The cervix is is a hollow cone continuation of the uterus, the upper two-thirds of which is a distinct site in terms of diagnostic, staging and treatment criteria. The cervix is the lower, narrower third of the uterus. It is cylindrical, or conical, in shape, but size and shape vary widely with age, hormonal state, and parity. Under appropriate examination conditions, approximately half of its length is visible, typically 3 centimetres long by 2.5 centimetres wide, with the remainder lying above the vagina, beyond view.

The cervix is divided into three distinct histological zones: ectocervix, endocervix, and the transformation zone. Ectocervix, the outer portion of the cervix, is covered by non-keratinizing stratified squamous epithelium with a subjacent vascularized stroma. The squamous epithelium contains multiple cell layers (15 to 20 cells thick with a thickness of 200-400 microns) that vary due to age and the ratio of the hormones estrogen and progesterone. The layers relating to stages of increasing maturation are: basal (stratum cylindricum), parabasal (stratum spinosum profundum), intermediate (stratum spinosum superficiae) and superficial (stratum corneum). Basal cells are approximately cuboidal in shape, and have the largest nuclear-tocytoplasmic ratio of normal squamous cells. They are separated from the underlying stroma by the basal lamina a fine carpet of rough collagen fibres. Maturation is the process by which cells undergo changes in morphology or function during their life span. As maturation takes place, a cell will move gradually from the basal layer towards the epithelial surface, becoming progressively more flattened, with a reduction in nuclear size, but an overall increase in cell volume.

The thickness of the ectocervical epithelium ranges from 100 to 500 μm and is influenced by hormones estrogen and progesterone, and therefore varies with age but undergoes little change during the menstrual cycle.

The endocervix is lined by a single layer of mucus-producing columnar cells. The cells have small nuclei and a moderate amount of cytoplasm at the cell base.

The transformation zone: The junction between the squamous epithelium and the glandular epithelium is called the “new” squamocolumnar junction (SCJ), which is marked by a line of metaplasia. The exact location of the SCJ varies, with age and hormonal status being the most important factors which influence its location. It is adjacent to the new SCJ that the process of squamous metaplasia occurs throughout the reproductive years: this is a normal process, during which columnar epithelium is replaced by squamous epithelium. The border between the metaplastic epithelium arising during the reproductive years, and the original squamous epithelium, is called the “original SCJ.” The transformation zone (TZ) is the area of metaplastic epithelium between the original and new SCJs. It is within the TZ that over 90% of all cervical neoplasia arises. Metaplasia, which is particularly active during puberty and during a womans first pregnancy, increases the risk of abnormal changes, since there is a rapid turnover of new cells. The metaplastic epithelium adjacent to the new SCJ is the newest and the least mature squamous epithelium on the cervix. As new metaplastic epithelium arises, the older metaplastic epithelium is moved outward toward the original SCJ, leaving the newest and least mature metaplasia adjacent to the new SCJ. Underlying the epithelium in all three zones is the stromal layer primarily consisting of collagen devoid of any endometrial glands, characteristic of the stroma of the uterine corpus. The stromal layer also contains fibroblasts, inflammatory cells, and capillary beds.

Cell kinetics in the transitional zone:
In the basal layer, there are a limited number of committed stem cells in the transition zone. They are reversibly sleeping in G0 and capable of self-renewal. Normally, the committed stem cells take the way of asymmetrical division by giving rise to two daughter cells. One of the daughters inherits all natures of the mother and stays in the basal layer serving as the resource of stem cells, while another is able to divide and differentiate into more mature epithelial cells and is called precursor cell of the epithelium. It is postulated that the transitional zone is built up by a number of minimum proliferative unit (MPU)s. Each MPU contains a precursor cell that proceeds through several rounds of DNA replication and division and differentiates into mature epithelial cells, moving outwards to form a cell lineage. Different MPUs stand together unidentifiable by morphology. Older MPUs will finally die out by shedding off and is replaced by the new ones. When the epithelium is injured, the committed stem cells are responsible for repairing it by regeneration of MPUs, in which process the structures and functions of the epithelial cells and epithelium recover completely. If the MPUs proliferate faster than they die, a lesion of hyperplasia will arise. The lesion protrudes above the cervical surface and the cells of the hyperplastic lesion look normal. It is often the result of a responsive proliferation to inflammation. When inflammation is eliminated, it will disappear. In some cases, the committed stem cells in the glands may produce precursor cells that differentiate into squamous cells that occupy the glands partly or fully. This is the course we all know as metaplasia. The metaplasia has normal-looking cells and can be cured as long as the stimulation is removed. Neither the hyperplasia nor the metaplasias represent any true tumors. Challenged by some factors such as HPV, the committed stem cells become tumor stem cells. It is suggested that, in this way, tumors on the cervix are initiated. Neoplasia of the cervical squamous epithelium is classified as papilloma/condyloma, cervical intraepithelial neoplasia (CIN) and invasive carcinoma.

Cancers of the cervix, vagina and vulva represent the malignancies seen in the lower female genital tract. Human Papillomavirus has been recognized as the key etiological factor in the development of cervical cancer. Cervical cancer is common among sexually active females between the ages of 20-49 years. The incidence of cervical cancer after 65 years sharply declines. Globally, this cancer is identified as the third most common cancer affecting women. However, in developing nations, cancer of the cervix is leading cause of cancer related death and cancer-related cause of referral in women.

This geographical disparity has been associated with effective screening methods, Human Papillomavirus Vaccine and empowerment of women in the developed world. In addition, this geographical disparity has been linked to the racial differences in the incidence of cancer of the cervix. Squamous cell carcinoma has been demonstrated in 75% of the cases diagnosed with cervical cancer. Pre-malignant lesions commonly precede invasive carcinoma of the cervix. Human Papillomavirus has been isolated in both pre-malignant and invasive carcinoma lesions of the uterine cervix. Previously, cervical cancer was considered to result in the majority of cancer related deaths among women. Intensive research on the subject has facilitated the understanding of the biology and pathogenesis of cervical cancer. Currently, the introduction and success of the vaccine in reducing the incidence of cervical cancer has proven that this malignancy can be prevented.

Ο τράχηλος είναι μια δομή σε σχήμα κοίλου κώνου που αποτελεί συνέχεια της μήτρας, τα άνω δύο-τρίτα της οποίας αποτελούν διακριτή περιοχή όσον αφορά τα κριτήρια διάγνωσης, σταδιοποίησης και θεραπείας. Ο τράχηλος είναι το χαμηλότερο, στενότερο εν τρίτο της μήτρας. Έχει κυλινδρικό ή κωνικό σχήμα, αλλά το μέγεθος και το σχήμα του ποικίλουν αναλόγως της ηλικίας, της ορμονικής κατάστασης και της ικανότητας προς τεκνοποιία. Υπό τις ενδεδειγμένες συνθήκες εξέτασης, είναι ορατό το μισό περίπου μήκος του, με τυπικό μήκος 3 εκατοστά και πλάτος 2,5 εκατοστά, ενώ το υπόλοιπο τμήμα του βρίσκεται επάνω από τον κόλπο, εκτός ορατού πεδίου.

Ο τράχηλος χωρίζεται σε τρεις διακριτές ιστολογικές ζώνες: εξωτράχηλος, ενδοτράχηλος και ζώνη μετασχηματισμού. Ο εξωτράχηλος, το εξωτερικό τμήμα του τραχήλου, καλύπτεται από μη κερατινοποιημένο πολύστιβο πλακώδες επιθήλιο, με υποκείμενο αγγειούμενο στρώμα. Το πλακώδες επιθήλιο περιέχει πολλαπλές κυτταρικές στοιβάδες (πάχους 15 έως 20 κυττάρων με πάχος της τάξης των 200-400 μικρών), οι οποίες διαφέρουν ανάλογα με την ηλικία και την αναλογία των ορμονών οιστρογόνο και προγεστερόνη. Οι στοιβάδες που σχετίζονται με τα στάδια της αυξανόμενης ωρίμανσης είναι: βασική (stratum cylindricum), παραβασική (stratum spinosum profundum), διάμεση (stratum spinosum superficiae) και επιφανειακή (stratum corneum). Τα βασικά κύτταρα έχουν σχεδόν κυβοειδές σχήμα και διαθέτουν τη μεγαλύτερη αναλογία πυρήνα-προς-κυτταρόπλασμα από τα φυσιολογικά πλακώδη κύτταρα. Διαχωρίζονται από το υποκείμενο στρώμα με τη βασική μεμβράνη, ένα λεπτό "χαλί" από σκληρές ίνες κολλαγόνου. Ωρίμανση είναι η διαδικασία μέσω της οποίας τα κύτταρα υφίστανται αλλαγές στη μορφολογία ή τη λειτουργία τους κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής τους. Κατά τη διάρκεια της ωρίμανσης, ένα κύτταρο μετακινείται σταδιακά από τη βασική στοιβάδα προς την επιθηλιακή επιφάνεια, ενώ στην πορεία αυτή καθίσταται προοδευτικά περισσότερο πεπλατυσμένο, με μείωση του μεγέθους του πυρήνα, αλλά συνολική αύξηση στον όγκο του κυττάρου.

Το πάχος του εξωτραχηλικού επιθηλίου κυμαίνεται από 100 έως 500 μm και εξαρτάται από τις ορμόνες οιστρογόνο και προγεστερόνη. Συνεπώς, διαφέρει ανάλογα με την ηλικία, αλλά υφίσταται περιορισμένες μόνο αλλαγές κατά τη διάρκεια της εμμήνου ρύσεως.

Ο ενδοτράχηλος είναι επενδεδυμένος με μία μονήρη στοιβάδα βλεννοπαραγωγών κιονοειδών κυττάρων. Τα κύτταρα αυτά έχουν μικρούς πυρήνες και μέτρια ποσότητα κυτταροπλάσματος στη βάση του κυττάρου.

Η ζώνη μετασχηματισμού: Η συμβολή ανάμεσα στο πλακώδες επιθήλιο και το αδενικό επιθήλιο καλείται "νέα" αδενοπλακώδης συμβολή (SCJ), η οποία οριοθετείται από μια γραμμή μετάπλασης. Η ακριβής θέση της SCJ ποικίλλει και η ηλικία και η ορμονική κατάσταση είναι οι σημαντικότεροι παράγοντες που επηρεάζουν τη θέση της. Η διαδικασία της πλακώδους μετάπλασης λαμβάνει χώρα δίπλα στη νέα SCJ καθ' όλη τη διάρκεια των αναπαραγωγικών ετών: αυτή είναι μια φυσιολογική διαδικασία, κατά τη διάρκεια της οποίας το κιονοειδές επιθήλιο αντικαθίσταται από το πλακώδες επιθήλιο. Το όριο ανάμεσα στο μεταπλαστικό επιθήλιο που προκύπτει κατά τη διάρκεια των αναπαραγωγικών ετών και το αυθεντικό πλακώδες επιθήλιο, καλείται “αυθεντική SCJ.” Η ζώνη μετασχηματισμού (TZ) είναι η περιοχή του μεταπλαστικού επιθηλίου ανάμεσα στην αυθεντική και τη νέα SCJ. Εντός της TZ λαμβάνει χώρα πάνω από το 90% του συνόλου της νεοπλασίας στον τράχηλο της μήτρας. Η μετάπλαση, η οποία είναι ιδιαιτέρως ενεργή κατά τη διάρκεια της εφηβείας και κατά την πρώτη κύηση της γυναίκας, αυξάνει τον κίνδυνο παθολογικών αλλαγών, καθώς σημειώνεται ταχεία παραγωγή νέων κυττάρων. Το μεταπλαστικό επιθήλιο δίπλα στη νέα SCJ είναι το νεότερο και λιγότερο ώριμο πλακώδες επιθήλιο στον τράχηλο της μήτρας. Καθώς αναφύεται το νέο μεταπλαστικό επιθήλιο, το παλαιότερο μεταπλαστικό επιθήλιο απομακρύνεται προς την αυθεντική SCJ, αφήνοντας τη νεότερη και λιγότερο ώριμη μετάπλαση δίπλα στη νέα SCJ. Η υποκείμενη δομή του επιθηλίου και στις τρεις ζώνες είναι η στοιβάδα του στρώματος που αποτελείται κυρίως από κολλαγόνο χωρίς ενδομήτριους αδένες, ένα χαρακτηριστικό του σώματος της μήτρας. Η στοιβάδα του στρώματος περιέχει επίσης ινοβλάστες, φλεγμονώδη κύτταρα και τριχοειδικές κοίτες.

Κινητική των κυττάρων στη μεταβατική ζώνη:
Στη βασική στοιβάδα, υπάρχει ένας περιορισμένος αριθμός βλαστικών κυττάρων καθορισμένης κυτταρικής σειράς στη μεταβατική ζώνη. Αυτά είναι αναστρέψιμα αδρανή στη φάση G0 και έχουν τη δυνατότητα αυτο-ανανέωσης. Κανονικά, τα βλαστικά κύτταρα καθορισμένης κυτταρικής σειράς υφίστανται ασύμμετρη διαίρεση, από την οποία προκύπτουν δύο θυγατρικά κύτταρα. Ένα από τα θυγατρικά κύτταρα κληρονομεί όλες τις ιδιότητες του μητρικού κυττάρου και παραμένει στη βασική στοιβάδα δρώντας ως πηγή βλαστικών κυττάρων, ενώ το άλλο έχει τη δυνατότητα διαίρεσης και διαφοροποίησης σε ωριμότερα επιθηλιακά κύτταρα και καλείται πρόδρομο κύτταρο του επιθηλίου. Εκτιμάται ότι η μεταβατική ζώνη αποτελείται από μια σειρά ελάχιστων υπερπλαστικών μονάδων (MPU). Κάθε MPU περιέχει ένα πρόδρομο κύτταρο που περνά από διάφορα στάδια αντιγραφής του DNA και διαίρεσης, και διαφοροποιείται σε ώριμα επιθηλιακά κύτταρα, μετακινούμενο προς τα έξω για το σχηματισμό κυτταρικής γενεαλογικής σειράς. Διαφορετικές MPU συναθροίζονται χωρίς δυνατότητα μορφολογικής διάκρισης. Οι παλαιότερες MPU διασκορπίζονται και τελικά πεθαίνουν και αντικαθίστανται από τις νέες. Όταν το επιθήλιο τραυματίζεται, τα βλαστικά κύτταρα καθορισμένης κυτταρικής σειράς είναι υπεύθυνα για την επιδιόρθωσή του μέσω της αναγέννησης των MPU, διαδικασία στην οποία ανακτώνται πλήρως οι δομές και λειτουργίες των επιθηλιακών κυττάρων και του επιθηλίου. Εάν οι MPU πολλαπλασιάζονται ταχύτερα από το ρυθμό με τον οποίον πεθαίνουν, τότε προκύπτει υπερπλαστική αλλοίωση. Αυτή η αλλοίωση προεξέχει επάνω από την επιφάνεια του τραχήλου και τα κύτταρα της υπερπλαστικής αλλοίωσης μοιάζουν φυσιολογικά. Συχνά είναι αποτέλεσμα ενός πολλαπλασιασμού ως απάντηση σε μια φλεγμονή. Όταν η φλεγμονή εξαλείφεται, αυτή εξαφανίζεται. Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα βλαστικά κύτταρα καθορισμένης κυτταρικής σειράς στους αδένες παράγουν πρόδρομα κύτταρα που διαφοροποιούνται σε πλακώδη κύτταρα, τα οποία καταλαμβάνουν εν μέρει ή εν όλω τους αδένες. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως μετάπλαση. Η μετάπλαση διαθέτει κύτταρα με φυσιολογική εμφάνιση και μπορεί να ιαθεί με αφαίρεση της διέγερσης. Οι υπερπλασίες και οι μεταπλάσεις δεν συνιστούν πραγματικούς όγκους. Κατόπιν πρόκλησης με ορισμένους παράγοντες όπως ο HPV, τα βλαστικά κύτταρα καθορισμένης κυτταρικής σειράς μετατρέπονται σε καρκινικά βλαστικά κύτταρα. Θεωρείται ότι με αυτόν τον τρόπο εμφανίζονται οι όγκοι στον τράχηλο. Η νεοπλασία του πλακώδους επιθηλίου του τραχήλου ταξινομείται ως θήλωμα/κονδύλωμα, τραχηλική ενδοεπιθηλιακή νεοπλασία (CIN) και διηθητικό καρκίνωμα.

Οι καρκίνοι του τραχήλου της μήτρας, του κόλπου και του αιδοίου, αποτελούν τις κακοήθειες που παρατηρούνται στο κατώτερο γεννητικό σύστημα του θήλεος. Ο ιός των ανθρωπίνων θηλωμάτων έχει αναγνωριστεί ως ο βασικός αιτιολογικός παράγοντας της ανάπτυξης του καρκίνου του τραχήλου της μήτρας. Ο καρκίνος του τραχήλου της μήτρας συναντάται συχνά στις σεξουαλικά ενεργές γυναίκες ηλικίας 20-49 ετών. Η επίπτωση του καρκίνου του τραχήλου της μήτρας μειώνεται δραστικά μετά τα 65 έτη. Σε παγκόσμιο επίπεδο, αυτός ο καρκίνος θεωρείται ως ο τρίτος συχνότερος καρκίνος που προσβάλλει τις γυναίκες. Ωστόσο, στις αναπτυσσόμενες χώρες, ο καρκίνος του τραχήλου της μήτρας είναι η βασική αιτία θανάτων που σχετίζονται με τον καρκίνο και αιτία παραπομπής γυναικών σε σχέση με τον καρκίνο. Αυτή η γεωγραφική διασπορά έχει σχετισθεί με την αποτελεσματικότητα των μεθόδων ελέγχου, το εμβόλιο κατά του ιού των ανθρωπίνων θηλωμάτων και τα αυξημένα δικαιώματα των γυναικών στον ανεπτυγμένο κόσμο. Επιπλέον, αυτή η γεωγραφική διασπορά έχει συνδεθεί με τις φυλετικές διαφορές στην επίπτωση του καρκίνου του τραχήλου της μήτρας. Το ακανθοκυτταρικό καρκίνωμα παρουσιάζεται στο 75% των περιστατικών που διαγιγνώσκονται με καρκίνο του τραχήλου της μήτρας. Του διηθητικού καρκινώματος του τραχήλου συνήθως προηγούνται προκακοήθεις αλλοιώσεις. Ο ιός των ανθρωπίνων θηλωμάτων έχει απομονωθεί τόσο σε προκακοήθεις αλλοιώσεις όσο και σε διηθητικά καρκινώματα του τραχήλου της μήτρας.

Στο παρελθόν, ο καρκίνος του τραχήλου της μήτρας θεωρείτο υπεύθυνος για την πλειοψηφία των θανάτων γυναικών που σχετίζονται με τον καρκίνο. Η εντατική έρευνα στο αντικείμενο έχει διευκολύνει την κατανόηση της βιολογίας και της παθογένεσης του καρκίνου του τραχήλου της μήτρας. Επί του παρόντος, η εισαγωγή του εμβολίου και η επιτυχία του στη μείωση της επίπτωσης του καρκίνου του τραχήλου της μήτρας έχει αποδείξει ότι αυτή η κακοήθεια μπορεί να προληφθεί.