Che cos’è l’apoptosi?

La morte di una piccola cellula potrebbe sembrare una cosa semplice. Ma il processo è molto più complicato di quanto ci si aspetterebbe.

Esistono in realtà diversi tipi di morte cellulare, ognuno con le proprie caratteristiche e processi unici. Uno dei più ben studiati è chiamato apoptosi.,

“L’apoptosi è definita da un insieme di caratteristiche fisiche, spesso visibili, associate alla scomparsa di una singola cellula”, afferma Michael Overholtzer, biologo di cellule Memorial Sloan Kettering. “È probabilmente una delle forme più comuni di morte cellulare durante lo sviluppo di un organismo. Svolge anche un ruolo importante nel cancro.”

Uno scopo dell’apoptosi è eliminare le cellule che contengono mutazioni potenzialmente pericolose. Se la funzione di apoptosi di una cellula non funziona correttamente, la cellula può crescere e dividersi in modo incontrollabile e alla fine creare un tumore.,

Cambiamenti visibili, cambiamenti molecolari

Quindi cosa vedi se guardi una cellula apoptotica al microscopio? ” Il nucleo sembra rimpicciolito o condensato e frammentato in pezzi, mentre un nucleo normale è un ovale rotondo”, spiega il dottor Overholtzer.

“L’altra caratteristica ovvia è che le cellule stesse si restringono e iniziano a bleb”, aggiunge. “Blebbing significa che la membrana cellulare cambia e ci sono sporgenze sporgenti dalla superficie della cellula.”

Un enzima chiamato caspasi inizia la reazione a catena dei cambiamenti che portano alla morte di una cellula per apoptosi., “Caspase è essenzialmente come forbici molecolari”, dice il dottor Overholtzer. “In una cellula normale e felice, è inattiva, ma una volta che una cellula viene messa sotto stress o programmata in modo evolutivo per suicidarsi, le forbici vengono attivate e iniziano a tagliare alcune proteine all’interno della cellula, iniziando il processo di apoptosi.”

Nelle cellule tumorali, tuttavia, le forbici potrebbero non ricevere il segnale per iniziare a tagliare. “Il sensore che riconosce il danno cellulare potrebbe non funzionare e il segnale non viene mai inviato”, afferma., “Ci sono attualmente strategie in corso per sviluppare farmaci che aiuterebbero a riattivare il sensore e quindi attivare l’apoptosi.”

Uno di questi sensori è una proteina ben studiata chiamata p53. Quando funziona normalmente, sopprime la formazione del cancro attraverso l’apoptosi. Le mutazioni nel gene p53 si trovano in circa la metà di tutti i tumori.

Altre forme di morte cellulare

Un’altra forma comune di morte cellulare è la necrosi, che si verifica quando una cellula viene ferita o rotta. “Storicamente pensavamo che la necrosi si verificasse solo in risposta a un infortunio, ad esempio una bruciatura o un taglio”, ha detto il Dott., Dice Overholtzer. “Negli ultimi cinque anni, tuttavia, gli studi hanno dimostrato che anche la necrosi è programmata, ma in un modo completamente diverso dall’apoptosi.”

Un terzo tipo ben studiato è chiamato autofagia, in cui una cellula si rompe e si digerisce. L’autofagia può verificarsi come parte naturale della crescita e dello sviluppo, ma può anche essere una risposta a determinate malattie o stress, come l’infezione. Simile all’apoptosi, l’autofagia può svolgere un ruolo nel cancro, se non si verifica quando dovrebbe e le cellule sono in grado di crescere fuori controllo.

Dott., Il laboratorio di Overholtzer sta studiando un altro tipo di morte cellulare, chiamata entosi, in cui una cellula ne inghiotte un’altra e la uccide. “L’entosi è un processo completamente diverso”, dice. “Gli altri tipi di morte cellulare sono tutte forme di suicidio, ma questo è davvero un evento di omicidio.”

Ha scoperto per la prima volta l’entosi come borsista post-dottorato mentre studiava le cellule del cancro al seno al microscopio, quando osservava alcune delle cellule tumorali che seppellivano le cellule vicine. Alcune delle cellule catturate sono uscite illese e alcune sono state in grado di continuare a dividersi all’interno della cellula ospite, ma la maggior parte alla fine è morta.,

Altri casi di cellule che uccidono le cellule che sono stati osservati sono diversi perché derivano da due diversi tipi di cellule, che sono in molti casi anche distinti geneticamente, in competizione tra loro. “In questo caso, le cellule stanno uccidendo cellule identiche a se stesse”, dice il dottor Overholtzer. “Abbiamo anche visto casi in cui una cellula si è divisa e una cellula figlia uccide l’altra.”

Gli investigatori non sanno ancora se l’entosi si verifica in cellule sane e normali, ma è qualcosa che il dottor Overholtzer e il suo team stanno continuando a studiare.,

“Ogni volta che hai una nuova finestra su come funziona la morte cellulare, in particolare un programma che puoi vedere in corso in un tumore, questa è una vera opportunità per immergerti e vedere se puoi imparare come manipolarlo con l’obiettivo di trovare nuove strategie di trattamento del cancro”, conclude.