Anatomia Patologica lezioni 7, 8 e 10 Neuropatologia Data 07-08-28/11/2013 Prof. Dario Bauer

[Valentina Bonaita] [Francesco De Palo] [Alban Rugova] [Rev: Riccardo Giossi]

NEUROPATOLOGIA

La neuropatologia un settore abbastanza di nicchia dell'anatomia patologica. Se si intende con neuropatologia la surgical pathology del sistema nervoso centrale, cio l'analisi di materiale operatorio a fini diagnostici, essa si occupa quasi esclusivamente di lesioni neoplastiche. Esiste poi un gruppo di patologie non neoplastiche (infettive, degenerative, vascolari), il cui materiale ancora pi raro da analizzare e si vede quasi solamente negli studi autoptici. Parlando di tumori cerebrali dobbiamo premettere che essi sono tumori rari, cio con incidenza uguale o inferiore a 6 nuovi casi all'anno per 100.000 abitanti. In realt dipende anche da quanti ne vengono operati. Il neuropatologo analizza il materiale proveniente soprattutto dalle neurochirurgie, ma anche da altri settori chirurgici. Il materiale fa parte del sistema nervoso centrale intra- o extracranico (es. il midollo spinale), un distretto topograficamente abbastanza ampio. Si esaminano anche lesioni del sistema nervoso periferico, anche se spesso sono appannaggio degli altri anatomopatologi e i campioni provengono da diverse specialit chirurgiche. Tutti i materiali vanno inviati in adeguato contenitore e fissativo. Il fissativo la formalina tamponata al 10%, il materiale citologico pu essere inviato in alcol 50-70 non denaturato1 oppure a fresco previo accordo, perch il materiale deve essere immediatamente processato. Molte volte il materiale arriva dalla chirurgia in plurimi contenitori, senza che la separazione abbia uno scopo logico, spesso perch gli interventi sono molto lunghi: questo da evitare, per evitare di dover usare pi volte le colorazioni immunoistochimiche o molecolari, dal costo molto elevato. Se non c' una ragione, soprattutto topografica, per suddividere il materiale, bene recapitarlo in un unico contenitore.

TIPOLOGIE DI MATERIALE

Materiale citologico L'esame del liquor molto utilizzato, ma d spesso risultati deludenti. Molti pazienti hanno problemi a livello della circolazione liquorale intracranica (es. idrocefalo) e subiscono delle derivazioni all'esterno: viene inserito un catetere a livello dei ventricoli dilatati e si deriva all'esterno per contenere la leccessiva PIC. Questo liquor dunque disponibile facilmente. La richiesta la presenza o meno di cellule neoplastiche, ma molto spesso le cellule tumorali non si trovano a livello del liquor: le cavit infatti raccolgono cellule neoplastiche solo se il tumore intraventricolare o se aggetta all'interno del ventricolo ed a diretto contatto con il liquor. Questo succede molto raramente.

Biopsie stereotassiche Il cranio stato il primo distretto ad essere indagato con metodiche stereotassiche, che poi sono state estese ad altri organi (ad esempio la mammella). Vengono praticate su lesioni di massima inoperabili. difficile che il neurochirurgo richieda una biopsia stereotassica prima di operare, anche perch le tecniche di imaging sono diventate molto precise nell'individuare la natura della lesione e la sua localizzazione. Se la neoplasia maligna in posizione favorevole si asporta, se invece si trova in posizione non raggiungibile/profonda impossibile da operare e

1 Lalcol denaturato quello che tipicamente troviamo in colorazione rosa.

dunque si ricorre alla biopsia stereotassica per giustificare l'uso di terapie non chirurgiche alternative (anche da un punto di vista medico legale). Queste terapie comprendono la chemioterapia, la radioterapia o la radiochirurgia con gamma-knife2, molto costose e che danno numerosi effetti collaterali, da scegliere solo se l'utilit documentata. La tecnica consiste nel localizzare la lesione in modo molto preciso con metodiche TC e di RMN e nel centrare esattamente la posizione con appositi caschi stereotassici, strutture metalliche bloccate con viti nella teca cranica e bullonate al letto operatorio; viene quindi inserito un ago che fa prelievi seriati a livello della lesione in modo assolutamente preciso. Il paziente sveglio e si applicano delle anestesie locali. Ad oggi ci sono dei software che calcolano la posizione in modo da evitare determinate aree cerebrali, vasi... Vengono fatte delle simulazioni in modo da evidenziare il percorso migliore, per causare al paziente meno danni, che risultano molto rari. Le tecniche di neuroimaging vengono utilizzate anche dopo la manovra: molto spesso il neurochirurgo lascia un po' di aria in corrispondenza del prelievo in modo da capire con la TC successiva se la biopsia stata effettuata nel punto corretto o se necessario ripeterla. Il materiale in quantit limitate ma sufficiente a fare una diagnosi. necessario tuttavia pianificare bene il suo uso per tutte le colorazioni (ematossilina-eosina, immunoistochimica, biologia molecolare). molto raro che arrivi materiale non significativo, anche perch spesso viene effettuato un esame citologico estemporaneo nel corso della manovra, per valutare l'adeguatezza del materiale. Le prese sono di solito 4 o 5, prima e dopo il centro della lesione. Il materiale non richiede localizzazione n particolari accorgimenti tecnici. Sono molto utili ad esempio quando c' il sospetto di un linfoma cerebrale: come tutti i linfomi extralinfonodali, ha una buona sensibilit alla chemioterapia e si preferisce non operarlo. Se si conferma la diagnosi di linfoma il paziente verr subito indirizzato ad un trattamento farmacologico.

Biopsie a cielo aperto Estremamente rare. Indicazioni:

interventi decompressivi (debulking): vengono effettuati in caso di lesioni che, per aumento di volume o importante edema, determinano compressione cerebrale, a scopo di ridurre la pressione intracranica. Gi che si opera per togliere un pezzo di lesione, si fa una biopsia.

evacuazione di raccolte ematiche importanti: se si osserva del tessuto anomalo, potenzialmente neoplastico, se ne fa un prelievo e si pianifica successivamente l'intervento, una volta che l'emergenza emorragica risolta.

Esami intraoperatori Indicazione: l'esame deve essere richiesto solo se la diagnosi intraoperatoria del patologo pu modificare il decorso dell'intervento chirurgico. Nel caso della neurochirurgia, gli esami intraoperatori non si fanno con il criostato, ma si ricorre a tecniche citologiche. Motivazioni: 1) il materiale molto scarso; 2) il materiale cerebrale, soprattutto se patologico, molto ricco d'acqua e il congelamento creerebbe cristalli di ghiaccio che danneggerebbero il tessuto; 3) il materiale ricco in fosfolipidi, che si congelano malissimo. Le tecniche sono quella di apposizione (imprint) e quella dello schiacciamento (squash). L'imprint consiste nello strisciamento del materiale prelevato su un vetrino: vi rimane del liquido contenente cellule che vengono in seguito analizzate. Lo squash consiste nel posizionamento del materiale residuo tra due vetrini, che viene poi schiacciato delicatamente.

2 Il gamma-knife un sistema di radiazioni focalizzate sulla zona da asportare, che evita l'intervento invasivo ma lascia sequele

importanti. Molte volte quindi il paziente deve essere operato comunque per emorragie o altre complicanze, senza la possibilit di esaminare il materiale perch rovinato dalle radiazioni.

Fissazione e colorazione vengono effettuate secondo gli usi del laboratorio: ad esempio fissazione in alcol assoluto e colorazione con ematossilina-eosina (anche se le colorazioni di base per gli esami citologici sono il Papanicolau e, in caso sia necessaria una colorazione rapida, il May Grnwald-Giemsa). utile mantenere lo stesso tipo di colorazione per confrontare i pezzi operatori. Aiuta molto l'osservazione macroscopica come il materiale viene strisciato (assieme alle informazioni fornite dal neurochirurgo): ad esempio, gli schwannomi e gli emangioblastomi si strisciano con difficolt a causa rispettivamente della compattezza del materiale e della presenza delle pareti vasali; i meningiomi si strisciano molto bene; il parenchima cerebrale normale (esaminato nel caso in cui il neurochirurgo voglia analizzare i limiti della lesione, per rimanere il pi contenuto possibile) tende a formare un film uniforme; le neoplasie gliali generano strisci irregolari o a zolle. I risultati sono del tutto sovrapponibili se non migliori delle sezioni istologiche. Si apprezzano bene anche i vasi presenti nella lesione, che possono dare indicazioni sul grading e quindi sull'aggressivit del tumore. Anche la cellularit ben evidenziabile: cellule piccole, diverse, con prolungamenti indicano un basso grado, cellule grandi, monomorfiche, con nucleolo propendono per un alto grado.

Alterazioni vasali Cellularit

Vasi Normali Vasi Alterati Normale/Basso Grado Alto grado

Pezzi operatori Esame del materiale asportato durante l'intervento chirurgico, la pi comune tipologia di materiale in neuropatologia. Problema della tempistica: se la fissazione in formalina dura pi di 36-48 ore si possono creare dei problemi, perch la formalina crea il fenomeno della reticolazione (rete di legami tra le molecole proteiche del tessuto) e quando si fanno colorazioni speciali, in particolare l'immunoistochimica, molto spesso l'anticorpo non riesce a raggiungere l'antigene ricercato. Per questo importante concordare i tempi di invio ed effettuazione dell'esame. Il materiale deve essere campionato in modo abbondante, quasi totale, per evitare di non trovare lesioni molto piccole che tuttavia hanno richiesto l'asportazione di una gran mole di tessuto cerebrale. Il campionamento non deve evitare aree lesionali (necrotiche e emorragiche) poich molto spesso lesioni di alto grado si esplicano con necrosi ed emorragie. La processazione deve avvenire con una tempistica adeguata e i passaggi nella scala degli alcoli devono essere sufficientemente lunghi, tali da permettere una disidratazione adeguata del materiale molto ricco in acqua. Le sezioni dovranno essere effettuate alcune con spessore standard 2-5 micron, altre con maggiore spessore 7-10 micron per colorazioni speciali (il materiale deve essere incluso in paraffina in modo che penetri molto bene). Le colorazioni possono essere quelle classiche con ematossilina-eosina o colorazioni speciali, ad esempio immunoistochimiche caratteristiche per il SNC o per determinati microrganismi. Colorazioni speciali:

Kluver-Barrera: colora la mielina e permette di differenziare il materiale proveniente dalla sostanza bianca da quello corticale;

Gomori: mette in evidenza il reticolo argentofilo se integro, la situazione ancora sotto controllo, se irregolare o assente,

siamo di fronte ad un'intensa proliferazione cellulare, cui la produzione di reticolo non riesce a star dietro.

Nissl: colora la componente neuronale;

Immunocitochimica: es. GFAP colora gli astrociti e la glia, sinaptofisina, s100, neurofilamenti... In aggiunta ci sono le colorazioni per differenziare le metastasi, che si verificano a livello dell'encefalo a partire da vari organi; molto spesso la metastasi domina sul tumore primitivo: in questi casi che necessario fare un'attenta diagnosi differenziale. Biologia molecolare: i risultati sono importanti per la diagnosi, anche se spesso i tempi sono molto lunghi, ma soprattutto per l'impostazione delle terapie postchirurgiche. In neuropatologia vengono utilizzati i seguenti marcatori molecolari:

IDH1: per la sua tipizzazione non necessario ricercare la mutazione con tecniche molecolari, ma basta la ricerca della proteina anomala, prodotta nei casi mutati e identificabile con l'immunoistochimica.

La ricerca della mutazione di IDH1 risulta frequentemente positiva nei gliomi di 2 e 3 grado e negativa in quelli di 1 e 4 grado. Fanno eccezione i glioblastomi secondari: queste neoplasie, infatti, originando da lesioni di grado inferiore, possono mantenere alcune caratteristiche degli stadi precedenti: se IDH1 mutato, la neoplasia, anche se di basso grado, tender ad evolvere a oligodendroglioma o glioblastoma secondario3. Se non si trova la mutazione, il tumore esordisce come lesione di quarto grado. La presenza della mutazione IDH1 riveste quindi un significato prognostico positivo. Attualmente, in caso di dubbi di stadiazione, la valutazione di elementi cellulari neoplastici positivi per la mutazione consente allanatomopatologo di definire la lesione come a basso grado di malignit.

LOH (Loss Of Heterozygosity) 1p/19q: consiste in una delezione caratteristica dell'oligodendroglioma, utilizzata per la diagnosi differenziale con l'astrocitoma di basso grado, due tumori cerebrali molto simili ma che richiedono approcci terapeutici differenti. La perdita di eterozigosi presenta sia una valenza diagnostica (relativa, in quanto fornisce risultati troppo tardivi) sia una valenza prognostica in quanto i pazienti con LOH hanno prognosi migliore e rispondono meglio alla chemioterapia e alle nitrosuree. Lindagine pu essere eseguita sia con metodiche FISH (metodica di ibridazione in situ fluorescente) sia con metodiche di analisi delle regioni microsatellite4. La valutazione di questo marcatore viene utilizzata per valutare la prognosi di differenti tipologie neoplastiche tra cui i gliomi.

Metilazione del promotore MGMT: permette di valutare la chemioresistenza5 del tumore agli agenti alchilanti (soprattutto nei glioblastomi), assume significato prognostico nei gliomi maligni, consente di stratificare i pazienti nei trials clinici. La ricerca della metilazione nelle neoplasie gliali ad alto grado non viene valutata mediante losservazione di un normale vetrino, ma allestendo un preparato ricavato da una macrodissezione: gli stadi neoplastici avanzati, infatti, risultano troppo ricchi di aree neoplastiche ed emorragiche che tenderebbero ad inficiare la valutazione diagnostica. In questo caso si prende un vetrino colorato con ematossilina-eosina e, procedendo un po alla buona, si realizza una sezione cercando di non prelevare le aree di necrosi o con emorragie. Questa indagine consente di ottenere sia una risposta dicotomica (presenza/assenza della metilazione), sia risposte quantitative (forniscono un valore numerico al tasso di mutazione). La valutazione di questo marcatore viene utilizzata per valutare la prognosi dei gliomi maligni.

EGFR

3 Passato da forme di grado inferiore, l'astrocitoma di basso grado e poi l'astrocitoma anaplastico o di terzo grado.

4 La tecnica dello studio delle regioni micro satellite pi precisa ma anche pi complessa: la metodica necessita del

sangue del paziente come confronto, che viene considerato normale. 5 MGMT: Metilguanina-metiltransferasi: un enzima che se espresso nelle cellule neoplastiche rimuove i gruppi

alchilici legati alla guanina del DNA da agenti alchilanti come le nitrosuree (es. Carmustina), ostacolandone gli effetti.

La chemioterapia nei gliomi di alto grado, tuttavia, allunga la sopravvivenza del paziente solo di qualche mese. una terapia molto pesante per il paziente, cui spesso si associa la radioterapia. Questi pazienti trattati con RT e CT fanno spesso test per il quoziente intellettivo, in quanto si osserva spesso un calo significativo delle performance cerebrali.

Materiale autoptico In questo caso lesame del materiale autoptico, visto il gran numero di patologie a carattere degenerativo che tendono ad alterare la normale struttura tissutale, risulta molto complessa. Il materiale autoptico pi spesso indagato comprende lencefalo ed in sporadici casi il midollo spinale: al fine di consentire lallestimento di un adeguato preparato necessario che il campionamento venga effettuato su materiale opportunamente fissato (10% in formalina per ameno due settimane).

CLASSIFICAZIONE DEI TUMORI DEL SNC I dati statistici sulla sopravvivenza dei tumori cerebrali estrapolati da 31 registri tumori in Italia sono infausti: la sopravvivenza a 5 anni del 17%. I soggetti giovani tendono a presentare lesioni di grado meno avanzato; nel complesso per, le neoplasie di pi frequente riscontro sono quelle di alto grado. Nel corso degli anni, con lavanzamento delle tecniche diagnostiche, sono state progressivamente riviste ed introdotte varie classificazioni per i tumori cerebrali. La prima classificazione risale al 1979 ed fu ideata da Zlck. Nel 1993 venne introdotta una classificazione arricchita da indagini di immunocitochimica e nel 2000 ne venne concepita una terza che prendeva in esame dati ricavati da metodiche di genetica molecolare. La classificazione odierna risale al 2007 (WHO) e prevede una suddivisione gerarchica in entities, variants e patterns (ciascuna variante presenta pi patterns, che indicano un aspetto morfologico particolare).

CLASSIFICAZIONE WHO dei tumori cerebrali, 2007 A) Tumori del tessuto neuroepiteliale B) Tumori dei nervi spinali C) Tumori delle meningi

Tumori astrocitari;

Tumori oligodendrogliali;

Tumori misti oligoastrocitari;

Tumori ependimali;

Tumori dei plessi corioidei;

Altri tumori neuro-epiteliali;

Tumori neuronali e misti neuronali-gliali;

Tumori della regione pineale;

Tumori embrionali.

Schwannoma;

Neurofibroma;

Perineurioma;

Tumori maligni delle guaine dei nervi periferici.

Tumori delle cellule meningoendoteliali;

Lesioni melanocitiche primarie;

Altre neoplasie riferite alle meningi;

Tumori delle cellule mesenchimali.

D) Linfomi e neoplasie emopoietiche E) Tumori germinali F) Tumori sellari secondari

Linfomi primitivi maligni;

Plasmocitoma;

Sarcoma granulocitico.

Germinoma;

Carcinoma embrionale;

Tumore del sacco vitellino;

Coriocarcinoma ;

Teratoma;

Tumori a cellule germinali miste.

Craniofaringioma;

Tumore a cellule granulari;

Pituicitoma;

Oncocitoma a cellule fusate delladenoipofisi.

WHO GRADING Il grading consente di predire il comportamento biologico della neoplasia ed impostare una terapia, valutando un approccio chemioterapico o radioterapico. I sistemi di grading per i tumori cerebrali sono differenti rispetto a quelli per gli altri distretti corporei. Secondo questa classificazione i tumori di grado I e II sono considerati benigni, quelli di grado III e IV sono maligni. La stadiazione TMN per lencefalo non viene effettuata6. Vengono considerati maligni anche i tumori di tipo diffuso (rispetto a quelli circoscritti) e quelli con nota tendenza a progredire, rispetto a quelli pi stabili. Da un punto di vista terapeutico in Europa, almeno in passato, i tumori di I e II grado non vengono trattati con la radioterapia dopo lintervento chirurgico, quelli di III e IV grado s. Attualmente negli USA vengono trattati con la radioterapia, con tecniche pi precise e meno pesanti, anche i tumori di II grado. Ad ogni tipo di lesione viene attribuito un grado; ad esempio una lesione oligodendrogliale ha un II grado, un oligodendroglioma anaplastico di III grado (non previsto un oligodendroglioma di I grado). Una neoplasia pineale di grado II-III, il perineurinoma ed i tumori maligni delle guaine dei nervi periferici possono avere 3 gradi diversi7.

I TUMORI ASTROCITARI

ASTROCITOMA PILOCITICO Il tumore ha sede a livello del cervelletto, soprattutto nelle regioni del verme, del nervo ottico e a volte a livello sovratentoriale. La WHO gli attribuisce un I grado (in realt presente anche una rara variante pilomixoide che viene valutata di II grado). Il tumore presenta un caratteristico aspetto bifasico che rende ragione dellelevato grado di pleomorfismo cellulare.

6 Questo anche perch in casi pi che rarissimi sar possibile una diffusione della malattia a linfonodi o altri organi

prima che non sia gi compromesso il SNC. 7 Per la tavola completa del Grading WHO si veda la tabella in appendice.

A livello istologico possibile apprezzare cellule di aspetto fusato (le cellule sembrano dei gruppi di ciuffi) associate a fibre di Rosenthal (di colore rosso) e corpi citoidi (costituiti da depositi di materiale proteico alterato: essi possono essere PAS+ e GFAP+).

Caratteristiche istologiche Imprint citologico

Lastrocitoma pilocitico un tumore della prima infanzia (pi comune tra 1 e2 anni) e presenta un esordio rapido associato a ben evidenti problemi di sviluppo nella crescita del neonato. Il riscontro di un astrocitoma pilocitico nelladulto meno frequente e si associa a lesioni di grado pi avanzato e spesso privo di fibre di Rosenthal. Solitamente gli astrocitomi non infiltrano la corteccia.

Quando il neurochirurgo riscontra una lesione di questo tipo e richiede lesame estemporaneo bisogna tenere presente che lastrocitoma pilocitico, per quanto sia una neoplasia frequentemente recidivante, tende a rispondere molto bene alla radioterapia ed alla chemioterapia. Dunque, in questo caso, si sceglie di mettere in secondo piano la rimozione radicale della lesione al fine di preservare il pi possibile dai possibili danni iatrogeni le strutture encefaliche del piccolo paziente. Per gli ependimomi (che entrano in diagnosi differenziale piuttosto spesso), per esempio, lapproccio differente. Essi sono neoplasie di grado II grado che si dispongono spesso a contatto col 4 ventricolo, danno secondarismi della cauda equina e possono produrre metastasi a distanza: in questo caso il neurochirurgo dovrebbe cercare di rimuovere totalmente la lesione.

GFAP una proteina del citoscheletro che risulta particolarmente rappresentata a livello dei

prolungamenti astrocitari. Ki67 un indice di proliferazione (anchesso usato in immunoistochimica) specifico dei nuclei delle

cellule in fase S (pi lunga della fase M) che indica la percentuale di cellule in mitosi e consente di ottenere risultati molto pi rapidi ed attendibili rispetto alla conta delle mitosi al microscopio. Lindice viene espresso come percentuale di cellule positive rispetto alle cellule normali.

XANTOASTROCITOMA PLEOMORFO (CEREBRO-MENINGEO) Rappresenta una neoplasia di recente riscontro. Mantiene spesso una localizzazione prevalentemente superficiale e presenta pleomorfismo cellulare e rare mitosi. Le cellule presentano aspetti xantici, reticolo ben rappresentato e talvolta una connotazione anaplastica. Lo xantoastrocitoma pleomorfo pi che altro tipico dellet giovanile; la RM mostra una caratteristica lesione nodulare a fronte di un ampia cavit cistica.

Caratteristiche istologiche

RM

N

ASTROCITOMI DIFFUSI Sono neoplasie a sede prevalentemente emisferica che possono interessare anche il cervelletto, la sostanza bianca, il tronco encefalico ed il midollo spinale. Queste neoplasie sono GFAP8 +, solitamente non presentano mitosi e sono valutate come lesioni di III grado. Al microscopio possibile valutare una cellularit elevata e diventa talvolta difficile distinguere una lesione di basso grado da una gliosi reattiva. I nuclei cellulari presentano una forma abbastanza irregolare.

A. Lastrocitoma gemistocitico una forma particolare di astrocitoma diffuso. Le cellule presentano

citoplasma roseo ed il nucleo solitamente risulta spinto di lato. I gemistocitici sono GFAP+. Solitamente gli astrocitomi caratterizzati da una ricca componente gemistocitica tendono pi frequentemente ad evolvere verso gradi pi avanzati. I gemistociti di piccole dimensioni sono caratteristici degli oligodendrogliomi.

B. Lastrocitoma protoplasmatico un'altra forma di astrocitoma diffuso ed caratterizzato da piccole cavit cistiche, con apposizione citologica, pleomorfismo nucleare ed un considerevole aumento di cellularit a livello della sostanza bianca.

Astrocitoma gemistocitico Astrocitoma protoplasmatico

ASTROCITOMA ANAPLASTICO Questa neoplasia ha prevalentemente sede a livello emisferico ma pu coinvolgere anche il tronco encefalico o il midollo spinale; viene classificato come lesione di III grado ed caratterizzato da unattivit mitotica piuttosto sviluppata, pleomorfismo cellulare e GFAP +. A livello istologico possibile talvolta valutare anche una discreta ipertrofia dei vasi limitrofi alla lesione. La neoplasia pi frequente nei soggetti di et adulta (30-40anni).

8 GFAP: Glial Fibrillar Acid Protein: Proteina Acida Fibrillare della Glia: un marcatore della linea astrocitaria.

GLIOBLASTOMA Questa neoplasia presenta tipicamente sede emisferica e solo raramente si localizza a livello cerebellare. Il glioblastoma viene classificato come lesione di IV grado. Da un punto di vista istologico la neoplasia caratterizzata da unelevata attivit mitotica, Ki67 elevato (intorno al 25%), ampie aree di necrosi, frequenti atipie citologiche e GFAP+. A livello della lesione spesso possibile apprezzare proliferazione endoteliale e vascolare: in casi particolarmente significativi gli endoteli tendono a presentare una disposizione glomerulare. Il quadro istologico mostra, nelle aree pi caratteristiche, zone di necrosi circondate da fitte palizzate di cellule. Le immagini radiologiche sono piuttosto chiarificatrici, perch lelevato tenore della necrosi e della vascolarizzazione fanno si che la lesione assuma molto il contrasto: limmagine mostra un caratteristico aspetto detto a cercine.

Istologia

Si noti la disposizione a palizzata delle cellule nella terza immagine a destra.

GFAP Citocheratine9 AE1/AE3

La variante di glioblastoma a piccoIe cellule costituisce una forma maggiormente progredita e presenta una prognosi anche peggiore. In presenza di un glioblastoma poco differenziato indicata la ricerca delle citocheratine AE1 e AE3: esso caratteristicamente risulta positivo alle citocheratine e GFAP-. In caso di sospetto gliosarcoma, tumore di origine connettivale a origine dai vasi, si apprezzeranno aree di lesione GFAP+ associate ad aree positive per la vimentina, nelle aree sarcomatose.

9 Le citocheratine sono una famiglia di proteine citoscheletriche caratteristiche delle cellule epiteliali: un glioblastoma poco differenziato pu esprimere le citocheratine. Per riuscire a capire se una lesione neoplastica ambigua sia primitiva (un glioblastoma) o secondaria risulta necessario valutare il pool di citocheratine 8-18, che risulter invariabilmente negativa.

OLIGODENDROGLIOMI Sono tumori relativamente rari anche se nel campo della neurologia si riscontrano abbastanza frequentemente. Questo tipo di tumore si presenta generalmente in 2 forme.

FORMA CLASSICA La forma definita classica viene classificata come di II grado in accordo al grading proposto dal WHO nel 2007. Queste forme neoplastiche hanno sempre localizzazione emisferica e non vi sono casistiche che riportano una localizzazione differente. Tendono spesso ad infiltrare la corteccia, per questo al microscopio possibile osservare quadri in cui i neuroni sono circondati da cellule tumorali. Le cellule neoplastiche hanno in genere nuclei tondeggianti e presentano un caratteristico alone biancastro perinucleare. La causa di tale alone non ancora nota ma si pensa che sia dovuto ad un ritardo di fissazione nel preparato (ad esempio nelle biopsie stereotassiche la fissazione immediata e lalone non si apprezza). Tali nuclei sono molto caratteristici e ci permettono di fare diagnosi. Un altro reperto caratteristico sono le microcalcificazioni. Queste si formano in quanto questi tumori hanno una crescita particolarmente lenta che in genere progredisce per molto tempo senza dare sintomi, favorendo lo sviluppo di questi depositi che in alcuni casi possono anche essere riscontrati alla TAC; anche questi reperti orientano verso la diagnosi di oligodendroglioma. Queste lesioni possono presentare dei noduli ben circoscritti di ipercellularit: questi reperti (visibili anche a basso ingrandimento) non sono indice di malignit in quanto le cellule mantengono comunque le caratteristiche istologiche tipiche di questi tumori10. Dal punto di vista vascolare questa neoplasia presenta dei vasi con caratteristiche tipiche: in genere essi presentano pareti sottili e il loro decorso rettilineo. Nella maggior parte dei casi queste caratteristiche sono associate ad un quadro pi benigno e la perdita di tali attributi indice di una progressione pi aggressiva della lesione. Il numero di mitosi in questo tumore tende a non essere sempre un segno prognostico negativo, infatti, se le mitosi sono occasionali tendono ad essere tollerate e il tumore continua a essere classificato come di II grado. Spesso le cellule possono raggrupparsi, specialmente alla periferia della lesione, avendo un andamento a ondate o a palizzate.

10

In queste aree se si utilizza la colorazione immunoistochimica per Ki67 e si noter uniperespressione della proteina. Si pu utilizzare anche MIB 1 che diretto contro un dominio diverso dello stesso antigene correlato alla proliferazione.

Nellimmagine si possono notare le cellule tumorali piccole e con il nucleo tondeggiante circondate dal classico alone perinucleare bianco, si possono anche notare i neuroni (freccia). La differenza fra loligodendroglioma e lastrocitoma sta nel fatto che i nuclei delle cellule del secondo tumore sono allungati o piegati ad angolo.

Negli Oligodendrogliomi spesso, al microscopio, si riescono a osservare delle pregresse emorragie che si presentano come deposizioni di pigmenti emosiderinici11; queste lesioni sono osservabili a causa della lenta progressione del tumore. Un altro elemento, che tipico di questi tumori e che pu essere rilevato anche negli astrocitomi, il gemistocita: si tratta di cellule astrocitarie con un citoplasma eosinofilo e un nucleo proiettato in estremit. Nellastrocitoma rappresentano un segno prognostico negativo mentre nelloligodendroglioma sono pi piccoli, venendo detti anche micro-gemistociti, e non si associano ad una maggiore malignit. Considerando il profilo immunoistochimico di questa neoplasia non esprime GFAP, anche se lanalisi di questa colorazione pu diventare difficile perch, nonostante le cellule tumorali non esprimano tale proteina, gli altri elementi (specialmente gli astrociti) esprimono GFAP e quindi possono trarre in inganno. Le alterazioni genetiche pi frequentemente riscontrate alla base di questi tumori in genere sono la perdita di eterozigosi12 nei cromosomi 1p e 19q. Oltre ad essere un marcatore diagnostico queste alterazioni suggeriscono che il tumore risponder meglio alla chemioterapia. Per quanto riguarda la sua epidemiologia questo tumore colpisce in genere fra i 30 e i 60 anni con un picco intorno ai 50 anni, colpisce con circa la stessa incidenza sia uomini che donne, anche se i primi sono leggermente pi colpiti. Per quanto riguarda la sua sintomatologia questo tumore in genere epilettogeno, in quanto infiltrando la corteccia e circondando il neurone in grado di alterare le scariche elettriche e determinare le crisi13.

11

I pigmenti emosiderinici (e anche quelli melaninici) non devono essere confusi con aree di positivit alla Ki67, in quanto lemosiderina presenta un colore molto simile alla diamminobenzidina (cromogeno usato per la colorazione). 12

Loss of Heterozygosity (LOH) 13

Esempio clinico di Bauer: una giovane donna riferiva la comparsa di allucinazioni olfattorie ogni volta che entrava in casa. Sentiva un profumo di torta appena sfornata. Questo probabilmente era dovuto alla presenza di qualche sostanza nellaria della sua abitazione che stimolasse suo olfatto. La donna aveva anche iniziato ad avere atteggiamenti aggressivi nei confronti dei familiari perch credeva che questi facessero la torta e ogni volta non gliela volessero dare o la finissero tutta prima che lei tornasse a casa. Alla fine si scopr che questa donna aveva un oligodendroglioma che le generava delle crisi epilettiche con sintomatologia olfattoria.

In questa immagine a basso ingrandimento si pu notare: una scissura celebrale con allinterno dei vasi e la corteccia celebrale infiltrata dal tumore che tende a posizionarsi in sede sottoleptomeningea.

Microcalcificazioni

Si possono osservare aree di microcalcificazione nella parte sinistra dellimmagine.

Micro-Gemistociti

La frecci indica un micro-gemistocita: piccola cellula dal citoplasma ampio, eosinofilo e nucleo proiettato allestremit. Non si trovano uniformemente in tutto il tumore ma solo in qualche area.

GFAP

Si apprezza un preparato su cui stata effettuata una colorazione immunoistochimica per evidenziare GFAP: si pu notare come le cellule tumorali pur essendo circondate dalla proteina, presente nei prolungamenti degli astrociti (colorazione marroncina) non la esprimano nel loro citoplasma.

FORMA ANAPLASTICA Secondo la classificazione del WHO del 2007, questa forma corrisponde ad un III grado. Le cellule di queste lesioni si presentano con nuclei grossi, ipercromatici, che captano bene lematossilina in quanto hanno unalta concentrazione di acidi nucleici poich sono in attiva proliferazione. Questo confermato anche dal fatto che in questi tumori si pu apprezzare un numero abbastanza elevato di mitosi, che per questo vengono definite non occasionali. In queste lesioni possibile osservare proliferazioni vascolari. possibile osservare aree di necrosi, ma queste si differenziano da quelle dei glioblastomi: negli oligodendrogliomi, infatti, le aree necrotiche non sono circondate da un vallo densamente cellulato (palizzate) ma si trovano in continuit con il resto del tessuto. Nelle aree necrotiche vengono danneggiati anche i vasi, per questo alla TAC con mezzo di contrasto la lesione si impregner dello stesso risultando iperdensa, proprio a causa della discontinuit dovuta alla necrosi del vaso. Nelle forme anaplastiche le alterazioni genetiche che si riscontrano si sommano a quelle che avevano gi determinato la progressione dal tessuto normale al tessuto neoplastico di secondo grado (LOH 1p e LOH 19q); nella loro progressione verso un grado di malignit maggiore giocano un ruolo diverse alterazioni, ma le pi comuni sono la perdita di eterozigosi nei cromosomi 9p e 10q; fatto curioso che alcuni di questi tumori pur non avendo un amplificazione del gene EGFR (mentre gli astrocitomi la presentano) mostrano un aumentato livello della proteina EGFR. Essendo una neoplasia di III grado viene trattata con radioterapia e chemioterapia.

Proliferazione vascolare: area contornata in rosso.

Per gli Oligodendrogliomi non sono utilizzati il I e IV grado: il I grado non viene utilizzato perch non presenta significative differenze con il secondo per quanto riguarda questo tipo di tumori, mentre il IV grado attribuito a una forma leggermente diversa di neoplasia. Il IV grado infatti utilizzato per definire dei glioblastomi in cui possibile apprezzare una residua componente oligodendrogliare: in questi tumori molte delle cellule hanno perso la loro differenziazione e

quindi si presentano con caratteristiche, sia istologiche che immunoistochimiche, molto diverse da quelle oligodendrogliali, mentre in alcune parti le caratteristiche sono conservate; questo li rende differenti rispetto alle forme anaplastiche.

MENINGIOMI Il meningioma un tumore abbastanza frequente, rappresentando il 24-30% dei tumori intracranici. un tumore che colpisce prevalentemente fra i 40 e i 60 anni ed di maggior riscontro nelle donne; per questo motivo si ricercavano tramite anticorpi monoclonali, i recettori per gli estrogeni e per il progesterone. La ricerca dei due marcatori stata abbandonata perch, nonostante la sensibilit di queste neoplasie ai due ormoni femminili, lutilit clinica di questa informazione era scarsa in quanto la terapia ormonale non efficace. Il grading di questo tumore non sempre facile. Sono tumori molto vascolarizzati, per questo radiologicamente prendono il contrasto. La sintomatologia di questi tumori, che non sempre presente, dipende molto dalla sede di insorgenza degli stessi, e dato che queste lesioni possono insorgere in tutto il SNC la sintomatologia pu essere molto varia (nei meningiomi spinali i sintomi sono precoci perch il tumore cresce in uno spazio molto ristretto e schiaccia subito lemergenza nervosa). Nonostante la maggior parte di questi tumori presenti caratteristiche benigne alcune volte la loro rimozione (che se eseguita in modo completo rappresenta il trattamento definitivo per questi tumori) risulta problematica a causa della sede di insorgenza, in quanto difficilmente accessibile alla chirurgia: es. i meningiomi della base, dellangolo ponto-cerebellare, del clivo e nei pressi delle emergenze dei nervi cranici. Essendo una lesione che pu rimanere in sede per diversi anni pu assumere degli aspetti metaplastici (es. metaplasia ossea o adiposa). Una caratteristica particolare del meningioma il fatto che questa neoplasia sede di metastatizzazione di altri tumori sviluppatisi in aree differenti. Un altro fattore da tener presente quando si valutano queste lesioni linfiltrazione della corteccia celebrale in quanto questo fenomeno associato ad una maggior recidiva della lesione e pu modificarne il grado istologico (viene dato come tumore di II grado)14. Vi possono essere 4 tipi di tumori che colpiscono le meningi: quelli che originano dalle meningi, Linfomi o altre neoplasie ematologiche, tumori della regione sellare e infine le metastasi. La classificazione dei tumori che originano dalle meningi si basa sulla loro origine cellulare.

Classificazione dei tumori ad origine meningea: 1. Tumori delle cellule meningoteliali15 originano sempre dalle leptomeningi, mai dalla dura madre:

M. meningoteliomatoso: il pi comune. una lesione di I grado. M. fibroso (fibroblastico): il terzo tipo pi frequente. una lesione di I grado. M. transizionale (misto): presenta caratteristiche simili sia al meningoteliomatoso sia al fibroso, il secondo

per frequenza. una lesione di I grado. M. psammomatoso. M. microcistico.

14

Secondo il Robbins linfiltrazione celebrale non modifica il grado, il prof. dice diversamente. 15

Sono i pi comuni.

Meningioma spinale: si noti la ricca vascolarizzazione.

M. angiomatoso. M. secretorio. M. lymphoplasmacyte-rich. M. metaplastico. M. cordoide: II grado. Ricorda il cordoma. M. a cellule chiare: II grado. M. atipico: lesione di II grado. M. papillare: lesione di III grado indipendentemente dalle sue caratteristiche; la classificazione a neoplasia

maligna dovuta al fatto che la struttura papillare della lesione molto fragile per questo pu perdere materiale e disseminare alla teca cranica o al midollo spinale.

M. rabdoide: III grado, ricorda il muscolo striato. M. anaplastico (maligno): lesione di III grado.

2. Tumori mesenchimali: Lipoma Angiolipoma Ibernoma Liposarcoma Tumore fibroso solitario Fibrosarcoma Istiocitoma fibroso maligno Leiomioma

Leiomiosarcoma Rabdomioma Rabdomiosarcoma Condroma Condrosarcoma Osteoma Osteosarcoma Osteocondroma

Emangioma Emangioma epitelioide Emangiopericitoma Emangiopericitoma

anaplastico Angiosarcoma Sarcoma di Kaposi Sarcoma di Ewing PNET

3. Tumori Melanocitari primitivi: 4. Tumori diversi Melanocitosi diffusa Melanocitoma Melanoma maligno Melanomatosi meningea

Emiangioblastoma

MENINGIOMA DELLE CELLULE MENINGOTELIALI Il tumore delle cellule meningoteliali quasi sempre adeso alla dura madre anche se non origina da questa struttura, e spesso la pu infiltrare. Oltre alla dura madre il meningioma, anche quello di I grado, tende ad infiltrare ed erodere la teca cranica e ad uscire allesterno in maniera indolente; questo perch la teca presenta molti spazi lacunari in cui il tumore si pu inserire. I meningiomi di I grado normali sono: Meningoteliale: sono caratteristici in queste

neoplasie i nuclei di aspetto biancastro (inclusi nucleari); un altro dato tipico sono gli aggregati di cellule vorticoidi.

Fibroblastico: le cellule di questo tipo istologico si presentano come allungate e fra queste vi un abbondante deposizione di collagene.

Transizionale: questo presenta caratteristiche simili ad entrambi. I meningiomi raramente possono essere riscontrati al di fuori della teca cranica e del midollo spinale, la localizzazione pi tipica al polmone ed dovuta a dei residui di questi tumori; per formulare una diagnosi corretta bisogna osservare se presente il pattern vorticoso e in seguito eseguire limmunoistochimica. Come nei meningiomi a sede tipica anche questi possono rimanere clinicamente silenti. Questi meningiomi si trattano con la resezione chirurgica che se viene fatta in maniera ottimale porta a guarigione, in quanto le recidive per queste neoplasie sono basse.

Meningiomi: esempi istologici.

Meningioma meningoteliale: si notano gli inclusi nucleari.

Meningioma fibroblastico: si osservano le cellule allungate e la matrice di collagene.

Meningioma transazionale: si notano i vortici tipici del meningoteliale e le cellule allungate del fibroblastico.

Meningioma Psammomatoso: questa variet caratterizzata dalle calcificazioni dei nidi sinciziali di cellule meningoteliali. Come si pu notare le calcificazioni mantengono landamento a vortice.

Meningioma secretorio: cavit cistiche contenenti materiale PAS positivo, allimmunoistochimica si positivizza con lanticorpo anti-CEA

16(a sinistra) e per lanticorpo anti-

EMA17

(a destra).

MENINGIOMI ATIPICI e ANAPLASTICI I meningiomi atipici presentano, invece, delle caratteristiche leggermente diverse da quelle delle lesioni di primo grado; si pu far diagnosi di questa neoplasia se il tumore presenta unaumentata attivit mitotica e di almeno 3 dei seguenti criteri: Ipercellularit; Piccole cellule con elevato rapporto Nucleo/Citoplasma; Nucleoli prominenti; Pattern lamellare: deve essere disposto a travate, anche se spesso queste lesioni possono mantenere

il pattern vorticoso tipico dei meningiomi di I grado. Se cos , questo un segno prognostico positivo. Necrosi; Almeno 4 mitosi per 10 HPF18 importante fare diagnosi di meningioma atipico, perch una lesione di questo tipo viene trattata con radioterapia, si deve ricordare che la radioterapia nonostante i vantaggi terapeutici pu causare lo sviluppo proprio di meningiomi. Per fare diagnosi di meningioma anaplastico invece bisogna riscontrare: almeno 20 mitosi per 10 HPF e la perdita del pattern meningiomatoso (organizzazione a spirale); anche la perdita della positivit per gli anticorpi anti-EMA marker di malignit.

16

Antigene CEA di possibile riscontro nellintestino fetale, nel fegato adulto e nei tumori del grosso intestino, si usa come marker prognostico nei pazienti operati di adenocarcinoma del grosso intestino 17

Epithelial Membrane Antigen: lanticorpo anti-EMA diretto contro alcune cellule epiteliali, in genere tutti i meningiomi sono EMA positivi 18

High Power Field = Campi ad alto ingrandimento.

Quadri istologici di meningiomi Atipici e Anaplastici.

Meningioma anaplastico. Meningioma atipico.

Quadri istologici di Metaplasia in meningiomi.

Meningioma con metaplasia adiposa: si notino gli adipociti col grande vacuolo otticamente vuoto.

Meningioma con metaplasia ossea: si noti la comparsa di isolotti di tessuto osseo.

ALGORITMO DIAGNOSTICO PER LE NEOPLASIE DEL SNC Come orientarsi con una lesione del SNC? Innanzi tutto importantissimo prima di mettersi al microscopio avere delle precise notizie cliniche che gi da sole possono orientare verso la diagnosi o almeno escludere alcuni quadri. Le notizie che si rivelano utili sono: 1) Tipo di sintomatologia: il tipo di sintomatologia ci permette di distinguere fra lesioni maligne e non:

a) Disturbi motori, Afasia, Segni di ipertensione endocranica, Calo delle performance intellettuali (spesso tumori frontali), Cefalea intrattabile (nellinsieme questa viene detta sintomatologia neurologica classica) orienteranno per un tumore maligno.

b) Epilessia, Cambiamenti dellumore, Cefalee lievi orienteranno verso una lesione benigna. 2) Data di esordio dei sintomi:

a) Sintomi che perdurano da molto tempo orientano verso una lesione benigna. b) Sintomi insorti rapidamente o che si sono evoluti con velocit fanno pensare ad un tumore

maligno. 3) Caratteri radiologici della lesione:

a) Una lesione diffusa con aspetto infiltrante fa pensare ad una lesione di basso grado. b) Una lesione ben demarcata e con necrosi centrale orienta verso una lesione di alto grado. c) Lesioni multiple invece suggeriscono la presenza di un linfoma celebrale, presenza di metastasi o di

un tumore maligno del SNC (molte volte le lesioni appaiono multiple ma in realt si tratta si lesioni singole, questo accade per via del taglio della sezione TAC che pu escludere la continuit fra le diverse lesioni).

4) Presa di contrasto: a) Lesioni che acquisiscono il mezzo di contrasto o sono neoplasie di alto grado o sono Meningiomi. b) Lesioni che non prendono bene il contrasto saranno pi probabilmente di basso grado.

5) Sede della lesione: a) Extra- o Intra-assiale:

i) Se la lesione Extra-assiale bisogna osservare le sue caratteristiche microscopiche e immunoistochimiche: la presenza di Inclusi nucleari, positivit per EMA e Recettori Ormonali orienta verso un Meningioma; laspetto epitelioide e la negativit allEMA orientano verso un processo metastatico. Non bisogna dimenticarsi che in questa sede sono frequenti le lesioni vascolari.

ii) Se la lesione Intra-assiale si pensa un po a tutto. b) Sovra- o Sottotentoriale:

i) Sottotentoriale: ci si orienta per Meningiomi, Astrocitoma Pilocitico (anche se questa la sua sede classica questo tumore pu anche essere sovratentoriale); lesioni dellangolo ponto-cerebellare (Meningioma o Schwannoma); Ependimoma e Tumori Embrionali.

ii) sovratentoriale fa pensare a tutto il resto. c) Lesioni Emisferiche:

i) Si pensa ad un Oligodendroglioma se si riscontra una lesione con cellule piccole con nuclei tondeggianti monomorfi, con un alone biancastro perinucleare e una negativit per GFAP allimmunoistochimica.

ii) Si pensa ad un Astrocitoma se la neoplasia esaminata contiene cellule con nuclei irregolari e pleomorfi e una positivit immunoistochimica per GFAP

iii) Importante osservare la vascolarizzazione di queste lesioni: Vasi rettilinei e a pareti sottili sono indice di lesione benigna; Vasi convoluti a pareti spesse sono tipici di una neoplasia maligna.

Per fare diagnosi al microscopio sempre bene andare a ricercare aree con una grande cellularit.

APPENDICE I II III IV I II III IV

Tumori Astrocitari

Neurocitoma centrale X

Neurocitoma extraventricolare X

Astrocitoma subependimale a Grandi Cellule X Liponeurocitoma cerebellare X

Astrocitoma Pilocitico X Paraganglioma del midollo spinale X

Astrocitoma Pilomixoide X Tumore papillare ganglio neuronale X

Astrocitoma Diffuso X Tumore del quarto ventricolo formante rosette X

Xantoastrocitoma pleomorfo X Tumori pineali Astrocitoma anaplastico X

Glioblastoma X Pinealocitoma X

Glioblastoma a cellule giganti X Tumore pineale parenchimale di diff. intermedia X X

Gliosarcoma X Pineoblastoma X

Tumori Oligodendrogliali

Tumore papillare della regione pineale X X

Tumori embrionali Oligodendroglioma X

Oligodendroglioma anaplastico X Medulloblastoma X

Tumori oligoastrocitari

Tumore neurectodermico primitivo SNC (PNET) X

Tumore atipico teratoide/rabdoide X

Oligoastrocitoma X Tumori dei nervi cranici e spinali Oligoastrocitoma anaplastico X

Tumori ependimali

Schwannoma X

Neuro fibroma X

Subependimoma X Perineuroma X X X

Ependimoma mixopapillare X Malignant peripheral nerve sheath tumour (MPNST) X X X

Ependimoma X Tumori meningei Ependimoma anaplastico X

Tumori dei plessi corioidei

Meningioma X

Meningioma atipico X

Papilloma del plesso corioideo X Meningioma anaplastico/maligno X

Papilloma del plesso corioideo atipico X Emangiopericitoma X

Carcinoma del plesso corioideo X Emangiopericitoma anaplastico X

Altri tumori neuro epiteliali

Emangioblastoma X

Tumori sellari Glioma angiocentrico X

Glioma corioideo del terzo ventricolo X Craniofaringioma X

Tumori neuronali e misti neuronali-gliali

Tumore a cellule granulari della neuroipofisi X

Pituitocitoma X

Gangliocitoma X Oncocitoma a cellule fusate delladenoipofisi X

Gangliocitoma anaplastico X

GRADING WHO 2007 Astrocitoma infantile desmoplastico e gangliocitoma

X

Tumore neuro epiteliale disembrioplastico X