonali nucleari con importanti ruoli nella regolazione della proliferazione cellulare; e) l'eventuale maggior prevalenza di un determinato tipo allelico di PPARs in pazienti con CG; f)la verifica del ruolo dei diversi genotipi di HP nella regolazione dell'espressione della beta-catenina, un membro della famiglia delle molecole che partecipano all'adesione intercellulare; g) la possibile influenza dei genotipi e dei sottotipi strutturali batterici e dell'aplotipo di citochine infiammatorie sull'espressione di oncogeni o di geni oncosoppressori nella mucosa gastrica di pazienti e controlli. L'Unità di Ricerca (UR) del prof. De Stefano ci fornirà campioni di siero di pazienti con CG e controlli e campioni di MG neoplastica e non, dai quali saranno isolati (nell'UR del coordinatore, URC) i ceppi di HP da caratterizzare e sarà ottenuto il DNA umano per la definizione dell'aplotipo infiammatorio, che sarà effettuata nell'URC. L'espressione della beta-catenina nei campioni di MG, la caratterizzazione istologica delle neoplasie e la stadiazione dei casi di CG saranno effettuati nell'URC. Il proteoma e l'immunoproteoma dei ceppi di HP isolati da pazienti con CG e da controlli con altra patologia gastrica e la loro attività fosfolipasica saranno determinati nell'UR della prof.ssa Martelli (Facoltà di Farmacia, Dip. Biologia Molecolare, Univ. di Siena) allo scopo di verificare l'esistenza di proteine espresse esclusivamente da ceppi isolati da pazienti con CG. L'UR del Prof. Miglioli (Univ. di Bologna) verificherà il ruolo del polimorfismo genetico del PPRAg nella regolazione del fattore di trascrizione NF-kB indotto da differenti genotipi di HP su cellule epiteliali e definirà l'epidemiologia dell'infezione da ceppi CagA positivi in un numero molto elevato d'individui asintomatici e di pazienti dispeptici con diversa patologia gastroduodenale residenti nella stessa area geografica.Infine, l'UR del prof. De Stefano determinerà l'espressione, nella mucosa gastrica, di oncogeni e geni oncosoppressori, in relazione al genotipo batterico, all'aplotipo di citochine infiammatorie e al tipo allelico dei PPAR). <<<

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Natale FIGURA Università degli Studi di SIENA

Obiettivo del Programma di Ricerca

Obbiettivo
Lo scopo finale del nostro progetto è di poter calcolare, con la maggior accuratezza possibile, il rischio di sviluppare un carcinoma gastrico che corre un individuo infettato da H. pylori (HP). Ci proponiamo di raggiungere questa meta attraverso il conseguimento degli obiettivi sotto-elencati:
1. Determinare la prevalenza dell'infezione da HP nella popolazione asintomatica (donatori di sangue) e nella popolazione dispeptica (che normalmente oscilla tra il 20% e il 30% della popolazione generale). A tale scopo, esamineremo migliaia d'individui con una metodica ELISA. L'incidenza del CG è più elevata dov'è più intensa la presenza dell'infezione da HP.
2. Verificare la prevalenza dell'infezione da HP CagA positivo nella popolazione asintomatica e in pazienti con vari disordini gastroduodenali: gastrite cronica, ulcera peptica, carcinoma gastrico (GC) e linfoma B non-Hodgkin, tramite una metodica ELISA allo scopo di valutare la circolazione, in una popolazione omogenea, ossia composta da individui viventi nella stessa area geografica, di ceppi caratterizzati da un elevato potenziale infiammatorio.
3. Determinare quali sono i fattori di virulenza, come geni di patogenicità e produzione di fosfolipasi, dei ceppi di HP colonizzanti la mucosa gastrica (MG) di pazienti con CG e di pazienti con altra patologia. Tali fattori determinano un'aumentata risposta infiammatoria dell'ospite e innescano, nelle cellule eucariotiche colonizzate, una cascata d'eventi che mimano risposte simili a quelle indotte da fattori di crescita. Lo scopo è di restringere la cerchia delle persone ad elevato rischio di sviluppare un CG, per poter meglio seguirle e studiarle nel tempo.
4. Accertare l'aplotipo, ossia il polimorfismo genetico, delle citochine infiammatorie dell'ospite. Queste sostanze sono capaci di condizionare l'entità della risposta infiammatoria. Ad esempio, nel caso dell'IL1b, l'appartenenza ad un determinato aplotipo infiammatorio determina la produzione d'elevate concentrazioni d'interleuchina-1 beta, che è il più potente inibitore conosciuto della secrezione acida gastrica. Soggetti con questo tipo allelico, in seguito ad infezione da HP, vanno incontro ad ipocloridria, con conseguente colonizzazione della mucosa gastrica (MG) da parte di batteri orali che, comunemente, sono nitrati-riduttori. L'esposizione della MG a nitriti è un fattore di rischio di neoplasia gastrica.
5. Valutare l'eventuale evoluzione di ceppi con caratteristiche peculiari di virulenza nei pazienti che hanno un mosaicismo allelico che li predispone a gravi esiti di infezioni, le più svariate, compresa quella da HP.
6. Verificare la possibile influenza dell'infezione da differenti genotipi di HP sull'espressione di molecole d'adesione nella mucosa neoplastica e non. Una di queste molecole d'adesione, la beta-catenina, viene espressa a livello della membrana di cellule gastriche normali. La sua espressione diminuisce in corso di processi infiammatori e d'alterazioni pre-tumorali; la sua presenza nel nucleo è correlata, sia con una precocità di un processo neoplastico, sia con l'esordio di una crescita invasiva.
7. Studiare il possibile influsso di fattori di virulenza batterici e/o di polimorfismi genetici di citochine infiammatorie sull'espressione della beta-catenina.
8. Valutare la possibile stimolazione della proliferazione delle cellule della mucosa gastrica da parte dei suddetti fattori di virulenza batterici.
9. Appurare un eventuale ruolo degli aplotipi delle citochine infiammatorie sulla proliferazione cellulare della MG dietro stimolo dell'infezione da HP.
10. Determinare il polimorfismo dei perossisomi nei pazienti con infezione da HP. Queste sostanze sono dei fattori di trascrizione nucleari in grado di modulare la trascrizione di geni coinvolti nella risposta infiammatoria.
11. Verificare l'eventuale associazione di un particolare tipo allelico di perossisoma con l'infezione da ceppi ad elevata virulenza, in pazienti con aplotipo infiammatorio che predispone ad un elevato rischio di CG.
12. Valutare l'espressione di beta-catenina in pazienti con differente aplotipo di perossisoma.
13. Studiare l'espressione d'oncogeni e di geni onco-soppressori in pazienti con CG e controlli, in relazione al genotipo e sottotipo strutturale batterico, al profilo genetico delle citochine infiammatorie e dei perossisomi dell'ospite e alle modalità d'espressione delle molecole d'adesione cellulare.
14. Determinare il repertorio proteico di ceppi di HP isolati da pazienti con CG e da invidivui con altra patologia gastroduodenale, allo scopo di rivelare la possibile espressione di determinate proteine esclusivamente da ceppi isolati da casi di CG. La scoperta dell'esistenza di questi antigeni potrebbe rivoluzionare la diagnosi, la prognosi e la profilassi di tale affezione, in special modo perché un recente studio ha dimostrato che l'incidenza del CG, in pazienti con lesioni gastriche precancerose e guariti dall'infezione batterica, era simile a quella di pazienti infettati e non trattati. Viceversa, nessun caso di CG si verificò nei pazienti infettati che non avevano lesioni precancerose (Wong B C-Y et al. JAMA 2004;291:187-194). Il messaggio è il seguente: non basta eradicare l'infezione. Se un paziente ha lesioni istologiche precancerose ed è infettato da HP, all'eradicazione dell'infezione deve seguire un periodo di follow up d'alcuni anni, fino a dimostrazione della mancata progressione delle lesioni mucose.
15. Valutazione dell'antigenicità delle proteine espresse esclusivamente da ceppi "cancerogeni", allo scopo di attuare dei kit diagnostici da impiegare su larga scala, per individuare la presenza d'anticorpi sierici specifici nella popolazione generale. <<<

Risultati parziali attesi

Alla fine della prima fase, noi avremo realizzato i seguenti obiettivi:
1. Determinazione dell'entità del rischio corso dalla popolazione generale, infettata da H. pylori (HP), di sviluppare le più comuni malattie gastroduodenali, gastrite cronica, ulcera peptica, gastrite atrofica, carcinoma gastrico (CG). In particolare, il rischio dovrebbe essere aumentato negli individui sieropositivi per CagA, una proteina altamente immunogena espressa dai ceppi dotati d'elevato potenziale infiammatorio. Esistono già numerosi studi al riguardo, ma in nessuno di essi, tutte le possibili manifestazioni cliniche dell'infezione sono state considerate nel loro insieme. Questa è una limitazione, perché la circolazione di H. pylori nelle diverse comunità varia ampiamente e risente di fattori socio-economici che sono differenti da luogo a luogo. La prevalenza d'infezione da ceppi CagA-positivi oscilla anch'essa notevolmente nelle diverse aree geografiche. I dati ottenuti in una determinata popolazione studiata non possono, quindi, essere applicati "tout course" agli individui d'ogni razza e nazione. Con questo progetto, per la prima volta, avremo un'istantanea dei disordini gastroduodenali associati ad infezione da H. pylori, in generale, e da ceppi CagA-positivi, in particolare, che si attaglia fedelmente alla popolazione studiata.
2. Conoscenza del potenziale carcinogenetico eventualmente posseduto dai ceppi di HP che veicolano uno o più dei geni esaminati, sia geni dell'isola di patogenicità, quali cagA, cagE e virB10, sia geni non-cag, quali iceA1, babA2 vacA s1/m1, sia genotipi strutturali cagA, e della loro circolazione nella popolazione esaminata. I risultati di questa parte del progetto ci potranno aiutare a spiegare i motivi che stanno alla base dell'osservazione che il CG ha un'elevata incidenza in alcune città, regioni o paesi, e un'incidenza bassa in altri, a parità di frequenza d'infezione da HP.
3. La consapevolezza che l'attività fosfolipasica dei ceppi isolati da pazienti con CG potrebbe essere aumentata rispetto a quella di ceppi isolati da altra patologia, ci metterebbe in condizione di stimare meglio il pericolo, corso da pazienti e individui ospitanti ceppi con questa caratteristica, di sviluppare un CG. Se osservassimo un'associazione di questo tipo, l'attività fosfolipasica potrebbe essere accreditata dell'epiteto di marcatore tumorale. Ad esempio, se isolassimo da un paziente dispeptico un ceppo dotato d'elevata attività fosfolipasica, specie se veicola geni cag, noi dovremmo essere tenuti ad eradicare l'infezione, anche in assenza di lesioni ulcerose o erosive e di un grave quadro istologico.
4. L'acquisizione della gravità dei quadri istologici, degli indici di proliferazione della mucosa gastrica e delle modalità d'espressione delle molecole d'adesione, associata ad infezione da ceppi di differente genotipo e sottotipo strutturale, consentirà di disegnare meglio l'eventuale ruolo patogenetico di determinati genotipi batterici nello sviluppo di un CG e, di conseguenza, d'allertare il medico nel caso tali ceppi fossero rinvenuti in un soggetto esaminato. Queste conoscenze sono in grado di migliorare la diagnosi, la prognosi e la profilassi del CG, che è la seconda causa di morte per cancro nel nostro Paese.Nel secondo anno di questo progetto, ci aspettiamo di ottenere i seguenti obiettivi:
1. La conoscenza degli aplotipi delle citochine infiammatorie (CI), sia nei pazienti con carcinoma gastrico (GC), sia nei controlli. Questo ci permetterà di individuare I soggetti che, nel caso di infezione da Helicobacter pylori (HP), potranno essere considerati potenziali candidati allo sviluppo della gastrite atrofica e, probabilmente del CG. Informazioni riguardanti il polimorfismo genetico delle CI e concernenti gli aplotipi batterici saranno applicate ai risultati dell'espressione della beta-catenina, e potranno inoltre migliorare la comprensione dei meccanismi coinvolti nell'adesione cellulare nella formazione delle lesioni mucose gastriche precancerose.
2. La conoscenza del polimorfismo genetico del batterio e dell'ospite potrà essere correlata con la determinazione del mosaicismo dei perossisomi e dell'espressione degli oncogeni e dei geni onco-soppressori. Alla fine di questa fase, il meccanismo molecolare nel quale risiede il passaggio dalle lesioni precancerose allo sviluppo del GC sarà più chiaro. Questi risultati sono dunque molto importanti in termini di prevenzione e profilassi del cancro. La scoperta di proteine ottenute da ceppi isolati da pazienti con GC e il loro confronto coi proteomi di ceppi ottenuti da altre patologie, rivelerà se i ceppi "cancerogeni" esistano realmente. <<<

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

Il carcinoma gastrico (CG) è la seconda causa di morte per cancro in tutto il mondo(1,2). Lo sviluppo di un CG è determinato da predisposizione genetica, fattori ambientali e da una gastrite cronica (GC) H. pylori(HP)-correlata (1, 3-5). I ceppi associati al CG esprimono una citotossina detta VacA, e una proteina associata alla citotossina detta CagA (6,7). Esistono diversi tipi allelici di vacA (6). Ceppi vacA s1/m1 sono associati significativamente con ulcera peptica e CG(6, 7). Il gene cagA risiede in un'inserzione cromosomica chiamata cag, con altri geni coinvolti nella virulenza(8). Recentemente, è stato osservato che ceppi con un determinato tipo allelico cagA si isolava con maggior frequenza da pazienti con CG (9,10). La proteina CagA può essere trasferita nella cellula eucariotica colonizzata in vitro, e, dopo essere stata fosforilata, può mediare alcune modifiche del citoscheletro che portano alla formazione di un piedistallo (11). La fosforilazione della tirosina di cui è ricca CagA è cruciale per innescare nella cellula ospite una cascata d'eventi che mimano risposte simili a quelle indotte da fattori di crescita (12). La fosforilazione della tirosina di CagA viene effettuata da due chinasi della famiglia delle chinasi Src, che è fortemente implicata nello sviluppo, crescita, progressione e metastasi di un gran numero di carcinomi umani (12). Alcuni ricercatori hanno visto che, oltre a cagA, altri geni cag, come cagE e virb10, e alcuni sottotipi strutturali di geni non-cag, come iceA1 e babA2, erano associati con CG (13, 14). Un altro studio ha dimostrato che un particolare aplotipo infiammatorio (AI)del "tumor necrosis factor-alfa" (TNF-a) era correlato ad infezione con ceppi di HP CagA positivi (15).
Queste osservazioni ci hanno spinto a stabilire se la concomitante presenza di un AI in pazienti con CG, e di particolari determinanti di virulenza nei batteri infettanti, costituisca un fattore di rischio per lo sviluppo di un CG. Il polimorfismo genetico umano può influenzare la predisposizione al CG (15-17). L'infezione da HP induce la produzione di svariate citochine infiammatorie come TNF-a e interleuchina-1 beta (IL-1b), strettamente correlate a danno epiteliale e ad ipocloridria (18, 19). Recenti studi hanno dimostrato che la produzione di citochine da parte dell'ospite, come risposta a stimoli infiammatori, è regolata a livello genetico, e che varianti genetiche di TNF-a e IL-1b sono correlate all'esito clinico di malattie infiammatorie e di neoplasie, compreso il CG (16, 17). TNF-a è prodotta da macrofagi, linfociti T attivati, cellule NK e mastociti, e può attivare e incrementare la funzione di neutrofili, macrofagi ed eosinofili (20). La produzione di TNF-a è regolata a livello di trascrizione, e uno specifico AI del promotore di TNF-a è risultato associato con elevato rischio di CG (16, 21). IL-1b è prodotta principalmente da monociti e macrofagi, ma anche da cellule epiteliali ed endoteliali. Molte delle sue funzioni sono simili a quelle di TNF-a. Particolari AI possono essere associati ad un'aumentata risposta infiammatoria, e pazienti con ipocloridria e/o atrofia gastrica (AG) hanno significativamente più spesso uno specifico AI del gene dell'IL-1b e dell'IL-1RA rispetto ai controlli (17, 21). Questo particolare AI accresce il rischio di CG, poiché induce una sovra-espressione d'IL-1b nello stomaco, causando un'ipocloridria cronica, che a sua volta può portare allo sviluppo di un'AG ed eventualmente di un CG (17, 21-24). Anche pazienti con un particolare AI dell'IL-1RA corrono un elevato rischio di sviluppare un CG (21). IL-RA è una citochina con proprietà anti-infiammatorie che lega competitivamente i recettori per l'IL-1b, modulando gli effetti potenzialmente dannosi di quest'ultima (21).
Le catenine sono componenti del complesso delle caderine, glicoproteine che controllano l'adesione cellula-cellula e influenzano la migrazione cellulare. Il ruolo della beta-catenina (BC) nella patogenesi del carcinoma gastrico e delle sue metastasi e l'influenza del genotipo dell'HP colonizzante la mucosa gastrica sulla sua espressione sono in gran parte sconosciuti. Studi recenti incentrati sul CG hanno dimostrato che l'espressione nucleare della BC è correlato con una precocità del processo neoplastico (25, 26). Il nostro progetto si propone anche lo scopo di verificare la possibile influenza dell'infezione da differenti genotipi di HP sull'espressione di BC nella mucosa neoplastica.
Tra i fattori di patogenicità di HP, l'attività fosfolipasica (FL) non è stata ancora abbastanza indagata. Anni or sono, un'attività FL fu osservata livello della membrana plasmatica di cellule di CG(27) e fu sospettato un coinvolgimento di quest'enzima nelle trasformazioni neoplastiche delle cellule epiteliali gastriche. Inoltre, aumentati livelli di FL furono trovati in campioni di siero di pazienti con CG (28), in cellule gastriche umane (29,30) ed anche nel succo gastrico (31). L'attivazione della fosfolipasi A2 nelle cellule epiteliali si è rivelata coinvolta nella sintesi di prostaglandina E2 indotta da HP (32). Infine, si è trovato anche che l'attività della fosfolipasi D gioca un ruolo nello sviluppo carcinoma gastrico (33). HP secerne differenti tipi di fosfolipasi, A1, A2, C e D (34-38), che sono ritenuti in grado di modificare direttamente la componente fosfolipidica presente nella mucosa e nell'epitelio gastrici, con conseguente riduzione d'idrofobicità e degradazione del muco gastrico, condizioni che potrebbero contribuire al mantenimento della colonizzazione nel lungo termine (34-38). Alcuni ricercatori sostengono che la diminuzione della permeabilità del muco gastrico e della membrana cellulare provocata dalla FL può permettere il passaggio di sostanze genotossiche all'interno della cellula ospite, favorendo così l'evoluzione dell'infezione attraverso lo sviluppo del cancro (37,40).
Oltre alle tecniche genetiche sopra-descritte, la virulenza batterica può essere indagata tramite lo studio del proteoma batterico, ossia, del repertorio proteico cellulare espresso (41-45). L'approccio proteomico combina l'alta risoluzione della 2-DE (Two Dimensional Electrophoresis) per separare l'intero repertorio proteico espresso da un singolo tipo cellulare o presente nei fluidi biologici, con diversi metodi per l'identificazione delle proteine. La 2-DE consiste nella combinazione ortogonale di due distinte tecniche elettroforetiche: focalizzazione isoelettrica (IEF-isoelectric focusing) e SDS-PAGE (Sodium Dodecyl Sulphate-Polyacrylamide Gel Electrophoresis). L'identificazione e la successiva caratterizzazione delle proteine separate con la 2D-PAGE possono essere compiute mediante strumenti per il sequenziamento di proteine quali il microsequenziamento e la spettrometria di massa [42, 46, 47].
La proteomica è stata applicata allo studio di microorganismi patogeni, poiché consente di identificare antigeni, fattori di virulenza, fattori di patogeneticità etc. La proteomica comparativa tra ceppi patogeni e non patogeni consente di individuare proteine specifiche che possono divenire potenziali obiettivi per nuove terapie o mezzi di diagnosi. Le comparazioni a livello proteomico consentono di trarre conclusioni più rilevanti circa le differenze a livello fenotipico. Jungblut et al. (48) hanno condotto un'analisi di proteomica comparativa su tre diversi ceppi di HP e hanno rivelato un'alta variabilità genetica. L'approccio proteomico può essere usato per indagare la risposta dell'ospite all'infezione microbica mediante confronto tra i proteomi di cellule infettate e non infettate, oltre che per investigare la risposta immunitaria dell'ospite contro i microorganismi patogeni.
La 2-DE combinata con l'Immunoblotting (immunoproteomica) è ampiamente usata come mezzo d'indagine per la valutazione della risposta umorale e cellulo-mediata contro i microorganismi patogeni. L'analisi globale delle proteine antigeniche attraverso l'utilizzo della proteomica è un approccio potenzialmente utile per identificare nuovi determinanti antigenici per l'inclusione in futuri vaccini (48-52). C'è un notevole interesse nell'applicare la proteomica all'individuazione di marcatori di malattia. I marcatori tumorali sono biomolecole che possono essere misurate nei tessuti e nei fluidi corporei e che possono essere clinicamente utili in pazienti con tumori maligni. I marker tumorali sono necessari per lo screening, la diagnosi, la prognosi, il monitoraggio della risposta al trattamento o l'individuazione della ricorrenza del tumore. Lo scopo del nostro progetto è anche quello di determinare la presenza d'antigeni di HP espressi esclusivamente da ceppi da CG.
A seguito d'infezione con HP sono stati descritti fenomeni di iperproliferazione della mucosa gastrica e un'alterazione dell'apoptosi, che potrebbero contribuire all'insorgenza del cancro gastrico. Un'impotanza rilevante nel determinare l'espressione delle citochine infiammatorie rivestono i "Peroxisome Proliferators Activated Receptors" (PPARs), fattori di trascrizione nucleari che, per mezzo di un dominio proteico contenente due "zinc finger", sono in grado di modulare la trascrizione di tutti quei geni che contengono delle sequenze chiamate Peroxisome Proliferators Response Elements (PPRE). Si conoscono tre diverse isoforme, ciascuna presente nella popolazione con diversi alleli (53): alfa (a), gamma (g) e delta (d) (o beta). Il PPARa è espressa nel fegato, rene, cuore e tessuto adiposo dove regola il metabolismo lipidico a livello dei perossisomi, mitocondri e microsomi. Esso è attivato dagli eicosanoidi derivati dell'acido arachidonico e dai fibrati utilizzati come farmaci ipolipidemici (54). Il PPARg è un fattore chiave per la differenziazione degli adipociti, l'apoptosi, la sintesi d'insulina e l'omeostasi del glucosio. Il PPARg può essere attivato dai metaboliti naturali dell'acido arachidonico derivanti dal ciclo della cicloossigenasi (55). Il PPARd è espresso in molti tessuti come cuore, tessuto adiposo, cervello, intestino etc. e si ritiene sia coinvolto nel metabolismo lipidico cerebrale. Non sono ancora stati descritti ligandi selettivi per il PPARd (54, 55).
L'attivazione dei PPARs è stata associata all'inibizione della risposta infiammatoria dovuta al blocco del fattore AP1, dell'NF-AT, del patway delle MAP kinasi e delle C/EBPb con conseguente riduzione dell'IL-6, TNF-a, IL-2 e dell'ossido nitrico sintetasi. In particolare, i primi due fattori sono proprio quelli che vengono attivati da ceppi di HP CagA positivi durante il processo d'infezione. Il legame tra HP e PPAR diviene più evidente considerando che HP attiva la ciclossigenesi-2 (COX-2), che, producendo ligandi per il PPARg, provoca l'inattivazione del fattore NF-Kb, con conseguente diminuita espressione della COX-2. Questo meccanismo coinvolge inoltre il blocco dell'apoptosi causato dall'HP proprio tramite il fattore NF-kB. All'opposto, l'attivazione del PPARa è stata associata ad un'attivazione della COX-2 tramite un aumento del processo di trascrizione dovuto alla presenza di una sequenza PPRE nel gene per la COX-2.
I PPARs sono stati trovati associati in differenti tipologie di tumore (seno, fegato, colon, prostata, testicoli). In particolare sono state descritte possibili associazioni tra il cancro del colon e la perdita di funzione o mutazioni a livello dei PPAR, oltre che a patologie infiammatorie gastroenteriche. Per quanto riguarda il PPARa, si è visto che una volta attivato, agisce sulle cicline kinasi-dipendenti (CDK-1, CDK-4) (56) e attraverso l'azione del TNF-a sull'arresto del processo apoptotico (57). Inoltre, l'induzione della COX-2 da parte del PPARa ha un ruolo determinante nella carcinogenesi del colon (58), mentre resta controverso il ruolo del PPARg (59). Studi recenti hanno anche enfatizzato il ruolo dell'attivazione del PPAR sull'aumento dell'incidenza del cancro al colon e dello sviluppo dei polipi nei topi APCmin/+. Un aumento della beta-catenina dopo esposizione ad agonisti del PPARg è stato riscontrato anche nelle linee cellulari HT-29 (59-61). E' stato anche dimostrato un legame tra attivazione del PPARg e inibizione dell'apoptosi nel cancro del colon, della prostata, del seno e delle cellule di liposarcoma (62, 63). Il PPARd è espresso in modo aberrante nel carcinoma colon-rettale dove in diversi casi vi è anche il coinvolgimento del gene COX-2. La sua elevata espressione nel carcinoma colon-rettale, genera, infatti, un attivatore del PPARd (64, 65).
In considerazione dei dati presenti in letteratura il nostro principale scopo sarà quello di valutare il ruolo del polimorfismo dei PPARs in relazione al genotipo batterico e all'aplotipo delle citochine infiammatorie e all'espressione della beta-catenina dell'ospite.
Il modello di sviluppo del CG prevede una trasformazione multistep della mucosa normale con una genesi multifattoriale. I meccanismi responsabili coinvolgono i geni regolatori del ciclo e della differenziazione
cellulare (p53, p21, c-erb-B2, etc) (66, 67). Diversi studi hanno dimostrato che la presenza di HP determina un aumento del turnover delle cellule gastriche con possibile stimolazione del processo carcinogenetico, come l'attivazione di alcuni protooncogeni, aumento di espressione di alcuni fattori di crescita, ipergastrinemia e iperespressione del gene COX.

E' stato visto che, nell'ospite, polimorfismi d'alcuni geni coinvolti nella risposta infiammatoria, l'attivazione dei processi di fosforilazione c-fos e c-jun-dipendenti (68,69), l'intensità dell'espressione genica di EGF (70) e di geni correlati con l'apoptosi (bid, Bax e Bcl-2) (71) sono tutti fortemente influenzati dalla presenza di HP. Un modello a due stadi è stato concepito per spiegare la mancata senescenza di cellule umane coltivate in vitro(72). Lo stadio 1 del meccanismo della fase di mortalità (M1) causa senescenza, laddove normali cellule diploidi umane diventano incapaci d'ulteriore divisione. Tuttavia, questa cessazione della divisione cellulare può essere superata dall'inattivazione dei geni oncosoppressori umani p53 e Rb in fibroblasti che sono mutati in un'ampia varietà di neoplasie umane. In cellule non neoplastiche, il tipo p53 selvaggio modula la proliferazione cellulare e la differenziazione regolando la trascrizione di diversi prodotti genomici, inducendo l'espressione di p21wafl, che agisce come regolatore del ciclo cellulare in fase G1,e gioca un ruolo cruciale nella riparazione del DNA danneggiato attraverso l'induzione dell'arresto della crescita e del danno del DNA (73). Inoltre, p53 induce il gene Bax, che causa apoptosi, al contrario del gene bcl-2. Le cellule che hanno superato il meccanismo M1 sono in grado di dividersi finché si presenta una crisi, che è causata dal meccanismo della fase di mortalità M2. È difficile per le cellule umane sfuggire da questa crisi, ma, in rari casi, alcune popolazioni possono raggiungere l'immortalità superando il meccanismo M2 attraverso la riattivazione dell'enzima telomerasi. La telomerasi è un enzima ribinucleoproteico unico nel suo genere ed è responsabile dell'aggiunta di ripetizioni telomiche alla porzione finale ‘3 dei cromosomi con un enzima regolante la trascrizione inversa (hTERT) che regola il funzionamento del complesso (74). Altri autori hanno dimostrato l'alterazione dei meccanismi apoptotici durante infezione cronica da HP; questi meccanismi coinvolgono altri geni, come la riduzione dei livelli di p27 (75). Da tutto ciò, appare evidente che la comprensione dell'associazione dell'infezione da HP con alcuni geni (per esempio p53, p27, Rb), e anche con la telomerasi può contribuire ad elucidare i meccanismi che regolano lo sviluppo del CG. Lo scopo del presente progetto è dunque quello di esaminare questa associazione evidenziando l'espressione di HP, hTERT, p53, Rb, c-myc and bcl-2 in una serie di carcinomi gastrici. <<<