Il termine desmoplasia (dalla parola greca desmos, legare o trattenere; e plasis, formazione), è stato usato dai patologi per più di un secolo in riferimento alla formazione di tessuto connettivo eccessivo intorno al carcinoma invasivo, principalmente ma non esclusivamente del seno (1). I tessuti desmoplastici sono caratterizzati da alterazioni dello stroma tumorale che possono variare da un’abbondanza di elementi cellulari come fibroblasti, cellule vascolari e cellule immunitarie con poca matrice extracellulare (ECM) alla presenza di un’abbondante ECM ricca di collagene con un minimo di cellule, principalmente fibroblasti e miofibroblasti. Inizialmente considerata come una condensazione di fibre di collagene preesistenti, la desmoplasia è in realtà il risultato di una maggiore sintesi di proteine ECM e collagene da parte di cellule stromali come i miofibroblasti (2). La presenza di desmoplasia nei tumori aggressivi era controintuitiva, in considerazione del fatto che una ECM densa rappresenta una barriera contro l’invasione del cancro e le metastasi. È stata quindi considerata una reazione e una risposta del tessuto ospite contro le cellule tumorali invasive, e di conseguenza designata “risposta o reazione desmoplastica”

Questa idea, tuttavia, è stata messa in discussione alla fine degli anni ’80, quando la presenza di tessuto desmoplastico nel seno normale è diventata evidente negli studi mammografici eseguiti su donne sottoposte a screening per il rischio di cancro al seno. I tessuti desmoplastici sono stati rilevati radiograficamente come aree più dense del grasso e designati come densità mammografica (3-5). Un’alta densità mammografica è uno dei più forti fattori di rischio per lo sviluppo del cancro al seno ed è associata a comuni varianti di suscettibilità al cancro al seno (6).

La scoperta che le lesioni desmoplastiche possono essere presenti in assenza di cellule tumorali suggerisce che la desmoplasia potrebbe non essere – come inizialmente si pensava – una reazione alle cellule maligne invasive, ma una condizione preesistente che favorisce lo sviluppo di una malignità. Tuttavia, non c’è stata alcuna spiegazione solida a sostegno di questa possibilità.

In questo numero di Cancer Discovery, DeFilippis e colleghi (7) forniscono alcuni indizi a questa interessante domanda. Avendo isolato e propagato fibroblasti da biopsie del seno senza malattia condotte in donne con bassa (25%-50%) densità mammografica e alta (>75%) densità mammografica, questi ricercatori hanno inizialmente osservato che quando queste cellule sono state coltivate in vitro in condizioni che hanno promosso la differenziazione adipocitica, fibroblasti da biopsie con alta densità mammografica accumulato significativamente meno grasso di fibroblasti da biopsie con bassa densità mammografica. Questa osservazione li ha portati a esaminare l’espressione del CD36 (noto anche come translocasi degli acidi grassi), una proteina di membrana coinvolta nel trasporto degli acidi grassi a catena lunga (8). Non inaspettatamente, hanno trovato una ridotta espressione di CD36 nei fibroblasti provenienti da biopsie mammarie ad alta densità mammografica. Le alterazioni nel trasporto dei lipidi, tuttavia, non erano gli unici cambiamenti osservati in questi fibroblasti a bassa CD36. Hanno sintetizzato una maggiore quantità di collagene interstiziale (tipo 1), fibronectina e osteopontina. È interessante notare che hanno scoperto che i fibroblasti isolati da tessuti tumorali invasivi (fibroblasti associati al carcinoma) avevano lo stesso fenotipo metabolico dei fibroblasti isolati da mammelle normali con alta densità mammografica, caratterizzati da una bassa espressione di CD36, un deficit di accumulo di grasso e un aumento della sintesi di ECM. Sostenendo la rilevanza di queste osservazioni in vitro per il cancro al seno umano, gli autori hanno estratto 6 set di dati pubblici indipendenti sull’espressione genica e hanno trovato una diminuzione dell’espressione di mRNA di CD36 nei tessuti del carcinoma duttale invasivo rispetto al tessuto normale. I dati sono stati poi confermati mostrando una diminuzione dell’espressione della proteina CD36 in biopsie di seno senza cancro con alta densità mammografica e in sezioni tumorali da donne con cancro al seno triplo-negativo. È importante notare che la soppressione dell’espressione di CD36 non era limitata ai fibroblasti ma includeva adipociti, macrofagi e cellule endoteliali. La correlazione, tuttavia, non significa causa-effetto. Per affrontare questo aspetto, gli autori hanno continuato a utilizzare il guadagno e la perdita di funzione in cellule coltivate e studi in topi CD36 KO per dimostrare che questo singolo prodotto genico controlla l’adipogenesi e il deposito di ECM ed è sufficiente e necessario per produrre nello stroma della ghiandola mammaria i 2 cambiamenti fenotipici caratteristici della densità mammaria. Per esempio, riportano una significativa diminuzione dell’accumulo di grasso e un aumento della deposizione di collagene e fibronectina nelle ghiandole mammarie dei topi CD36 KO rispetto ai topi WT.

Ci sono 2 osservazioni nuove e intriganti in questo articolo. La prima è l’osservazione che la repressione di CD36 è stata vista non solo nello stroma adiacente e associato a un carcinoma duttale invasivo, ma anche nello stroma del tessuto mammario con alta percentuale di densità mammografica in assenza di cellule maligne rilevabili. Questo suggerisce che lo sviluppo di uno stroma desmoplastico attraverso la soppressione di CD36 può non essere una risposta reattiva alla presenza di cellule tumorali ma può rappresentare un cambiamento che precede lo sviluppo di una malignità. Il concetto che i cambiamenti fenotipici nel microambiente possono influenzare e persino dominare i cambiamenti genotipici nelle cellule maligne è stato proposto per la prima volta da Weaver e Bissell (9) quando hanno mostrato l’inversione del fenotipo maligno di cellule umane di cancro al seno in coltura tridimensionale e in vivo con anticorpi che bloccano l’integrina. Questo concetto è stato successivamente ampliato da Kaplan, Rafii e Lyden (10), che hanno dimostrato che i cambiamenti fenotipici nei polmoni dei topi caratterizzati da un aumento della deposizione di fibronectina e dal raggruppamento di cellule derivate dal midollo osseo precedono e sono indispensabili per le fasi iniziali della metastasi, nel processo di formazione della nicchia premetastatica. Qui gli autori portano avanti il concetto fornendo dati che suggeriscono che i cambiamenti fenotipici nel microambiente possono precedere la trasformazione maligna. La domanda critica che, tuttavia, non ha ancora una risposta è se tali cambiamenti sono attivamente coinvolti nell’avvio e nella progressione del tumore. Ci sono prove che questo possa essere il caso. Altri ricercatori hanno dimostrato che i topi transgenici inclini a sviluppare tumori mammari (MMTV-PyMT) incrociati con topi che sovraesprimono il collagene (Col1a1) hanno una maggiore incidenza di formazione del tumore e sviluppano tumori più aggressivi con maggiore angiogenesi e metastasi (11) e che i topi carenti nella sintesi di adiponectina (Apn null) hanno tumori che crescono più aggressivamente (12). Se la perdita di espressione di CD36 nei topi incrociati con topi transgenici inclini al cancro al seno avrà un effetto simile non è attualmente noto. Non si sa nemmeno se i topi CD36 KO svilupperebbero tumori mammari nel tempo in assenza di qualsiasi altro evento.

Una seconda scoperta nuova nel rapporto di DeFilippis e colleghi (7) è che la repressione di CD36 nel tessuto desmoplastico non era limitata ai fibroblasti ma è stata osservata anche in altre cellule stromali di origine mesenchimale (adipociti) ed ematopoietica (endotelio, macrofagi). Questo suggerisce che l’origine di questo evento repressivo è nelle cellule staminali poco differenziate o multipotenti presenti nel tessuto mammario. Cosa inneschi tale cambiamento in queste cellule può essere solo ipotizzato al momento attuale.

Infine, le osservazioni di DeFilippis e colleghi (7) sollevano domande interessanti sul meccanismo con cui uno stroma desmoplastico promuoverebbe la formazione del cancro. L’aumento dell’accumulo di collagene e fibronectina è logico nel contesto del lavoro di Levental e Weaver e colleghi (13) che hanno dimostrato che la presenza di una matrice “rigida” ricca di collagene avvia segnali attraverso meccanosensori che influenzano l’espressione di geni coinvolti nel differenziamento e nella malignità. È anche coerente nel contesto della nicchia premetastatica in cui la deposizione di fibronectina ha dimostrato di precedere l’homing delle cellule tumorali circolanti. La diminuzione dell’accumulo di grasso può essere controintuitiva, tuttavia, considerando la recente evidenza che gli adipociti possono avere attività protumorigenica e che l’obesità è un fattore di cattiva prognosi nel cancro (14). Questo aspetto merita ulteriori indagini.

L’ultimo aspetto che DeFilippis e colleghi (7) sollevano è se la nostra capacità di controllare e riesprimere CD36 nello stroma del seno potrebbe prevenire l’insorgenza del cancro. Potremmo immaginare che tale capacità sarebbe di beneficio per le donne senza cancro con un’alta percentuale di densità mammografica. Come sottolineato dagli autori, l’espressione di CD36 può essere aumentata da agenti come l’aspirina, il desametasone, le statine, o l’adalimumab, anticorpo anti-TNF-α completamente umano, in vitro e dal tamoxifene in vivo. La sperimentazione di uno (o più) di questi agenti in studi clinici sarebbe interessante, ma richiederebbe l’identificazione di un agente privo di tossicità significativa quando somministrato cronicamente per anni, e la disponibilità di un modello affidabile per testare tale ipotesi in un ambiente preclinico. I topi CD36 KO possono fornire un tale strumento.

In sintesi, l’articolo di DeFilippis e colleghi (7) porta il concetto che il microambiente può giocare un ruolo dominante nel cancro al livello successivo, dimostrando che i cambiamenti fenotipici in più cellule stromali sotto una singola proteina regolatrice possono precedere la comparsa di cellule tumorali. Chiaramente, la desmoplasia non è solo una risposta alla presenza di cellule tumorali invasive. Crea anche una nicchia per le cellule tumorali.

• Ricevuto il 20 luglio 2012.
• Accettato il 20 luglio 2012.

• ©2012 American Association for Cancer Research.