a
INTRODUCERE
Problema tumorilor sistemului pigmentar a suscitat dintotdeauna un deosebit interes din partea cercetătorilor din domeniul biologiei. Ea continuă să prezinte o atracţie deosebită pe plan mondial, volumul publicaţiilor fiind considerabil, cu toate că persistă şi astăzi unele incertitudini şi apar unele contradicţii.
Ca şi alte sisteme celulotisulare, sistemul pigmentar prezintă abateri în ceea ce priveşte structura şi funcţiile sale normale, care se traduc in final prin apariţia unor proliferări cu caracter tumoral. Sunt bine cunoscute proliferările turnorale neoplazice de la o serie de vieţuitoare, cum ar fi insectele, peştii şi mamiferele, inclusiv omul. Polimorfismul clinic şi morfologic, tradus prin multitudinea formelor tumorilor benigne şi maligne umane, variabilitatea evolutivă deseori capricioasă a unor tumori melanice maligne ale omului, explică apariţia a numeroase şi interesante lucrări privind acest domeniu, numărul lor sporind evident 1n ultimele decenii. Totodată trebuie precizat faptul că prin perfecţionarea mijloacelor tehnice de investigaţie, câmpul de cercetare a tumorilor sistemului pigmentar s-a mărit considerabil, abordându-se studiul histochimiei, histoenzimologiei, microscopiei cantitative, microscopiei electronice şi recent al imunomorfologiei şi flow citometriei obţinându-se astfel rezultate valoroase. Cităm o parte din autorii ale căror lucrări sunt cunoscute pe plan mondial şi ale căror rezultate au contribuit la elucidarea a o parte din biologia sistemului pigmentar ca şi a manifestărilor sale anormale: Darier, Bruno-Bloch, Lemer, Fitzpatrick, Zelickson, Seiji, Clark, Mishima, la noi în ţară Şt. Gh. Nicolau, Sc. Longhin, Al. Dimitrescu etc.
Trebuie recunoscut că în ciuda numeroaselor şi valoroaselor achiziţii, obţinute datorită progreselor realizate în domeniul mijloacelor de investigaţii (izotopi radioactivi, limfografie, termografie), de care beneficiază melanomul malign, terapia acestei tumori, in parte insuficientă, rămâne decepţionantă, iar prognosticul destul de nefast. Cea mai importantă armă de luptă Impotriva melanomului malign, o constituie stabilirea cât mai precoce a diagnosticului şi implicit aplicarea imediată a tratamentului cel mai adecvat, formei clinice respective. in această etapă precoce de diagnostic, anatomopatologul are un rol esenţial, diagnosticul de certitudine fiind in exclusivitate morfologic.
Deşi unii autori pretind că melanomul malign ar fi o tumoră relativ rară, incidenţa reală este destul de mare, cifrele rămânând hitre 1-7% faţă de cifra globală a cancerelor sau intre 1-3 la 100.000 de locuitori. După cum afirmă Andrade (7) există o creştere generală a frecvenţei melanomului malign în întreaga lume, creştere corelată cu o mare expunere la radiaţiile solare. S-ar părea de asemenea că există o frecvenţă mai crescută la femei faţă de bărbaţi, respectiv 2/3 din cazuri apar la femei, această preponderenţă fiind explicată prin rolul agravant al sarcinii, menopauzei ca şi prin frecvenţa mai crescută la femei a melanozei precanceroase Dubreuilh.
În privinţa localizării tumorilor sistemului pigmentar, pielea reprezintă sediul de elecţie (aproximativ 80-90% din totalul melanoamelor sunt cutanate).
Important este faptul că aproximativ 50% din melanoamele maligne cutanate provin din transformarea malignă a tumorilor benigne preexistente, proces care are loc aparent spontan, fie sub acţiunea unor traumatisme, a radiaţiilor solare, a unor stimuli hormonali sau a unor factori genetici particulari. Rezultă deci că îi revine clinicianului rolul deosebit de a surprinde în timp util momentul în care debutează transformarea malignă, pentru a extirpa tumora respectivă. Anatomopatologul este solicitat să confirme natura melanică şi implicit să semnaleze aspectele morfologice, evocatoare ale transformării maligne.
Problema devine cu atât mai interesantă, cu cât în ultimul timp se invocă intervenţia a o serie de factori imunologici, care justifică oarecum aspectele bizare, capricioase, evolutive ale unor cazuri cu evoluţii rapide, fulgerătoare, cu diseminări masive. Se descriu cazuri care pot supravietui 5-10 ani sau chiar mai mult după stabilirea diagnosticului. De aici introducerea recentă de investigaţii care să evalueze reactivitatea imunologică a bolnavilor cu melanoame, de aici implicaţiile terapeutice moderne care au drept scop de a stimula capacitatea imunologică a organismului respectiv, de aici o serie de perspective încurajatoare de viitor. La acestea trebuie să adăugăm progresele terapiei care constau în electroexcizia largă sau excizie, urmată de grefe cutanate, care rezolvă functionalitatea şi estetica regiunii afectate, bineînţeles fără a ignora opinia oncologilor în aplicarea radioterapiei şi chimioterapiei.
Cele expuse mai sus au reprezentat serioase incitaţii, care m-au determinat să abordez tema melanoatnelor cutanate. Mi-am propus să aleg eşantioane de bolnavi cu tumori benigne şi maligne ca şi unele cazuri pe care le-am surprins în plin proces de transformare malignă.
Alături de metodele morfologice de rutină, am folosit în multe cazuri metode de studii histochimice şi histoenzimologice, iar unele cazuri au fost cercetate electronomicroscopic. Am corelat rezultatele personale obţinute prin aceste metode complexe cu datele existente în literatura de specialitate, care mi-a fost accesibilă, încercând să le pun de acord, să analizez critic unele aspecte, să explic unele discordanţe, să sugerez unele mecanisme patogenetice posibile. Am apreciat valoarea ultimelor tehnici intrate în arsenalui morfologic de investigare (anticorpi monoclonali, flow citometria etc). Am invocat şi sper că am reuşit să scot în evidenţă rolul deosebit, preponderent, esenţial al morfopatologiei pentru diagnosticul, orientarea terapeuticii şi evaluarea prognosticului melanomului malign.
În partea generală a lucrării sunt trecute în revistă principalele aspecte ale structurii şi funcţiei sistemului pigmentar ca şi a manifestărilor sale tumorale au fost sistematizate in patru tipuri histomorfologice (melanom malign invaziv cu componentă intraepidermică adiacentă., de tip pată melanotică a lui Hutchinson; melanom malign invaziv cu componentă intraepidermică adiacentă, de tip cu extensie în suprafată; melanom malign invaziv cu componentă intraepidermică, neclasificabil; melanom malign invaziv fără o componentă intraepidermică adiacentă-melanom nodular). Congresul a stabilit că indicele mitotic trebuie evaluat pe 10 câmpuri sau pe tot preparatul histologic in cazu.1 când tumorile sunt mici. Gradul I: mai putin de 1 mitoză pe 5 câmpuri; Gradul II: lintre 1 mitoză. pe 5 câ’mpuri şi 1 mitoză pe câmp; Gradul HI: una sau mai multe mitoze pe câmp.
0 clasificare care a retinut atentia a fost aceea a lui Mishima (135). Acest autor a descris „in microscopia electronică existenta mai multor varietăti morfologice de melanozomi şi a emis teoria că melanoamele maligne se constituie pe seama a trei tipuri de celule diferite din punct de vedere ontogenetic, morfologic şi histochimic, ceea ce ar putea explica unele din particularită.tile lor evolutive. Cele trei tipuri celulare descrise de Mishima sunt:
1. Nevocitul care compune nevul jonctional şi derivă din nevoblast.
2. Melanocitul epidermic pe seama căruia se formează melanoza circumscrisă precanceroasă Dubreuilh.
3. Melanocitul dermic, celula care formează nevul albastru.
Melanbcitul- epidermic şi cel dermic sunt descendentii melanoblastului originar din creasta neurală. Din transformarea malignă a celor trei tipuri de celule, rezultă următoarerele categorii de melanoame maligne: melanomul malign nevocitar sau nevocitom malign dezvoltat pe nevul jonctional, melanomul malign apărut pe melanoza Dubreuilh sau melanocitom malign şi nevul albast•u malign dezvoltat pe nevul albastru. Clasiftcarea lui Mishima oferea explicatie faptului că melanoamele maligne au comportamente diferite. Astfel, melanoamele maligne dezvoltate pe melanoza Dubreuilh au o evolutie relativ mai be‑
creştere mai lentă şi tendintă redusă la metastaze, în timp ce nevocitoamele maligne au un comportament mult mai agresiv, cu creştere rapidă şi metastaze precoce. Teoriei lui Mishima i s-au adus câteva obiectiuni majore. Astfel, cercetările de microscopie electronică nu au putut pune in evidentă nici o deosebire morfologică evidentă între melanocit şi nevocit. Din această cauză, majoritatea cercetătorilor moderni consideră că este vorba de un singui tip celular, prevăzut uneori cu câteva prelungiri dendritice iar alteori lipsit de asemenea expansiuni, in functie de pozitia celulei respective. Prelungirile dendritice există numai la celulele izolate, separate de congenerele lor ca in cazul melanocitelor lui Mishima şi lipsesc la celulele grupate in cuiburi, ca în cazul nevocitelor melanoamelor descrise de Mishima. A doua obiectiune care se aduce teoriei lui Mishima este că, după opinia sa, toate melanoamele maligne se dezvoltă pe formatiuni preexistente: nevi jonctionali, nevi micşti,, melanoză Dubreuilh sau, foarte rar, nevi albaştri.
CAPITOLUL 1
PROCESUL DE PIGMENTOGENEZĂ
De la prima Conferinţă Internaţională de la Moscova (1946) consacrată celulelor pigmentare normale şi atipice, datorită progreselor în domeniile mi croscopiei electronice, biochimiei, culturilor de ţesuturi şi a izotopilor radio activi, cunoştinţele asupra sistemului pigmentar s-au îmbogăţit considerabil.
Culoarea normală a pielii umane variabilă, este produsă de 4 pigmenţi: melanina produs endogen în epiderm care determină tenta brună, carotenoizii exogeni care dau tenta galbenă, oxihemoglobina de la nivelul capilarelor care asigură culoarea roşie şi hemoglobina redusă care se află în venele dermului şi care contribuie la tenta albăstruie a pielii. Dintre toţi aceşti pigmenţi, melanina reprezintă pigmentul care asigură diferenţele individuale ale culorii pielii. Acest pigment sintetizat în melanocite determină culoarea pielii prin acumularea sa în keratinocite. Culoarea pielii rezultă din reacţia complexă dintre lumină, hormoni şi potenţialul genetic al „unităţii epidermice melanice”. La baza acestor relaţii se află sinteza melaninei, desfăşurată într-un sistem integrativ care include:
migrarea melanoblastelor din crestele neurale şi diferenţierea lor în melanocite la nivelul epidermului;
formarea proteinelor structurale şi a tirozinazei, cu asamblarea lor pentru a forma melanozomii din melanocite;
melanizarea melanozomilor;
deplasarea melanozomilor din citoplasma perinucleară în prelungirile melanocitelor;
transferul şi încorporarea melanozomilor în interiorul keratinocitelor, fie izolat, fie în complexe melanozomice;
degradarea melanozomilor în interiorul melanocitelor.
Melanocitele sistemului pigmentar provin din creasta neurală şi populează pielea între luna a III-a şi a VI-a de viaţă intrauterină. Ele apar în coloraţia hemalaun-eozină ca celule clare, cu citoplasma abundentă şi un nucleu mic,intens colorat. Se găsesc printre celulele stratului bazal, în proporţie de 1/10 celule bazale, numărul melanocitelor variind după regiunile corpului şi fiind sporit după expunerea la raze ultraviolete. Melanocitele se pot pune evidenţă prin reacţia DOPA a lui Bloch, deoarece prezintă capacitatea de a forma melanină şi apar ca celule stelate cu prelungiri dendritice în care există gra nulaţii negre de melanină. Acelaşi aspect poate fi evidenţiat şi prin impregnări argentice, melanina fiind atât argirofilică cât şi argentafină. Deoarece melanina este argirofilică poate fi impregnată cu soluţii de nitrat de argint şi prin reducerea argintului, devine neagră. intrucât este argentafină, se poate colora prin coloraţia Masson-Fontana, folosind nitrat de argint amoniacal. in 1982 Jimbow (101) invocă existenţa unor precursori melanocitari formaţi din celula Langerhans.
La indivizii cu piele deschisă granulele de melanină sunt observate numai în stratul bazal. La indivizii cu pielea închisă la culoare, în particular la negroizi, granulele de melanină predomină în stratul bazal dar sunt răspândite în tot epidermul, inclusiv stratul cornos şi uneori în dermul superficial, înglobate în macrofage, denumite şi melanofage.
Electronomicroscopic, melanocitele, spre deosebire de keratinocite, nu pre zintă tonofilamente sau desmozomi, cu excepţia acelora care sunt situate pe membrana bazală, la nivelul cărora s-au observat hemidesmozomi, prin care se fixează de membrana bazală. (Tarnowski, 181). Ele au în citoplasma lor mela nozomi, a căror morfologie a fost descrisă de numeroşi autori (Fitzpatrick, 67; Jimbow, 101,102). in stadiul I melanozomul este rotund, de 0,3 jtm şi prezintă o intensă activitate tirozinazică, concentrată în lungul membranei care îl înconjoară şi conţine un material granu1ar care nu este melanină. In stadiul II melanozomul este elipsoidal, de 0,5 tm lungime, conţine filamente longi tudinale, încrucişate unele cu altele iar activitatea enzimatică este prezentă atât pe membrană cât şi pe filamente. În acest stadiu, începe depunerea me1aninei la nivelul filamentelor. În stadiul III melanozomul prezintă o activitate enzimatică foarte redusă, dar depunerea de melanină continuă în parte prin polimerizare enzimatică. În stadiul IV nu mai există activitate enzimatică, melanina formată prin polimerizare neenzimatică devine abundentă, încât structura internă a melanozomului
La indivizii cu piele albă, în melanocite melanozomii apar agregaţi in com plexe melanozomice inconjurate de o membrană, ce conţin 2-3 melanozomi. 0 mică p•oporţie de melanozomi apare dispersată. La negroizi marea majoritate a melanozomilor sunt dispersaţi, izolaţi, complexele melanozomice fiind reduse.
Melanina reprezintă polimeri insolubili a căror molecule elementare provin din oxidarea unor cromogeni multipli care au o fimcţie fenolică comună. Se pre zintă sub forrnă de granule cu diametrul Mtre 0,2-0,5 tm şi are o oarecare solubilitate în soluţii bazice. Melanina este decolorată prin oxidanţi variaţi şi prezintă o putere reductoare accentuată faţă de soluţiile argentice şi fericianura ferică. in pielea umană există două tipuri de melanină mai bine cunoscute: melanina brun-neagră (eumelanina) şi melanina galben-roşietică (feomelanina).
Eumelanina, spre deosebire de melaninele din plante care sunt in general catecolmelanine, este indolmelanina, compus constituit din unităţi indol 5-6 chinonă polimerizate. Feomelanina reprezintă monomeri, dimeri sau trimeri de indol 5-6 chinonă, care par formate in natură prin modificarea mecanismului sintezei eumelaninei. Feomelaninele rezultă din reacţia DOPA-chinonei cu cis teina, acid aminat conţinând in structura sa sulf, formând izomerii 5-S şi 2-S cisteinil DOPA (Ito, 94). in toate melanocitele există izomerul cisteinil DOPA care reprezintă un marker in diagnosticul melanomului malign, deoarece poate fi identificat in plasma şi urina bolnavilor. Eumelaninele confe•ă culoarea brună a tegumentelor, având un rol protector, in timp ce feomelaninele corespund pig mentului care dă culoarea roşcată pă.rului uman. Trichocromul este al t•eilea pigment produs de melanocite, care este inrudit cu feomelanina, deoarece con ţine in structura sa sulf şi este identificat1n părul roşu uman (Dimitrescu, 49).
Melanogeneza reprezintă succesiunea reacţiilor biochimice care conduc la formarea melaninei. Mecanismul acestui proces este parţial elucidat, deşi există numeroase teo•ii in acest domeniu. Von Furth şi Schneider (1901, citaţi de GremiIett, 73) au susţinut că sinteza melaninei se realizează prin acţiunea tiro zinazei asupra tirozinei. 0 ipoteză similară a fost prezentată de Bruno-Bloch (1926, citat de Jimbow, 100), implicând insă. intervenţia DOPA-oxidazei. Actu almente aceste teorii sunt valabile (Pawelek, 152; Menon, 131), admiţându-se că melanogeneza se desraşoară datorită acţiunii unor enzime, asupra unui substrat fenolic sub acţiunea oxigenului molecular. Subst•atul este tirozina, acid aminat aromatic care posedă o singură funcţie fenol in poziţia 4: este 4-hidroxy fenilalanina. Pentru a fi oxidată, tirozina trebuie să fie liberă.. Tirozina care se găseşte in proteine sau 1n di- sau polipeptide, în poziţie terminală, nu este influenţată de tirozinază.. Tirozina fiind incorporată intr-o moleculă mai com plexă, nu poate fi oxidată decât dacă este eliberată in prealabil de o peptidază. La fel se1ntâmplă şi cu tirozina obţinută din adrenalină.”, care este considerată un cromogen premelanic. Cea mai convingătoare dovadă că tirozina este pre cursorul melaninei la om, a fost obţinută de chimiştii Duchon şi Pechan (54), prin administrarea orală a tirozinei la bolnavii cu melanoame maligne şi mela nurie, obţinându-se o marcată creştere a excreţiei urinare de indol şi fenol melanogen.
Există şi alte substanţe decât tirozina, cele mai cunoscute fiind catecolul, taninurile, acidul clorogenic, proteinele. În seria animală şi alţi compuşi fenolici pot să constituie substrate pentru a forma melaninele.
Enzimele care intervin asup•a acestor substrate sunt reprezentate ‘prin fenoloxidaze, tirozinaze şi peroxidaze (Wick, 188; Sealy, 170; Jergil, 96).
Fenoloxidazele oxidează fenolii şi sunt formate dintr-o apoproteină specifică şi o grupare prostetică care conţine Cupru.
Tirozinazele, enzime esenţiale în formarea melaninei, au fost descoperite de Bourquelot şi Bertrand (citaţi de Jimbow, 100) 1n sucul de Russula nigricans. Ele au fost extrase din pielea umană, din bulbii firelor de păr (Jimbow, 102) şi din tumorile melanice la om şi animale. Din punct de vedere chimic, tirozinaza este o enzimă formată dintr-o apoproteină specifică şi un grup prostetic care contine cupru sub formă reversibilă, redusă sau oxidată. Actiunea tirozinazei pare să se desfăşoare in doi timpi: monofenolul (tirozina) prin oxidare fixează un atom de oxigen, pe care îl incorporează. „in molecula sa, rezultând ortodife nolul (DOPA). in al doilea timp, difenolul suferă o oxidare prin dehidrogenare, rezultând o dichinonă şi apă. Din acest motiv mult timp a p•edominat ipoteza a două enzime: tirozinaza, care ar interveni in primul timp şi dopa-oxidaza, care ar interveni în al doilea timp. După Lerner (116) şi Fitzpatrick (67) se admite că există o enzimă unică, tirozinaza, prevăzută cu o dublă activitate: mono fenoloxidazică care determină oxidarea tirozinei şi difenoloxidazică prin care se oxidează dopa. Se mai invocă şi existenta unor izoenzime ale tirozinazei (Hearing, 83,84).
Peroxidazele au fost recent implicate în melanogeneză, p•in cercetări autora diografice şi histochimice la mamifere (Okun, 148). Aceste enzime apar ca un mediator posibil în conversia enzimatică tirozină-dopa, în prezenta factorului dopa. Okun (148) arată că tirozinaza, deşi are o puternică actiune dopa oxidazică, nu poate oxida tirozina in melanină. După acest autor, in mecanismul sintezei melaninei ar fi initial activitatea peroxidazei iar tirozina ar utiliza dopa sintetizată de peroxidază. Această ipoteză, după care prima conversie ar fi realizată de peroxidază şi nu de tirozinază este explicată prin faptul că, reactia prin ca•e tirozinaza oxidează tirozina ‘in dopa este lentă şi dificil de pus in evidentă. Din lucrările lui Holstein (88), Hearing (81) şi Hearing şi Ekel (82), rezultă existenta mai multor forme de tirozinază Ti,- T3 care au capacitatea de a transforma tirozina dopa in melanină, numai in prezenta catalazei care blochează peroxidaza. Există incă controverse in privinta mecanismului intim al interventiei tirozinazei i`n procesul de oxidare a celor două substante, tirozina şi dopa. Acest mecanism nu este ‘incă complet elucidat. Se ştie că „intr-un prim punct tirozinaza oxidează tirozina, monofenolul într-un difenol 3-4 dioxife nilalanina (DOPA), printr-o reactie lentă greu evidentiabilă ceea ce justifică aparentele controverse din literatură.. Tirozinaza actionează asupra tirozinei în prezenta oxigenului molecular, consumarea oxigenului producându-se cu o oarecare ‘intârziere, fenomen denumit de către Lerner şi Fitzpatrick (116) peri oadă de inductie. Prin studii efectuate in vitro, aceşti autori au reuşit să scurteze perioada de inductie, prin adă.ugarea de mici cantităti de dopa. Dopa este un compus instabil care se transformă rapid in dopa-chinonă, oxidându-se prin pierderea hidrogenilor fenolici. Această transformare se face spontan şi este accelerată prin tirozinază. Contrar a ceea ce credea Brnno-Bloch, enzima care intervine în conversia dopa „in dopa-chinonă., nu este o dopa oxidază, ci tirozinaza care îşi continuă activitatea ei oxidantă. Această reactie rapidă este uşor de p.is in evidentă, de aceea a fost prima decelabilă şi s-a admis că.” unele tesuturi posedă în exclusivitate activitate tirozinazică. in final se ajunge printr-o oxidare neenzimatică initial lentă şi apoi rapidă, la monomerul indol 5-6 chinonă de culoare galbenă, care polimerizează printr-o oxidare neenzimatică şi lentă, in melanină de culoare brună. şi neagră.
privinţa sediului intracelular al melanogenezei, au existat în decursul timpului, numeroase cercetări care au adus date interesante, conturându-se o serie de teorii în ceea ce priveşte originea melanozomilor. Dintre acestea amintim teoria originei nucleare (Meirowsky 1908, citat de Gremilett, 73), teoria originei mitocondriale (Du Buy, Showacre şi Hesselbach, 53), teoria originei golgiene (Drochmans, 51; Seiji, Fitzpatrick şi Birbeck, 172; Wellings şi Siegel, 187; Mishima, 134; Drochmans, 52), teoria originei ribozomice (Mayer 1958, citat de Gremilett, 73) şi teoria originei difuze fără participarea unui organit celu1ar (Delage şi Porte 1966, citaţi de Gremilett, 73).
0 serie de studii au fost efectuate pe melanocitele umane iradiate cu ultraviolete, folosindu-se tehnici de centrifugare şi ultracentrifugare, telmici histochimice, ultrastructurale şi histoautoradiografice. S-a constatat astfel că după iradierea pielii cu ultraviolete şi folosirea reacţiei dopa, produsele de reacţie dopa şi tirozina sunt specific depozitate in melanocitele epidermului. Keratinocitele şi celulele Langerhans nu prezintă aceste substanţe. Pe plan ultrastructural, Hunter (91) a identificat aceste substanţe in reticulul endoplasmic neted ca
veziculele golgiene. Folosind reacţia pentru fosfataza acidă Novikoff (146) atribuie un rol important Isn melanogeneză, complexului GERL. Rezultate semnificative au obţinut Seiji (173) prin studiul melanocitelor melanomului Harding-Passey şi melanomului B16 de şoarece. Folosind centrifugări diferenţiate şi tehnici de incorporare cu dopa marcată de C14, Seiji (173) obţine incorporarea specifică a acestor substanţe numai la nivelul melanozomilor. Rezultate asemănătoare a obţinut Zelickson (192) marcând dopa cu t•itium. Din aceste cercetări rezultă că tirozinaza poate fi demonstrată în melanozomi, în reticulul endoplasmic neted şi rugos şi în ribozomi. Din concluziile autorilor citaţi se desprinde o nouă ipoteză privind mecaţiismul melanogenezei: tirozinaza s-ar sintetiza la nivelul ribozomilor, de unde ar fi transferată prin interrnediul reticulului endoplasmic neted la nivelul complexului Golgi, unde se asamblează sub formă de mici vezicule delimitate de ‘ o membrană netedă, vezicule care reprezintă substratul material al premelanozomilor.
Primului stadiu de biosinteză a proteinei enzimatice îi urmează stadiul al doilea de biosinteză al melanozomului şi stadiul al treilea de biosinteză a melaninei propriu-zise. in al doilea stadiu moleculele enzimatice asamblate în complexul Golgi, se inconjoară de o membrană şi constituie o serie de vezicule intermediare. Aceste vezicule se măresc, capătă un sistem de membrane inteme, pe care moleculele de tirozinază se aliniază ordonat şi rezultă premelanozomii tineri nemelanizaţi. in stadiul al treilea incepe oxidarea tirozinei de către moleculele de tirozinază, manifestată prin apariţia unor fine granule de melanină pe membranele interne ale melanozomilor. De fapt în această etapă apar premelanozomi interrnediari parţial melanizaţi. in acest stadiu este posibilă evidenţierea histoenzimologică a tirozinazei. in final depozitul de melanină este complet, premelanozomul devine melanozom, iar reacţia tirozinazei este negativă.
Schema melanogenezei intr-un melanocit (Fitzpatrick)
Această schemă este confirmată de o serie de cercetări similare, autorii folosind insă terminologii oarecum diferite. Astfel, Seiji (172) denumeşte forma cea mai timpurie a melanozomilor drept melanozom in stadiul I iar Jimbow (101) şi Wellings (187) denumesc primele vezicule, melanozomi timpurii.
Originea golgiană a melanozomilor este combătută de Demopoulos şi Yuen (46) care au studiat melanozomii melanomului S91 de şoarece. Aceşti autori constată că melanozomii sunt înconjuraţi de o membrană diferită de aceea a vacuolelor golgiene dar asemănătoare cu a membranelor mitocondriilor.
in faza care urmează biosintezei melaninei, procesul de pigmentare compo•tă raporhiri funcţionale int•e melanocite şi keratinocite. Prin studii de microscopie electronică şi microcinematografie ale celor două tipuri celulare urmărite in culturi, rezultă că după constitui•ea melanozomilor, urmează mobilizarea îri interiorul melanocitului, transferul şi degradarea lo• în keratinocite. Variaţiile cantităţii de melanină la nivelul keratinocitelor condiţionează aspectul larg al culorii pielii umane de la diferite rase.
Mobilizarea melanozomilor în melanocite
Din regiunea perinucleară, melanozomii se mobilizează spre vârffil prelungirilor dendritice ale melanocitelor, de unde sunt transferaţi „in keratinocitele inconjurătoare. in pielea umană fiecare melanocit este asociat cu 36 de keratinocite care primesc, transportă şi eventual degradează melanina produsă de melanocite – este unitatea melanică epidermică (Fitzpatrick, 66). Prin studii de microscopie electronică, 3 mecanisme pot fi implicate „in procesul de mobilizare a melanozomilor:
modificarea curenţilor intracelulari print•-o diferenţă locală în potenţialul de membrană, între zonele centrale şi periferice ale celulei ( teoria electroforezei a lui Kinosita 1963, citat de Jimbow, 100);
schimbări ionice legate de membrană ( teoria schimbătorului de ioni a lui Novale 1973, citat de Jimbow, 100);
transformarea sol-gel care determină modificări ale presiunii hidrostatice a citoplasmei (teoria transformării sol-gel a lui Marsland 1967, citat de Jimbow, 100).
Studiile lui Green (72), Malawista (121), Robinson (164) şi Jimbow (100) aduc argumente care atestă intervenţia microtubulilor in procesul de deplasare a melanozomilor.McGuire şi Moellmann (129) descriu in citoplasma melanocitelor epidermului de broască, filamente citocalazinice de 65-75Ă, pe care le consideră că ar interveni in agregarea granulelor de pigmeni la nivelul melanocitelor, hupiedicănd fenomenul de dispersare a melanozomilor, ca urmare a acţiunii hormonului melanocitostimulator (MSH). Malawista (121) a obţinut pnn. folosirea citocalazinei şi vincristinei, inhibarea mobilizării melanozomilor, weste substanţe împiedicând polimerizarea tubulinei, proteină contractilă de la nivelul microtubulilor.
Jimbow (97, 98, 99), studiind modificările apărute in pielea umană expusă radiaţiilor ultraviolete şi în celulele pigmentare din retina puilor de pasăre, supusă adaptării la lumină şi întuneric, constată că filarnentele din citoplasma melanocitelor intervin nu numai in alungirea dendritelor citoplasmatice ci şi in deplasarea melanozomilor.
Transferul melanozomilor
Melanozomii sintetizaţi in melanocite sunt transferaţi in keratinocite, unde apar sub formă de particule libere sau de ag•egate de două sau mai multe particule, in vezicule delimitate de o membrană, denumite complexe melanommice. Transferul melanozomilor din vârful dendritelor melanocitelor în keratimocite se realizează prin două mecanisme. Primul mecanism constă din izolarea curemităţilor distale ale dendritelor melanocitelor care conţin melanozomi şi imaxporarea lor în keratinocitelOr. Cruickshank (40), Mottaz (140), Klaus §1.8). Cohen (34) şi Prunieras (157) demonstrează acest mecanism prin studii efectuate pe culturi de celule. Aceşti autori au observat că vacuola fagocitică in care este inclusă extremitatea dendritică prezintă o dublă membrană, una de origine keratinocitică şi alta de natură melanocitică. Această ipoteză nu explică insă prezenţa melanozomilor izolati din keratinocite şi raritatea fagozomilor inconjuraţi de o dublă memb•ană. Apariţia dublei membrane ar fi rezultatul incidenţei de secţionare a dendritei aplicată pe suprafaţa keratinocitului. Dacă transferul s-ar realiza prin acest mecanism, atunci melanozomii ar trebui să fie iniţial dispersaţi in interiorul keratinocitelor şi apoi reasamblaţi ca unităţi complexe. Al doilea mecanism invocă eliminarea (secreţia ext•acelulară) din vărfurile dend•itelo• melanocitelo• a melanozomilor şi „inglobarea lor de către keratinocite. După această ipoteză se explică dist•ibuţia melanozomilor in keratinocite fie sub fo•mă izolată, fie sub formă de complexe. Deoarece melanozomii sunt pentru keratinocite corpi străini, ei sunt fagocitaţi şi inglobaţi in keratinocite „in funcţie de mărimea lor. Rămăn „insă două probleme ne•ezolvate: pentru ce se găsesc foarte •a• melanozomi ext•acelulari int•e melanocite şi keratinocite şi cum işi pierd melanozomii membranele lo•, inainte de a fi fagocitaţi de ke•atinocite.
Degradarea melanozomilor
După pătrunderea in keratinocite, melanozomii sunt deg•adaţi de căt•e lizozomi. Nu este clar dacă există o enzimă lizozomală specifică, implicată în acest proces de degradare dar s-a constatat că vacuolele limitate de membrană care conţin melanozomi agregaţi, prezintă activitate acid fosfatazică (Wolff, 190; Nakagawa, 142).Degradarea melanozomilor poate să aibă loc şi în interiorul melanocitului. Acest proces apa•e adesea în pielea hiperpigmentată, p•in expunerea la raze ultraviolete, în melanocitele tumo•ale (Zelickson, 192; Nordlund, 145; Morpurgo, 138) şi în foliculii piloşi (Quevedo, 158).
Factorii care intervin în melanogeneză
Factorul genetic. Ereditatea dete•mină colo•aţia pielii şi părului omului şi animalului, „in toată gama ei de nuanţe distincte. La şoareci s-au evidenţiat gene particulare, ca•e ar comanda diferenţierea celulelor crestei neurale în direcţia melanoblast-melanocit, migrarea lo• către piele, morfologia şi caracterele lor funcţionale şi tipurile de melanină.
Lumina ultravioletă. Radiaţiile ultraviolete constituie un excitant fiziologic p•in fotonii lor. Efectul. acestei excitaţii se concretizează la om prin funcţia de apărare contra efectelor nocive ale •azelor ult•aviolete, aceea de hiperpigmentare. Mecanismul probabil se explică prin acţiunea complexă a excitaţiei luminoase (impresionarea retinei cu răsunet asupra centrilor hipotalamo-hipofizarifenomenul Meirowsky, ca•e determină polimerizarea in melanină a leucoderi‑vatilor premelanici, distrugerea factorilor de inhibitie presupuşi că blochează activitatea tirozinazei).
Oikawa şi Nakayasu (147) au demonstrat că razele ultraviolete determină formarea colecalciferolului care induce fotoconversia 7-dehidrocolesterolului, ce stimulează melanogeneza prin creşte•ea activitătii tirozinazice.
Factorii endocrini. În pigmentogeneză sunt incriminati hormonii hipofizari reprezentati prin cx-MSH, P-MSH şi ACTH. Cele două fractiuni ale MSH-ului stimulează mai rapid pigmentatia, în timp ce ACTH-ul deterrnină o pigmentatie lentă a tegumentelor. Epifiza secretă melatonina, un hormon antagonist al MSHului care din punct de•vedere chimic ar fi in•udit cu se•otonina. Hormonii sexuali intervin de asemenea „in pigmentatia tegumentelor. Experienta pe animale demonstrează rolul estrogenilor şi a progesteronului în creşterea pigmentărin
in afara acesto• factori generali se admite inte•ventia în melanogeneză a unor factori cutanati locali. Astfel s-a constatat că produsele rezultate din degradarea melanozomilor in interiorul keratinocitelor, eventual eliminati în spatiile intercelulare, ar cont•ola la rândul lor printr-un mecanism de feedback, functia melanocitelor.
De asemenea a fost implicată interventia chalonelor, glicoproteine specifice zare controlează procesele de multiplicare a celulelor epidermice, implicit ale melanocitelor şi keratinocitelor.
Teoria chalonelor a fost completată de Powell (155) şi Woorhees (191) după
re un rol important în turnoverul ke•atinocitelo• epidermice ar reveni complexului adenil-ciclază-AMP-ciclic, mecanism elucidat de Lutherland (119) şi Moellmann (137). Activitatea adenil-ciclazei poate fi influentată de către chalonele epiderrnice, de prostaglandinele E-, epidermice ca şi de epinefrină şi de
.tbstante eliberate local cu rol de neurotransmitători (dopamina). După această apinie chalona ar reprezenta numai o parte din mecanismul complex care intervine in reglarea nivelului AMP-ului ciclic. Woorhees şi Duell (191) sustin că epinefrina ar inte•veni în legarea receptorilor P-adrenergici pe membranele celulare ale keratinocitelor, ducând astfel la activarea adenil-ciclazei şi la
eşterea sintezei intracelulare a AMP-ului ciclic. Lemer (117) admite că AMP‑
ciclic ar actiona ca cel de al doilea mesager „in reglarea hormonală şi nervoasă a deplasării melanozomilor în melanoforele de peşte, amfibiene şi reptile. Lerner (117) sugerează că AMP-ul ciclic ar stimula sinteza tirozinazei şi ar activa melanogeneza. Se ştie că MSH-ul activează tirozinaza, determinând conversia din forma inactivă în cea activă, p•in inactivarea unui inhibitor al enzimei.
Deşi datele asupra structurii melaninei şi asupra procesului pigmentogenezei s-an imbogătit considerabil, totuşi unele p•obleme rămân a fi rezolvate în viiton Astfel, trebuie elucidat mecanismul prin care tirozinaza este activată pent•u a 11111k ia melanogeneza, de asemenea •elatiile dintre celulele Langerhans şi mela3ocite, precum şi modifică•ile moleculare care duc la transforma•ea melanocathii normal in celulă. malignă. Este posibil ca prin izolarea şi pu•ificarea aticorpilor antitirozinază la mamifere, să se poată localiza tirozinaza „in celule
probabil interveni in imunoterapia şi chimioterapia melanoamelor.
Una alta despre bio 