Neurobiologia delle cellule di meningioma: studio e caratterizzazione in vitro della sopravvivenza e della risposta alle radiazioni come base per la terapia

Meningiomas are the second most common brain tumors in adults, and can cause significant morbidity and mortality. Unfortunately,the scarcity of in vitro and in vivomodelsrepresentsthe major obstacle to understand the molecular basis of tumorigenesis of the meningiomas. In addition, despite being radiotherapy one of the main therapeutic options as exclusive treatment, its biological mechanisms on meningiomas are still unclear. Moreover, the Most of meningioma cases can be treated surgically, but in case of incomplete removal or more aggressive histology, a radiation treatment can be anywaynecessary in adjuvant setting. One of the major problems of irradiation of meningioma is the wide difference of radiosensitivity between the same tumour types. In vivo models are still difficult and unrealible, although recently some improvement has been achieved. Cell cultures are reproducible andreliable and provide an important investigation tool to characterize the tumor and the response to irradiation. Based on literature data, we used the immortalized cell lines derived from aggressive variants of the tumour, the IOMM-Lee and the CH-157. The main aimsof this study are to investigate the radiosensitivity of the two cell lines by means of clonogenic assays and to evaluate their proliferation and apoptosis. We irradiated the cells using two different linear accelerators with different total doses. Our results showeda similar dose-response effect of both meningioma cell lines, with increasing cell death at increasingdoses. However, we observed a more radiation resistance of the IOMM-Lee than the CH-157. Indeed, the cellular death of CH-157was obtained at a very low dose irradiation. For this reason, we conducted following investigations usingIOMM-Lee cell line only. In conclusion, we can confirma dose-response effect due to the early and late apoptosis and we can correlate that with the different index of radiosensitivity.

I meningiomi sono i secondi tumori cerebrali più comuni nell’adulto e possono causare considerevole morbidità e mortalità. La scarsità di modelliin vitro e in vivo è uno dei principali ostacoli per una migliore comprensione delle basi molecolari della tumorogenesi dei meningiomi. Inoltre, le basi biologiche di azione della radioterapia, una delle terapie d’elezione per questa patologia, sono ancora poco note.Infatti, la radioterapia rappresenta un trattamento ormai consolidato per i meningiomi. Inoltre, anche se la maggior parte dei casi di meningioma è trattata chirurgicamente, in caso di asportazione incompleta o di istologia aggressiva viene effettuato un trattamento radiante adiuvante. Uno dei maggiori problemi dell’irradiazione è l’ampia differenza di radiosensibilità dei meningiomi. I modelli in vivo presentano ancora dei problemi che ne limitano la loro utilità, benchè recentemente si siano ottenutialcuni progressi. Le colture cellulari, invece, sono riproducibili e affidabili e forniscono uno strumento importante per una iniziale caratterizzazione tumorale.Basandoci sui dati di letteratura, abbiamo deciso di usare le linee cellulari immortalizzate che derivano dalle varianti aggressive del tumore, le IOMM-Lee e le CH-157. Il principale obiettivo del lavoro è infatti quello di studiare la radiosensibilità delle due linee cellulari dopo averle irradiate con differenti valori di dose, utilizzando, come indici di radiosensibilità, la proliferazione cellulare e l’apoptosi. I risultati ottenuti confermano la risposta all’irradiazione come incremento della morte cellulare proporzionale all’aumento della dose erogate. Le linee cellulari presentano però una differente radiosensibilità: le IOMM-Lee sono maggiormente radioresistenti rispetto alle CH-157; abbiamo osservato che queste ultime infatti muoiono già dopo la somministrazione di dosi molto basse. Per questo motivo in corso di studio abbiamo deciso di effettuato le nostre investigazioni su un’unica linea cellulare, IOMM-Lee. Lo studio ha confermato sia dall’analisi dei test clonogenici sia ai test che all’aumentare della dose radiante somministrata diminuisce la proliferazione cellulare e aumenta la morte cellulare, per apoptosi precoce o tardiva.