Le varie classi di ICC, nonostante la loro eterogeneità, hanno in comune la stessa origine embriologica: derivano tutte da progenitori mesenchimali che esprimono il recettore c-Kit, non rilevabile invece nei fibroblasti e nelle cellule muscolari lisce (23) (fig. 6). La presenza di cellule c-Kit positive nell'intestino umano è riscontrabile da 9 settimane d'età gestazionale, quando la colonizzazione dell'intestino da parte delle cellule derivate dalla cresta neurale è pressoché completata (24). Queste ultime cellule esprimono il ligando SCF, essenziale per lo sviluppo delle ICC. La distribuzione delle ICC lungo l'intestino tenue e il colon rimane simile fino al terzo trimestre di vita intrauterina, quando, per la presenza di fattori estrinseci regione-specifici che ne influenzano il successivo sviluppo, compaiono delle differenze tra i vari segmenti del tratto digerente. Nelle prime tappe di questa maturazione, le ICC si localizzano in corrispondenza del plesso mioenterico (ICC-MY), circondando le strutture gangliari. Da un punto di vista istologico, è importante sottolineare che non si riscontra la localizzazione di ICC nel contesto dei gangli nervosi ma solo all'esterno, anche nei successivi stadi di sviluppo (19,24). Da 29 settimane di gestazione, le ICC sono evidenziabili anche negli strati della tonaca muscolare, ma non nella sottomucosa. Il processo di maturazione delle ICC si completa nei primi anni di vita postnatale, dove la rete e l'aspetto diventano quelli tipici riscontrabili negli adulti. Il raggiungimento del normale sviluppo delle ICC coincide con la comparsa della normale motilità gastrointestinale.1.5.4 Distribuzione tissutale.Le osservazioni immunoistochimiche hanno chiaramente dimostrato che le cellule c-Kit positive sono regolarmente individuabili negli strati muscolari di tutto l'intestino, includendo stomaco, tenue e colon. Tuttavia, le ICC mostrano differenti modelli di distribuzione tra questi tre organi. Nella letteratura internazionale, la terminologia con cui sono identificate le varie classi di ICC e la loro localizzazione non è uniforme: quella di seguito descritta è parsa essere la più chiara (25,26). S'intende quindi per ICC-MY le cellule poste nello spazio intermuscolare tra gli strati muscolari longitudinali e circolari (regione mioenterica), per ICC-SM quelle poste lungo la superficie sottomucosa dello strato muscolare circolare del colon, per ICC-IM le cellule intramuscolari dell'esofago, dello sfintere esofageo inferiore, dello stomaco, del piloro, del cieco, del colon, dello sfintere ileo-ciecale e dello sfintere anale interno. Le ICC-DPM sono distribuite unicamente nel plesso muscolare profondo del piccolo intestino. Da un punto di vista funzionale sia le ICC-DPM sia le ICC-IM appaiono coinvolte nella neuromodulazione. Anche la distribuzione regionale delle ICC-MY non è uniforme: ad esempio, a livello colico la massima densità si raggiunge nel colon trasverso, con densità decrescente rispettivamente nel retto, nel colon discendente e ascendente (27). Un importante problema legato all'uso degli anticorpi anti-c-Kit sta nel fatto che in questo modo sono rilevati indistintamente due differenti tipi cellulari: le ICC e le mast zellen (o mastociti). Benché una sicura distinzione può essere fatta solo con la microscopia elettronica, vi sono indizi morfologici che permettono di distinguere i due tipi cellulari. le ICC appaiono come cellule fusiformi con nucleo ovalare e due o più processi dendritici, mentre le mast zellen hanno corpi tondeggianti, con nucleo centrale e citoplasma contenente fini granulazioni. Inoltre, le ICC tendono a disporsi parallelamente all'orientamento delle fibre circolari e longitudinali degli strati muscolari della parete mentre, a livello del piano intermuscolare, si associano con gli elementi del plesso mioenterico. Infine, sul margine interno dello strato muscolare circolare, le ICC si associano ad elementi neuronali del plesso sottomucoso. Nella porzione più interna della parete invece, le cellule c-Kit positive presenti a livello di tutti gli strati della mucosa sono più probabilmente riconducibili alle mast zellen (27).1.5.5 Funzioni fisiologiche.Le funzioni fisiologiche che sono state proposte per le ICC comprendono quella di pacemaker intestinale, la neuromodulazione dell'attività muscolare intestinale, la coordinazione spaziale di quest'attività e la funzione di recettori di stiramento: questi ruoli non sono mutuamente esclusivi (27).Ricercatori italiani (28) e danesi (29) furono i primi ad ipotizzare che l'origine delle onde lente nella muscolatura gastroenterica fosse dovuta alle ICC. A seguito di studi fisiologici che seguirono questa primitiva ipotesi, si accumularono prove che supportavano il ruolo delle ICC del plesso mioenterico come generatore di onde lente. La conferma sperimentale si ebbe utilizzando topi con difetti genetici per il recettore c-Kit o bloccando il recettore c-Kit con un anticorpo: in entrambe le situazioni si determinava una perdita dell'attività di pacemaker. Nonostante che nella maggior parte degli studi venga attribuita la funzione di pacemaker intestinale alle ICC-MY, Sanders nel 1996 propose per il colon le ICC-SM come cellule primariamente responsabili per la generazione delle onde lente, mentre le ICC-MY agirebbero come pacemaker secondario (30).Tra le ICC e le cellule muscolari lisce vi sono numerose gap junction che permettono la conduzione del segnale elettrico: esse provvedendo secondo i casi al trasferimento del segnale pacemaker al sincizio muscolare o a mediare la neurotrasmissione. Le gap junction sono raggruppamenti di proteine di connessione (emi-canali) formanti canali intercellulari tra cellule accoppiate: attraverso di esse possono passare solo ioni e sostanze a basso peso molecolare (inferiori a 900 dalton) (26).Nell'ambito della neuromodulazione dell'attività intestinale, i mediatori più importanti sono l'acetilcolina (Ach) e la sostanza P come eccitatori, l'ossido nitrico (NO) e il peptide intestinale vasoattivo (VIP) come inibitori (31). Studi fisiologici e farmacologici hanno dimostrato come l'ossido nitrico sia il principale mediatore non-adrenergico e non-colinergico (NANC) del rilasciamento del tratto gastroenterico. L'enzima responsabile della produzione di NO (nitrossido sintetasi, NOS) esiste in una forma inducibile ed in una forma costituiva, quest'ultima confinata nelle cellule endoteliali e nei neuroni (nNOS), sia periferici sia centrali (32). Le cellule del plesso mioenterico sono in grado di produrre il neurotrasmettitore inibitorio NO, la cui formazione è catalizzata dalla nNOS a partire dalla L-arginina (33). Recentemente è stato dimostrato che le ICC, intercalate tra le terminazioni nervose e le cellule muscolari lisce, esprimono la NOS e l'eme ossigenasi-2, quest'ultimo enzima responsabile della sintesi di monossido di carbonio (CO): le ICC sono quindi in grado di produrre NO e CO, amplificando la neurotrasmissione inibitoria (34).Un esempio di neuromodulazione inibitoria è dimostrabile a livello dello sfintere anale interno. Il riflesso inibitorio retto-anale (RIRA) include il rilassamento dello sfintere interno in risposta ad impulsi nervosi inibitori coinvolgenti vie non-adrenergiche e noncolinergiche. Dopo la stimolazione con NO da parte di fibre nitrergiche, le ICC amplificano la produzione di NO e CO come risposta feedback positiva. Questo riscontro suggerisce che le ICC possono essere coinvolte nell'innervazione inibitoria del ramo efferente del riflesso rettoanale (34). Infine, per alcune ICC è stato proposto un ruolo come recettori di stiramento, specialmente a livello anorettale. La compliance rettale è possibile grazie alla capacità della parete di riconoscere le forze di distensione e, conseguentemente, rilassare le cellule muscolari lisce. Anche in questo caso, la produzione di NO e CO da parte delle ICC può assumere un ruolo centrale nel rilassamento della parete rettale (34).